BMC Evol生物。2014; 14时233分。
组织和演变响应者种的卫星黑腹果蝇群体：减数分裂驱动目标的动态演化
阿曼达·M·拉腊孔特
美国纽约州罗切斯特市哈奇森霍尔480号罗切斯特大学河畔校区生物系，邮编14627
美国纽约州罗切斯特市哈奇森霍尔480号罗切斯特大学河畔校区生物系，邮编14627
通讯作者。2014年10月21日收到；2014年11月5日接受。
版权©Larracuente版权所有；被许可方BioMed Central。2014 摘要
背景
卫星DNA可以构成真核生物基因组的很大一部分，并在基因组结构和染色体分离中发挥作用。卫星DNA的快速进化可能导致基因组不稳定性和物种间的遗传不亲和性。尽管它的普遍性及其对基因组进化的贡献，我们目前对卫星DNA进化的动力学知之甚少。这个响应者(卢比)卫星DNA家族存在于染色体的着丝粒周围异染色质中2属于黑腹果蝇。卢比以成为目标而闻名分离分馏塔(标准偏差)-一种常染色体减数分裂驱动系统黑腹果蝇.我对卢比中的重复序列家族黑腹果蝇以及与之密切相关的物种黑腹食肉动物组(D.simulans、D.sechellia、D.mauritana、D.erecta、，和D.亚库巴)使用可用BAC序列的组合，全基因组鸟枪Sanger读取、Illumina短读取深度测序和荧光原位杂交。
结果
我证明了这一点Rsp公司重复序列在整个黑腹果蝇基因组，那卢比阵列显示出协同进化的证据卢比重复存在于之外D.黑腹滨鹬，在中黑腹食肉动物组。这些物种的重复序列在序列水平上与D.黑腹滨鹬，并且具有显著不同的基因组分布，即使是在密切相关的姐妹分类群之间。
结论
基因组组织卢比在中重复黑腹果蝇基因组是复杂的&异染色质中存在大量串联重复序列，常染色质中存在少量串联重复序列。我对异色的发现Rsp类序列超出黑腹果蝇表明标准偏差在其目标卫星之后卢比卫星家族在短进化时间尺度（<24万年）内具有高度的动态性。
电子补充材料
本文的在线版本（doi:10.1186/s12862-014-0233-9）包含对授权用户可用的补充材料。
关键词：卫星DNA，分离转运体，响应者,果蝇属减数分裂驱动协同进化
背景
基因组经常与在基因组或种群中繁殖的自私遗传元素发生冲突，尽管它们对宿主造成了伤害[1-三]。遗传元素的自私程度可以从串联重复的卫星DNA块的扩展而定[4]通常在着丝粒和端粒附近发现[5]转座子的侵入性或减数分裂驱动因子的超自私行为。减数分裂驱动因素通过配子发生获得传播优势在种群中传播[6]。分离分馏塔(SD）是一个常染色体男性减数分裂驱动系统黑腹果蝇有偏见的传播，而杂合子女性传播标准偏差杂合子雄性相当于其后代的一半标准偏差几乎所有的后代[7]。标准偏差目标响应者(卢比)一个卫星DNA2R型[8,9].The sensitivity of theRsp公司基因座分离畸变与上的重复次数呈正相关2R型—标准偏差靶向野生型染色体卢比重复[8,9]通过目前未知的机制导致野生型精子功能障碍（综述于[10]).
