大規模構造多型（SVs）は、ゲノム進化と疾患感受性における主要な要因であり、系統特異的な遺伝子含量、ゲノム構造、表現型の多様性を形成する。それにもかかわらず、異なる種にわたる系統的な検出は、複雑な再配列と参照バイアスにより妨げられてきており、それが進化に与える影響の理解を制限していた。ここでは、集団規模および種をまたぐゲノムアセンブリにおいてSVを同定するための、分岐（divergence）を考慮したツールLGvarを提示する。LGvarは、10 kbp以上の大規模欠失、挿入、反転、複雑な再配列の検出を最大7倍にまで高める。LGvarの適用により、従来法では見落とされていた112の新規な大規模SVを同定し、霊長類の真核染色質ゲノムにおけるSV発見に対する進化的分岐の効果を定量化した。その結果、系統発生上の距離が大きくなるにつれて検出感度が全体で約30%低下することが示された。比較可能なシンテニー領域から霊長類系統樹へとSVをマッピングすると、大規模欠失（≥10 kbp）は挿入より約2倍速く蓄積し、反転より約8倍速く蓄積することが明らかになった。これは、より小さなSV（<10 kbp）のダイナミクスとは対照的である。構造的に分岐した領域をシンテニー領域解析と統合することで、大型類人猿における新たに報告されていない606件の遺伝子の獲得および喪失を明らかにし、さらに総数を、人系統に特異的な134のタンパク質コード遺伝子と、大型類人猿系統に特異的な51のタンパク質コード遺伝子へと精緻化した。これらの結果は、大規模SVが、ゲノム構造を形作るうえで選択的制約が関与している可能性とともに、独自の進化的軌跡をたどることを示唆する。本研究は、種をまたぐSV発見に関して汎用化可能な戦略を確立し、大規模SVが霊長類のゲノム進化にどのように寄与するかを高解像度で捉えるための見通しを与える。
https://doi.org/10.64898/2026.08.28.747789