CGM第581期：褐藻的三维基因组结构与着丝粒演化

尽管三维基因组结构（3D genome architecture）已在越来越多的动物、植物和藻类物种中得到描述，但在亲缘关系较近类群之间的比较分析仍相对匮乏。因此，我们仍不清楚染色质在长期进化过程中是如何保持稳定或发生变化的，以及这些变化如何与物种的生活史、基因组大小等因素相关。

在本研究中，我们分析了六种褐藻及一个外群物种的三维染色质结构。结果发现，基因组较小且结构紧凑的物种通常缺乏明显的染色质结构域，而基因组较大、富含转座元件且形态更复杂的物种，则更容易形成有组织的染色质结构（如类似TAD的结构）。进一步分析表明，这些三维结构在进化过程中会发生变化，并与性别系统的演化有关。此外，我们通过重建褐藻的祖先染色体结构，发现其基因组在较大尺度上具有高度保守性。

我们还发现，着丝粒与一类特定的反转座子之间存在一种古老且稳定的关联。这种关系不仅在褐藻中存在，也与被子植物中观察到的模式相似，说明不同类群之间可能存在趋同的进化机制。

本研究揭示了褐藻三维基因组结构在进化过程中的变化规律，并发现其着丝粒具有很高的稳定性。这些结果为理解不同多细胞生物中基因组如何演化提供了新的视角。