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感染真核生物的小型双链DNA病毒，包括所谓的病毒噬病毒、Polinton病毒及其近缘病毒，既是全球各类生态系统的重要组成部分，也是导致宿主死亡的因子以及塑造宿主基因组演化的整合性元件。随着这些病毒的普遍存在逐渐为人们所认识，研究者一直致力于将其多样性归入若干主要谱系，以更好地理解其生物地理学分布、生态影响及演化过程。病毒噬病毒、Polinton病毒和Polinton样病毒最近被划归Polisuviricotina亚门，但由于这些病毒具有极其丰富的多样性，且其基因组之间存在水平基因转移，解析该亚门内部的亲缘关系一直面临困难。为应对这些问题，我们采用一种基于基因谱出现情况的系统发育树构建方法，以辅助对Polisuviricotina进行比较基因组学分析。我们发现，嵌合现象在Polisuviricotina中十分普遍，尤其是复制模块与形态发生模块的重新组合，广泛存在于Polisuviricotina的主要类群中。除完整复制模块之间的嵌合交换外，我们还在部分复制酶中观察到广泛的结构域置换，这表明这些病毒中的嵌合重组既发生在基因组层面，也发生在亚基因层面。对单个复制模块的分析表明，它们可能具备一定程度的自主移动能力，从而使其演化在一定程度上与形态发生模块相脱钩。该模型有助于解释这些病毒中高度普遍的嵌合现象，并对小型双链DNA病毒的演化机制具有重要意义。
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摘要
感染真核生物的小型双链 DNA 病毒，包括被称为病毒噬菌体（virophages）、polintons 及其近缘病毒的成员，既是导致宿主死亡的因子，也是塑造宿主基因组演化的整合元件，因此构成了全球生态系统的重要组成部分。随着这些病毒的普遍存在逐渐得到证实，研究者开始尝试将其多样性组织为若干主要谱系，以更好地理解其生物地理学分布、生态影响及演化过程。病毒噬菌体、polintons 以及类 polinton 病毒最近被归入 Polisuviricotina 亚门；然而，由于这些病毒具有极其丰富的多样性，且其基因组之间存在水平基因转移，厘清该亚门内部的亲缘关系一直颇为困难。为应对这些问题，我们采用了一种基于基因谱出现情况的系统发育树构建方法，以辅助 Polisuviricotina 的比较基因组学分析。我们发现，镶嵌性在 Polisuviricotina 中十分普遍；尤其是复制模块与形态发生模块的重新组合，遍及 Polisuviricotina 的主要类群。除完整复制模块之间的镶嵌式交换外，我们还观察到某些复制酶内部广泛存在结构域置换，这表明这些病毒的镶嵌式重组既发生在基因组层面，也发生在亚基因层面。对单个复制模块的分析表明，它们可能具有一定程度的自主移动能力，从而使其演化与形态发生模块的演化部分解耦。该模型有助于解释这些病毒的高度镶嵌性，并对小型双链 DNA 病毒的演化机制具有启示意义。
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该
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发布于2026年10月14日。
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多层次嵌合性塑造小型真核生物 DNA 病毒的进化
Zachary K
Barth
，
Ahn D
Ha
，
Frank
Aylward
bioRxiv
2026.10.13.758929；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.10.13.758929
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多层次嵌合性塑造小型真核生物 DNA 病毒的进化
Zachary K
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，
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Ha
，
Frank
Aylward
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2026.10.13.758929；
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https://doi.org/10.64898/2026.10.13.758929
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关键词：小型双链DNA病毒 · Polisuviricotina · 嵌合演化 · 水平基因转移 · 比较基因组学
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.13.758929v1?rss=1