原核生物基因顺序演化的驱动力：基因获得与丢失的主导作用

为解决原核生物基因组动态演化中基因顺序变异的驱动机制问题，研究人员通过建立理论框架量化基因组重排与基因流（HGT与基因丢失）的贡献。结果表明，细菌和古菌中基因组重排与基因流的比值约为0.1，揭示基因获得与丢失是导致基因组共线性丧失的主要因素，为理解微生物基因组进化提供了新视角。

　　

原核生物（细菌和古菌）的基因组演化充满活力，其动态性体现在频繁的水平基因转移（Horizontal Gene Transfer, HGT）、基因丢失以及基因组重排（如倒位和易位）等事件中。这些过程导致即使亲缘关系相近的物种间，基因顺序也难以高度保守。

研究团队开发了一套理论模型——基于单基因易位的“跳跃模型”（jump model），通过解析该模型精确预测了仅由基因易位引起的同源基因块长度（Syntenic Gene Block Lengths, SBL）分布。将模型预测与多种细菌和古菌基因组的实际SBL分布对比后，量化了基因组重排与基因流（基因获得+丢失）的相对贡献。结果显示，绝大多数微生物类群中，重排与基因流的比值约为0.1，表明基因获得与丢失（而非易位）才是破坏基因组共线性的核心驱动力。

这项研究不仅揭示了原核生物基因组演化的底层规律，其建立的量化框架还为比较基因组学研究提供了新工具。