痘病毒基因组的基因组成受偏向扩增的出生—死亡动态和基因组结构约束共同塑造

痘病毒（痘病毒科）是具有超大基因组的DNA病毒，其基因组包含数百个基因。然而，促成其丰富基因组成的进化过程仍未得到充分阐明。在58个痘病毒基因组中，我们推断了基因的直系同源群，并对基因获得、基因重复、基因丢失、水平基因转移以及共线性保守性进行了全面分析。在痘病毒中，编码容量随基因组长度呈线性增长。基因组成通过生灭动态发生进化，但总体上呈扩张趋势，这是因为基因获得的累积数量超过了基因丢失的数量，且新获得的基因随后进一步发生了重复。大多数痘病毒基因组中的基因获得和重复集中于末端区域。在基因组成广泛扩张的病毒谱系中，末端区域的扩张伴随着重复基因在原本较为保守的基因组中央区域内进一步积累。禽痘病毒属在系统发育中的位置，以及若干水平获得基因源自哺乳动物的证据，共同提出了禽痘病毒属可能起源于哺乳动物的可能性。总体而言，我们的研究结果表明，痘病毒基因组成的进化受到偏向扩张的生灭动态和基因组结构约束的共同塑造。

痘病毒（痘病毒科）是具有超大基因组的DNA病毒，其基因组包含数百个基因。然而，促成其丰富基因组成的进化过程仍未得到充分理解。在58个痘病毒基因组中，我们推断了基因的直系同源群，并对基因获得、基因复制、基因丢失、水平基因转移以及共线性保守性进行了全面分析。在痘病毒中，编码容量随基因组长度呈线性增长。基因组成通过出生—死亡动态演化，但总体上呈扩张趋势，这是因为基因获得在累积效应上超过了基因丢失，且新获得的基因随后经历了进一步复制。基因获得和复制主要集中于大多数痘病毒基因组的末端区域。在基因组成大幅扩张的病毒谱系中，末端区域的扩张伴随着重复基因在原本保守的基因组中央区域内进一步积累。鸟类感染型病毒属鸟痘病毒属的系统发育位置，以及若干水平获得基因起源于哺乳动物的证据，共同提出了鸟痘病毒属可能起源于哺乳动物的可能性。总体而言，我们的研究结果表明，痘病毒基因组成的进化受到偏向扩张的出生—死亡动态和基因组结构约束的共同塑造。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.02.748683v1?rss=1

🏷️ 痘病毒基因组 基因组进化 基因获得与丢失 基因重复 水平基因转移 比较基因组学