聖塔非研究所

摘要 如今,生物演化樹的重建主要基於分子序列資料

2022-09-02 · 已發表論文 · 更新 2026/03/19 上午04:06

摘要 如今,生物演化樹的重建主要基於分子序列資料。然而,序列資料有時不足以可靠地解析特定的深層分支。因此,非常需要找到可以從豐富的基因組數據中得出的新穎、更可靠類型的系統發育標記。在這裡,我們考慮接近較早存在的內含子的增益。因為正確的剪接受到非常小的外顯子的阻礙,所以附近的內含子對很少共存,也就是說,新內含子的獲得幾乎總是與舊內含子的丟失有關。兩個事件甚至可能直接相關,如內含子…

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  • 類型:已發表論文
  • 日期:2022-09-02

摘要

如今,生物演化樹的重建主要基於分子序列資料。然而,序列資料有時不足以可靠地解析特定的深層分支。因此,非常需要找到可以從豐富的基因組數據中得出的新穎、更可靠類型的系統發育標記。在這裡,我們考慮接近較早存在的內含子的增益。因為正確的剪接受到非常小的外顯子的阻礙,所以附近的內含子對很少共存,也就是說,新內含子的獲得幾乎總是與舊內含子的丟失有關。兩個事件甚至可能直接相關,如內含子遷移的情況。因此,應該可以將其中一個內含子識別為古老的(準同形的),而另一個內含子為新的(衍生的或非同形的)。為了測試此類近內含子對(NIP)作為系統發育分析標記類別的適用性,我們使用最近完成的基因組計劃數據對蜜蜂和黃蜂(膜翅目)和甲蟲(鞘翅目)相對於蛾(鱗翅目)和雙翅目(雙翅目)的進化位置進行了分析。透過掃描蜜蜂 (膜翅目) 和赤擬穀盜 (鞘翅目) 758 個假定的直系同源基因結構,我們鑑定了 189 對內含子,每個物種各一對,彼此之間的距離小於 50 nt。與 5 個其他全變態基因組和 9 個後生動物外群基因組的基因進行比較,結果發現在甲蟲以及蝴蝶和/或雙翅目動物中發現了 22 個共享的衍生內含子位置。這有力地支持了膜翅目昆蟲在全變態昆蟲樹中的基礎地位。此外,我們還發現了 A. mellifera 和 T. castaneum 分別有 31 和 12 個內含子位置是非對稱性的,這似乎代表了這些分支內部的變化。另外 12 個內含子對錶示平行的內含子增益或非常小的外顯子。總之,我們在此表明,對系統發育上嵌套的鄰近內含子對的分析適合於識別進化上較年輕的內含子位置並確定它們的相對年齡,這對於理解內含子進化和重建真核樹具有同等重要的意義。