刺胞动物基因组分析揭示PRDM9功能起源于真后生动物

由 root 提交于 周六, 10/17/2026 - 16:17

内容形式:摘要译文

重组发生的位置至关重要,因为它决定了遗传重排的位置,而遗传重排有助于物种的进化与适应。在许多脊椎动物中,PRDM9 决定了启动减数分裂重组的 DNA 双链断裂的位置。然而,这仅适用于具有特定分子特征的 Prdm9 直系同源基因,例如具有四个功能结构域(KRAB、SSXRD、PR/SET 和 ZnF)、保守的催化酪氨酸残基以及快速进化的锌指阵列。尽管已有推断认为 PRDM9 的进化起源可追溯至后生动物的最近共同祖先,但针对脊椎动物以外类群的研究仍十分有限。在本研究中,我们分析了 28 种刺胞动物的基因组,并在每个物种中均鉴定出至少一个看似具有功能的全长直系同源基因。引人注目的是,28 个物种中有 10 个携带多个全长旁系同源基因,且这些基因具有相同的功能性分子标志。这种模式在此前研究过的其他类群中从未被观察到。我们还鉴定出许多在不同时期产生的截短旁系同源基因,揭示了刺胞动物中 Prdm9 显著的诞生—死亡动态。系统发育分析表明,这些多个全长旁系同源基因均源于近期的基因重复事件,且主要发生在物种形成之后,而截短旁系同源基因则在刺胞动物的整个进化历程中持续产生。其中一个最古老的截短旁系同源基因出现于海葵目与石珊瑚目分化之前。这表明,该基因可能获得了一种新功能,该功能已保守维持至少 5.4 亿年,但其具体性质仍不清楚。我们的研究不仅为理解 PRDM9 功能的古老起源提供了新见解,也对这些多个……的功能冗余提出了新的问题

全长旁系同源基因,以及它们对刺胞动物基因组的进化意义。

关键词:PRDM9 · 刺胞动物 · 减数分裂重组 · 基因重复 · 基因家族演化 · 系统发育分析

原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.07.749791v1?rss=1