的结构卢比位点是复杂的：重复序列的典型形式是两个相关的120-bp重复序列的二聚体，称为“左”和“右”卢比（84%相同），但串联排列的规范重复序列散布着更多不同的卢比[11]。至少另外两个位置卢比重复出现在标准偏差中的目标2R型着丝粒周围异染色质：在3升细胞学带80C中[12]，以及一个卢比重复发生于2R型细胞学带60A处[11]。
The evolutionary dynamics of the卢比卫星目前未知。标准偏差是一个自私的遗传系统D.黑腹角雉。而左右分歧卢比重复表明重复是旧的，它从未在外被发现D.黑腹果蝇-这意味着重复出现在黑腹食肉动物组，随后在外部丢失D.黑腹滨鹬，或者在黑腹果蝇这些推论来自于基于DNA-DNA杂交或组装不良且覆盖率相当低的基因组的研究，然而，目前可用的基因组资源可以为研究卢比重复家族进化。
一般来说，我们对卫星DNA的进化动力学知之甚少。许多重复的DNA进行协同进化[13-15]，其中不相等的重组和/或基因转换事件导致物种内的重复序列彼此更相似，而不是物种间的同源重复序列[15-20]。虽然在各种重复的DNA序列中有协同进化的记录，但基因组内冲突对任何特定的重复家族的影响还没有得到充分的研究。虽然一些卫星DNA被认为是自私的卢比的重复黑腹果蝇相反，它们（或者可能是另外的）是一个自私的减数分裂驱动因子的目标，因此需要研究这些特别有趣的重复。进化遗传学分析卢比重复序列家族可以揭示有关标准偏差以及卫星DNA的动力学和基因组内冲突对基因组进化的影响。
在这篇论文中，我提出了一个进化基因组分析卢比卫星接入黑腹果蝇和三个密切相关的物种模拟人分支(D.simulans、D.sechellia和D.毛里求斯). 我结合了传统的桑格测序数据（来自BACs和全基因组Shotgun组件）、下一代测序（NGS）数据（来自基因组Illumina读数）和原位杂交来研究卢比短演化时间尺度上的卫星演化.我证明了这一点卢比重复序列在整个黑腹果蝇基因组，那卢比阵列显示出协同进化的证据卢比重复存在于之外D.黑腹滨鹬，在物种中黑腹食肉动物组.我的分析表明卢比重复的家族进化是高度动态的，与卢比在里面D.黑腹滨鹬，它是减数分裂驱动的目标。
结果和讨论
D.melanogaster中的Rsp
我用BLAST识别Rsp公司的WGS组件中的重复黑腹果蝇并发现几乎每个染色体臂都被击中（图). 正如预期的那样，大量规范卢比重复被定义为与Wu等人中与分离畸变敏感性相关的序列相似的序列[9]-发生在染色体上2R型（这些在黑腹果蝇在ArmU和ArmU额外支架中发现v6.01之前的基因组）。这些重复与染色体上着丝粒周围异染色质的大卫星块相对应2R、。与之前的调查结果一致[12]，至少有一大块规范卢比染色体上出现重复3升。然而，我发现了几个卢比-X、2R、3L和3R的常染色区域中的类似重复（图B和C）。有趣的是，染色体上发现了最大的常染色重复序列块3升，在基因的内含子中Argonaute 3号机组(3年前). 这个3年前重复是规范的卢比重复（图B） ●●●●。常染色的卢比重复序列由1到12个重复组成，因为重复序列的组装倾向于使重复序列与几乎相同的序列折叠，所以可以认为是对最小重复数的估计。第二大常染色卢比块出现在X染色体上。这个卢比-X染色体上发现的类似重复序列不是典型的卢比重复，但一个卢比家族重复（以下简称RlX公司对于X上的Rsp-like;P（P）-置换路线的值黑腹果蝇规范的卢比<10−4; 图B）.有三个散布的簇RlX公司在X染色体上的细胞学带4C中重复（发生在150 kb的间隔内）。这三个簇分别跨越715 bp、120 bp和1430 bp，最大的簇出现在基因的1 kb内CG12688型。我比较了所有匹配规范的单个WGS读取卢比估计全基因组变异卢比重复序列。总的来说，个人阅读与Left和Right规范匹配卢比来自全基因组的序列具有85.8%和87.6%的同源性，这表明典型的卢比在基因组中重复。
