聖塔非研究所

透過基因改組進行演化創新的罕見性

2026-03-18 · 工作論文 · 更新 2026/03/18 下午04:55

摘要 在基因功能演化創新的三個來源中——點突變、基因複製和不同基因之間的重組(基因改組)——重組是最有效的一種。然而,令人驚訝的是,人們對其在全基因組範圍內的發病率知之甚少。利用十七種生物體的完整基因組,我們估計了真核生物、真細菌和古細菌這三個生命領域中基因重組的發生率。我們發現成功的基因改組非常罕見。例如,自 5 億多年前果蠅與線蟲的共同祖先以來,果蠅的基因組可能只發生了不到…

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論文資訊

  • 類型:工作論文
  • 編號:工作論文 #578
  • 日期:2026-03-18

摘要

在基因功能演化創新的三個來源中——點突變、基因複製和不同基因之間的重組(基因改組)——重組是最有效的一種。然而,令人驚訝的是,人們對其在全基因組範圍內的發病率知之甚少。利用十七種生物體的完整基因組,我們估計了真核生物、真細菌和古細菌這三個生命領域中基因重組的發生率。我們發現成功的基因改組非常罕見。例如,自 5 億多年前果蠅與線蟲的共同祖先以來,果蠅的基因組可能只發生了不到 48 次成功的基因改組事件。基因改組的速率大約比真核生物中單基因複製的速率小一個數量級,但可以接近甚至超過原核生物的複製速率。如果總體上是正確的,那麼這種模式表明基因改組並沒有在高等生物進化的許多創新中發揮重要作用。它也對內含子促進基因改組的觀點提出了質疑,因為原核生物儘管缺乏內含子,但仍顯示出相當大的基因改組發生率。