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在基因组高度精简的 Pelagibacterales 泛基因组中，旁系同源异功能基因（metaparalogs，即功能发生分化的相关基因）广泛存在，这一点已得到证实。本研究利用大量来自北极种群的完整基因组，得以确定这类基因的普遍性及其形成机制。某些旁系同源异功能基因家族在单一种群内的多样性，与其在不同种群或物种（地中海种群）之间的多样性相当，这表明这些家族的多样化早于基因组种（genomospecies）的分化。旁系同源异功能基因家族为转运功能和细胞包膜多样性提供了多样性基础，使细菌能够广泛降解溶解性有机质（DOM）中的底物，并与其他细胞、病毒或其他亚细胞实体（如细胞外囊泡，EVs）相互作用。基因池在纳入十五个基因组后仍未达到饱和。我们的研究结果凸显了泛基因组对于理解细菌在自然环境中的生物学特性具有重大意义，也表明群体基因组学研究对微生物学未来发展至关重要。
冗余转移：北极 Pelagibacterales 种群的分布式元旁系同源基因库 | bioRxiv
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冗余转移：北极 Pelagibacterales 种群的分布式元旁系同源基因库
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在基因组精简的 Pelagibacterales 基因组泛基因组中，元旁系同源基因（彼此相关但功能发生分化的基因）广泛存在，这一点已得到证实。本研究利用大量来自北极种群的完整基因组，确定了这类基因的普遍性及其形成机制。某些元旁系同源基因家族在单一种群内的多样性，与其在另一（地中海）种群/物种之间比较时的多样性相当，这表明元旁系同源基因家族早在基因组物种分化之前就已发生古老的多样化。元旁系同源基因家族为转运和包膜提供了多样性。
这种多样性能够赋予其极强的底物降解能力，使其能够降解 DOM 中的底物，并与其他细胞、病毒或其他亚细胞实体（如 EV）相互作用。该基因库在十五个基因组的规模下仍未达到饱和。我们的研究结果凸显了泛基因组对于理解自然环境中细菌生物学的重要意义，也表明群体基因组学研究对微生物学未来发展至关重要。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
基金信息声明
西班牙科学、创新与大学部（Spanish Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades），PID2024-162730NB-I00
版权
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本文依据 CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可协议开放获取。
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发布于 2026 年 10 月 8 日。
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2026.10.07.757358；
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，Riccardo
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2026.10.07.757358；
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关键词：北极海洋浮游菌 · 泛基因组学 · 元旁系同源基因 · 溶解性有机质降解 · 群体基因组学
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.07.757358v1?rss=1