探秘新热带电鱼基因组：重复 DNA 如何书写进化传奇

《Molecular Genetics and Genomics》：Genomic landscape of repetitive DNAs in Neotropical electric fishes

为了解重复 DNA 对新热带电鱼（Gymnotiformes）基因组进化的影响，研究人员对代表三个主要科的多个物种的原始测序数据和基因组组装进行生物信息学分析。结果显示，重复 DNA 多样化与电鱼物种进化史平行，还提供了可用于研究的重复 DNA 序列数据集。

　　新热带电鱼（Gymnotiformes）以其独特的发电和电感应系统闻名，是研究生态和进化问题的绝佳模型。尽管它们的系统发育和细胞遗传学多样性已有详细记录，但关于其基因组中重复 DNA 的多样性和进化的信息却很有限。为探究重复 DNA 如何塑造该类群的基因组进化，研究人员对代表三个主要科的多个物种的原始测序数据和基因组组装进行了生物信息学分析。分析表明，亲缘关系相近的物种具有相似的重复 DNA 组成模式，裸背电鳗科（Gymnotidae）和线鳍电鳗科（Apteronotidae）的重复 DNA 比例分别最高（16.5%）和最低（9.4%）。研究人员识别出 40 个卫星 DNA 家族，其中 5 个为裸背电鳗科特有，22 个为胸肛电鳗科（Hypopomidae）特有，6 个在线鳍电鳗科物种间共享。只有一种卫星 DNA（NEFSat3_-18）在所有分析物种中都保守，这表明这些序列的进化更替很快。转座元件（transposable elements）的进化动态在不同科之间有所不同，裸背电鳗科的长散在核元件（LINE elements）和 DNA 转座子近期有所扩张，而线鳍电鳗科的转座子活动模式则更为古老。对转座元件图谱的分析显示，所有物种在进化过程中至少经历过一次转座爆发。研究结果表明，重复 DNA 的多样化与新热带电鱼物种的进化历史是平行的。此外，研究人员还提供了一个全面的重复 DNA 序列数据集，可作为细胞基因组标记用于比较和进化研究。