卢比
中的组织
黑腹果蝇
基因组。A.）规范的组织卢比作为“右”和“左”重复的二聚体重复。B.）显示右侧和左侧相对丰度的饼图卢比及其变体，以及RlX公司重复，跨越黑腹果蝇基因组。h39（小时39）是映射到异色细胞学带的BACh39（小时39）-的目标标准差80C Rsp对应于细胞学带的重复映射80摄氏度在染色体上3升.C.）
卢比在常色系统中重复计数黑腹果蝇基因组。绘制的是卢比常染色体组每个染色体臂上的重复计数，单位为Mb。中心周围的异染色质区域以灰色着色，黑色圆圈对应着丝粒。染色体图上方显示了未映射BAC的组装示意图，图中显示了卢比重复序列（黑色）成簇出现，散布在异染色质中。
因为在基因组组装过程中，来自相同或几乎相同序列的读取可能会折叠成单个序列或映射到错误的位置，所以基因组的重复区域经常会被错误组装[21]。这使得很难可靠地比较WGS组件不同区域中的重复。为了比较基因组区域之间的重复，我使用BLAST来识别卢比测序BAC中的重复序列映射到已知基因组位置。我获得了对BAC的点击，这些BAC映射到基因组中的常染色和异色位置，包括2R型异色分裂称为h39（小时39），的目标标准偏差[8]。BAC分类为h39（小时39）({“类型”：“entrez-notide”，“属性”：{“文本”：“AC246306.1”，“term_id”：“364503057”，“term_text”：“AC 246306-1”}}AC246306.1型)包含的簇巴里-1定义远端边界的重复卢比轨迹位于h39（小时39）[22]，（附加文件1：表S1）。阵列内（此处定义为卢比非重叠BAC上的重复），我将重复分为规范的左重复、规范的右重复和规范的变体Rsp公司重复。在未映射且可能对应于中心周围异染色质的BAC中，Left内的变异性较小（89.5%的同一性，95%的C.I.79.5-100：表)和右翼（90.4%身份，95%C.I.82.3-100；表)与左右重复之间相比（82.4%相同，95%C.I.76.0-89.8；表). 映射到的重复项h39（小时39）（目标标准偏差)，与未映射的读取（表). 中的重复3升集群是最相似的主要模块卢比重复（表). 这个RlX公司重复序列与一致标准的一致性为52.5-57.7%（%ID）卢比序列在其全长上，但在一致标准的57–110碱基上很好地保守卢比序列(RlX公司与左侧相比卢比为76.7-79.1%ID；RlX公司与右侧相比卢比为79.1-86%ID）.Moschetti等人[12]假设最初的规范卢比从一个实际映射到3升而不是时39分。与这个想法一致，卢比染色体上80C处发现的重复3升主要是规范的卢比序列，而重复出现在h39，和未映射的BAC是典型BAC的混合Rsp公司以及它们的变体，其中变体被定义为79.5%到90%之间的重复，与右或左典型相同卢比重复（图B） ●●●●。
表1
规范内部和规范之间的一致性百分比
卢比
重复类型，对于来自未映射区域的BAC，
h39（小时39）
（第个目标，共个
标准偏差
)
,
和
3升
|
BAC位置
|
具有重复类型%ID
|
重复类型%ID之间
|
|---|
|
左侧
|
赖特
|
左右两侧
|
|---|
| 未映射 | 89.5 (79.5-100) | 90.4 (82.3-100) | 82.4 (76.0-89.8) |
|
h39（小时39）
