巨型细菌Achromatium属中由细胞区室化驱动的细胞内基因组变异性

Achromatium 属细菌携带数百条染色体，此前曾有研究提出这些染色体在遗传上具有多样性。通过对单个细胞的多个区域进行测序，我们证明单个细胞内的染色体在核苷酸和氨基酸序列上存在差异，其分化水平远低于公认的细菌物种边界，也低于与同源重组相关的分化范围。对分裂细胞的测序进一步揭示，子细胞会继承彼此不同的染色体群体，这种遗传方式此前通常与真核生物的有性生殖相关。结合亚细胞测序与高分辨率显微成像，我们重建了 Achromatium 的三维细胞结构，并表明广泛的细胞内异质性源于细胞内部结构对染色体群体的空间分隔，这种分隔限制了全基因组范围的重组。我们的研究结果确立了细胞结构是巨型多倍体细菌基因组演化的决定因素，并指出空间性基因组分隔是一种使细菌能够维持并遗传分化染色体群体的机制。

Achromatium 属细菌含有数百条染色体，此前曾被认为在遗传上具有多样性。通过对单个细胞的多个区域进行测序，我们证实单一细胞内的染色体在核苷酸和氨基酸序列上存在差异，其分化水平远低于公认的细菌物种界限，并且低于与同源重组相关的范围。对分裂细胞的测序进一步揭示，子细胞会继承彼此不同的染色体群体，这种遗传方式此前主要与真核生物中的有性生殖相关。结合亚细胞测序与高分辨率显微成像，我们重建了 Achromatium 的三维细胞结构，并表明广泛的细胞内异质性来源于细胞内部结构对染色体群体的空间分隔，这种分隔限制了全基因组范围内的重组。我们的研究结果确立了细胞结构是巨型多倍体细菌基因组进化的决定因素，并指出空间性基因组分离是一种使细菌能够维持并遗传分化染色体群体的机制。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.16.745057v1?rss=1

🏷️ Achromatium属 细胞区室化 细胞内基因组异质性 多倍体细菌 染色体群体分隔