- 2 次围观
性别决定系统和性染色体在不同物种之间往往存在差异。这些差异的一个原因是，新出现的性别决定基因推动了性染色体的演化更替。在这种更替的最初阶段，X 和 Y（或 Z 和 W）染色体起初是几乎相同的同源染色体，随后可通过抑制 X–Y 重组的染色体重排（例如倒位）发生分化。然而，来自动物和植物的多个实例表明，性染色体演化并不总是遵循这一经典模型。例如，一些 X–Y 染色体对在漫长的演化时期内仍未发生分化，而另一些性染色体则在没有染色体重排的情况下发生了分化。尽管越来越多的证据表明，这些非经典演化轨迹广泛存在，但其发生的方式及原因仍不清楚。家蝇（*Musca domestica*）是研究这一问题的理想系统，因为其全部六条染色体均可充当 Y 染色体，从而能够在单一基因组环境中，对一个自然实验开展多次重复。为检验经典和非经典的演化轨迹，我们对家蝇的五个品系构建了单倍型分辨的染色体水平基因组组装；每个品系均携带不同的 Y 染色体（IM、IIM、IIIM、VM 和 YM）。我们仅在一条性染色体（IIM）上发现了倒位；该倒位与升高的 X–Y 分化相关，但并未包含雄性决定位点。相比之下，尽管未检测到倒位，IM、IIIM 和 VM 性染色体几乎全长范围内均存在 X–Y 分化。YM 是唯一包含大量 Y 特异序列的性染色体，这些序列局限于染色体一端的一个片段内，该片段包含雄性决定基因。尽管在细胞学上具有显著相似性，YM 染色体及其对应的 X 染色体却与许多其他家蝇中发现的 X 染色体（穆勒元件 F）高度分化。本研究凸显了多种不同的经典和非经典性染色体演化模式能够在同一基因组内共存。
性别决定系统和性染色体在不同物种之间常常存在差异。这些差异的一个原因是新的性别决定基因推动了性染色体的演化更替。在这种更替的最初阶段，X和Y（或Z和W）染色体起初是几乎相同的同源染色体；随后，它们可通过抑制X-Y重组的染色体重排（例如倒位）而发生分化。然而，来自动物和植物的多个实例表明，性染色体演化的这一经典模型存在例外。例如，一些X-Y染色体对在漫长的演化时期内仍保持未分化状态，而另一些性染色体则在没有染色体重排的情况下发生分化。尽管越来越多的证据表明这些非经典演化轨迹广泛存在，但其发生的方式和原因仍不明确。家蝇（Musca domestica）是研究这一问题的理想系统，因为其六条染色体中的任意一条都可以成为Y染色体，从而能够在同一基因组环境中提供多个自然实验的重复。为检验经典和非经典的演化轨迹，我们对家蝇的五个品系进行了单倍型分辨的染色体水平基因组组装；每个品系均携带不同的Y染色体（IM、IIM、IIIM、VM和YM）。我们仅在一条性染色体（IIM）上鉴定到一个倒位，该倒位与升高的X-Y分化相关，但并未包含雄性决定基因座。相比之下，尽管未检测到倒位，IM、IIIM和VM性染色体几乎全长范围内均存在X-Y分化。YM是唯一包含大量Y特异性序列的性染色体；这些序列局限于染色体一端的一个片段，该片段包含雄性决定基因。尽管在细胞学上具有显著相似性，YM染色体及其对应的X染色体却与许多其他家蝇中发现的X染色体（穆勒元件F）高度分化。本研究凸显了性染色体演化的多种经典与非经典模式如何在同一基因组中共存。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.26.754726v1?rss=1
🏷️ 性染色体演化 X-Y分化 性别决定系统 家蝇 基因组组装