| 99.6 (99.1-100) | 92.1 (84.1-100) | 81.5 (80.6-82.3) |
|
3升
| 96.5 (93.0-100) | 90.1 (94.5-100) | 79.4 (76.2-91.9) |
由Rsp公司在不同BAC上的簇中发现的重复序列证实，与阵列外的重复序列相比，阵列内的重复序列往往彼此更相似（图)这一模式符合协同进化的历史。令人惊讶的是，对于一些重复序列簇，在不同基因组位置的重复序列之间甚至存在交换，甚至可能存在不同的染色体臂（在可能位于染色体的未映射BAC之间2R型和3升BAC；图). 然而，未映射的BAC可能映射到3升而不是2R、，然而，如果是这样的话，这个结果仍然表明不同重复序列簇之间的交换（没有部分重复序列3年前发生在该未映射的BAC上）。不幸的是，我无法最终确定未映射BAC的基因组位置[23]，（附加文件1：图S1）。这个卢比在映射到的BAC上发现重复2R型（于h39（小时39）)和3升非常相似[23]（附加文件1：表S2），与之前的观察结果一致[24]。虽然这可能是染色体间罕见交换的证据2R型和3升，这种交换还没有记录在案果蝇属或者，选择性扫描涉及2R型着丝粒周围的异染色质也可能导致不同染色体上的重复序列比相邻重复序列之间的联系更紧密，因为不同的染色体将有相同的最近共同祖先[24]。
D.黑腹滨鹬Rsp
在基因组中重复聚类。Plotted是的邻接树卢比在整个基因组的BAC上重复。BAC根据位置进行彩色编码。
simulans分支物种中的Rsp家族重复序列
虽然卢比卫星尚未被描述黑腹果蝇[9,24,25]，我发现重复类似于卢比在每种模拟人分支，和D.直立人和D.亚库巴（以下简称Rsp类; [23]，其他文件1：表S3）。我使用BLAST识别与D.黑腹滨鹬Rsp在的WGS组件中重复D.sechellia，D.simulans，D.直立人和D.亚库巴(P（P）-置换路线中的值黑腹果蝇规范的卢比小于10−4每个物种）.的重复单位Rsp类大于规范值Rsp：类似Rsp约为160 bp模拟人分支和173 bp inD.直立人，而规范卢比在里面黑腹果蝇约120 bp。在整篇论文中，只有约120 bp的同源于规范卢比进行了分析。有趣的是，类直立杆菌重复序列似乎具有类似于左重复序列和右重复序列的二聚体结构D.黑腹角雉。我指的是D.直立人重复为Rsp类-1和Rsp类-2（配对之间有9.5%的差异），以避免与左右重复的黑腹果蝇因为二聚体结构看起来是独立衍生的。
因为重复序列在传统的WGS组装中往往代表性不足和组装错误[21,26,27]，我还查询了Illumina NGS数据集在黑腹果蝇和种类模拟人分支-D.simulans、D.sechellia和D.毛里求斯-对于卢比序列。使用的共识Rsp类序列作为参考，我确定Rsp公司和Rsp类在NGS读取中重复D.melanogaster、D.sechellia、D.simulans、，和D.毛里求斯使用Bowtie2({“type”：“entrez-nucotide-range”，“attrs”：{“text”：”KP016744-KP016746“，“start_term”：”KPI016744“，“end_term”：“KP016766”，“start_term_id”：“728056677”，“endt_term_id”：“72 8056679”}KP016744-KP016746).我收集了所有独一无二的卢比通过构造序列（单个重复单元）从头开始所有规范的程序集卢比和Rsp类每个物种的读数（参见方法; 表). 物种在独特重复次数上差异很大：D.塞切利亚，特别是，与其他物种相比，具有数量级更多的独特重复（表).
