Zwei Runden der vollständigen Genomduplikation im ancestral Vertebraten

Die Hypothese, dass das relativ große und komplexe Wirbeltiergenom durch zwei alte, vollständige Genomduplikationen geschaffen wurde, ist heftig diskutiert worden, bleibt jedoch ungelöst. Wir rekonstruierten die evolutionären Beziehungen aller Genfamilien aus den vollständigen Gensatz von einem Manteltier, Fisch, Maus und Mensch und bestimmten dann, wann jedes Gen relativ zum evolutionären Baum der Organismen dupliziert wurde. Wir bestätigten die Ergebnisse früherer Studien, dass es nur wenig Signal dieser Ereignisse in der Anzahl duplizierter Gene, der Genbaumtopologie oder der Anzahl der Gene pro Multigenfamilie gibt. Als wir jedoch die genomischen Kartenpositionen nur der Teilmenge paraloger Gene plottierten, die vor der Trennung von Fisch und Tetrapoden dupliziert wurden, zeigt ihre globale physische Organisation unmissverständliche Beweise für zwei verschiedene Genomduplikationsereignisse zu Beginn der Evolution der Wirbeltiere, gekennzeichnet durch klare Muster von vierfachen paralogen Regionen, die einen großen Teil des menschlichen Genoms abdecken. Unsere Ergebnisse heben das Potenzial hervor, dass diese großangelegten genomischen Ereignisse den evolutionären Erfolg der Wirbeltierlinie vorangetrieben haben könnten.