Nature｜全球视角下的人类着丝粒变异与进化：突变热点与古基因渗入
着丝粒是确保细胞分裂过程中染色体准确分离的重要染色体区域，但其高度重复的序列历来阻碍了其完整的组装和特征分析。因此，个体、种群和进化背景中着丝粒多样性的全谱至今仍大多未被充分探索。论文通过组装和表征来自5个大陆和28个族群的2110个着丝粒，填补了这一知识空白。利用针对着丝粒定制的生物信息工具，研究识别出变异，包括226个着丝粒单倍型和1870个α卫星高阶重复变体。虽然大多数着丝粒具有单一动粒位点，但发现约6%拥有双动粒位点，少于1%拥有三动粒，这一点通过长读染色质剖析和多代遗传法得到证实。研究还表明，动粒体的位置与着丝粒的底层序列和结构密切相关。为了理解进化变化的本质，将这些着丝粒与人类全基因组参考联盟组装的5,747个着丝粒进行了比较。表明着丝粒的突变率变化为20倍，且部分着丝粒存在古人类渗入的证据。在一个4代、28个成员的家族中验证了这些突变率，并证明动粒位点是着丝体中突变最快的区域。提出了一个模型，揭示着丝粒序列与蛋白质之间的“军备竞赛”，动粒体位点内频繁突变，导致遗传和表观遗传景观的变化，最终加速这些关键区域的进化。