表2
唯一的数量
卢比
或
Rsp类
在中重复
黑腹果蝇
或
模拟人
分支，分别
|
物种
|
独特的重复
一
|
|---|
|
黑腹果蝇
| 316 |
|
D.模拟人
| 164 |
|
D.塞克利亚
| 1738 |
|
D.毛里求斯
| 32 |
因为有几个索引可以区分物种内部和物种之间的重复，所以我使用一个模型构建了一个基于距离的邻接连接树，该模型将邻接索引视为第五个核苷酸状态。这棵树是为独特的卢比和Rsp类序列（不包括RlX公司重复和部分重复单位）黑腹果蝇和物种模拟人与…结合D.亚库巴作为外部群体[23]。树拓扑显示Rsp类中的序列D.simulans、D.sechellia和D.毛里求斯非常相似（图).规范之间的分歧黑腹果蝇左侧和右侧卢比（79-82%ID）意味着重复家族起源于物种形成之前黑腹食肉动物类群物种，假设有一个分子钟。然而卢比在中重复黑腹果蝇形成一个单系群，而Rsp类重复模拟人分支物种在整个树中插入（图). 我还推断了所有唯一的最佳最大似然树卢比和Rsp类序列并找到相同的模式[23]，（附加文件1：图S2）。权威人士D.黑腹滨鹬Rsp和模拟人分支物种Rsp类重复序列在前28个碱基和后66个碱基高度相似，但在中间很难对齐。因此，我不确定通向黑腹果蝇重复（图). 综合起来卢比在上重复黑腹果蝇分支意味着在这个血统中有加速的进化，在那里它是目标标准偏差。
唯一的邻居连接树
卢比
中的序列
黑腹果蝇
和
Rsp类
种的序列
模拟人
与…结合
D.亚库巴
正如外部团体所建议的那样
卢比
迅速发展
黑腹果蝇
.这些独特的序列是根据每个物种的NGS读数汇编而成的。这个Rsp类序列D.simulans公司（红色），D.塞克利亚（蓝色）和D.毛里求斯（橙色）在整个树中交错，而标准Rsp在黑腹果蝇（绿色）形成自己的分支。
异色和常色重复序列之间的关系
除了异色Rsp类重复，WGS组件D.塞克利亚和D.模拟人包括常染色RlX公司重复。检查异色性之间的关系卢比和Rsp类重复和常染色RlX公司在里面黑腹果蝇（D.melanogaster）、拟黑腹果蝇（D.simulans）、色腹果蝇（D.sechellia）、毛腹果蝇（D.mauritana）、直立果蝇（D.erecta）和D.亚库巴，我用MrBayes构建了系统发育。测试常染色质的协同进化RlX公司重复，我选择了三个RlX公司发生在X连锁基因CG12688上游同源位置的重复D.melanogaster、D.sechellia和D.模拟物。这棵树表明D黑腹滨鹬规范的卢比重复确实是单系的，并且进化很快。树拓扑表示Rsp类重复模拟人具有正则的分支群卢比的重复黑腹果蝇，但后验概率较低（60%；图). 比较整体百分比标识RlX公司重复与Rsp类重复模拟人分支比规范D.黑腹滨鹬Rsp重复：而RlX公司到Rsp类识别率在75.6-80.7%之间，RlX公司到卢比（规范）仅在55.6-61.5%之间变化[23]再次表明卢比重复序列在黑腹果蝇。虽然规范卢比是一个在模拟人树状拓扑表明情况并非如此（图). The polytomy between the模拟人分支RlX公司重复黑腹果蝇RlX重复序列和异色卢比和Rsp类的重复黑腹果蝇和模拟人分支（图)可能会受到基因转换事件的影响RlX公司重复和规范卢比在中重复黑腹果蝇[23].三个串联的比较RlX公司在X染色体上的同源位置重复（在细胞带4C上游CG12688型)揭示了协同进化的模式：物种内的重复比物种间同源位置的重复更相似（图).
卢比
家族卫星进化。贝叶斯树显示三个同源常染色的关系RlX公司在中重复D.melanogaster、D.sechellia和D.simulans，和异色Rsp类的序列模拟人分支物种，直立D，和D.亚库巴和规范（左和右）卢比的重复D.黑腹角雉。这个Rsp类重复模拟人分支物种代表了所有独特物种的共识Rsp类从NGS读数中组合的重复（参见方法)和Rsp样的重复D.直立人和D.亚库巴代表所有人的共识Rsp类在WGS组件中重复。D.直立人有两个相关的Rsp类重复：Rsp类-1和Rsp类-2.节点处以百分比表示后验概率，值<80%以灰色阴影显示。这棵树的根是post-hoc，位于D.亚库巴和D.直立人。
Rsp样重复序列的基因组动态分布
由于异染色质的组装困难，WGS组装和NGS读取无法给出这些基因组中卫星DNA分布的完整图片。为了确定卢比在这些物种中重复，我使用FISH对幼虫成神经细胞的有丝分裂染色体进行检测，检测的探针针对D.黑腹滨鹬Rsp（用于黑腹果蝇FISH）或D.sechellia Rsp公司（用于D.sechellia、D.simulans和D.毛里求斯鱼类）。在此分辨率下，无法检测到较小的常色卫星重复岛，相反，FISH可以显示大量串联卫星重复的位置。我发现Rsp类不同物种的重复次数各不相同。Rsp类重复序列在D.塞克利亚和D.模拟人但不是D.毛里求斯（在有丝分裂图上使用FISH无法检测到这些重复；在D.亚库巴，数据未显示）.这个黑腹果蝇探针不与杂交模拟人分支物种和D.塞克利亚探针不与杂交D.黑腹角雉。此外卢比-喜欢不同物种之间的卫星模块发生了巨大变化。而在D.黑腹滨鹬，这个卢比卫星位于2R、，在里面D.塞克利亚这个Rsp类卫星位于2R、3R和3升中的、和D.simulans，这个Rsp类卫星只出现在X染色体的底部（图). 这些物种的染色体臂是同源的，并且具有极高的共线性[28]-它们在卫星重复序列的分布上似乎在总体上存在很大差异。
鱼类展示
卢比
卫星闭塞
黑腹果蝇
和种类
模拟人
分支。
卢比和Rsp类重复序列在染色体水平上是动态进化的。
结论
目前我们对satDNA的进化知之甚少，尽管它可以构成真核生物基因组的重要组成部分[29]：袋鼠基因组的50%以上[30]和tenebrionid甲虫[31]。由于satDNA能够在基因组中传播，而不会给宿主带来任何好处，它被认为是自私的垃圾DNA[1-三]。然而，进化生物学、分子生物学、细胞生物学和癌症生物学的后续工作都一致认为，基因组的异色部分，包括satDNA，具有重要的功能后果[32-46]。虽然一些卫星DNA片段本身可能表现出减数分裂驱动，或通过配子发生进行有偏向的传递[6]女性[47,48]，本研究的主题——响应者(卢比)卫星&男性减数分裂驱动的靶点黑腹果蝇[7]。我发现了卢比卫星家族提供了一个模型系统来研究satDNA的进化动力学以及围绕这个神秘的基因组分区的遗传冲突。
我们对卫星DNA动力学的了解大多是染色体臂上大块卫星DNA的分辨率。重复DNA的组装问题阻碍了我们在基因组水平上对卫星DNA进化动力学的理解[21]。使用物理地图中的信息（例如BAC[27,49])和深Illumina测序结合FISH提供了更高分辨率的物种内和物种间卫星DNA进化图像。我的分析卢比卫星DNA家族证明卢比:1)存在于围绕着丝粒的大型卫星外黑腹果蝇基因组；2)存在于黑腹食肉动物组；3)显示协同进化的证据；和4)是在短进化时间尺度内其丰度和基因组分布的进化动态。
常色卫星重复岛
这个卢比卫星是一个特别有趣的卫星DNA，因为它是标准偏差减数分裂驱动系统黑腹果蝇Moschetti等人[12]显示在多基因染色体上使用FISH后卢比存在于染色体上3升，在与关联的区域之外标准偏差（异色分裂时h39（小时39）在2R型).我在这里显示，除了上的重复块3L，转速家族重复存在于“常色卫星重复岛”中，位于黑腹果蝇基因组，最值得注意的是3升和X染色体(RlX公司重复）。一些分类群中的可变串联重复序列被认为是基因调控变异的可能来源（参见[50]). 有可能这些卢比重复岛在邻近基因的表达或局部染色质凝集中具有某些调节作用：在某些情况下，它们发生在黑腹果蝇类似于Rsp，最近有报道称，1.688家族卫星基因中或其附近聚集了由多达5个串联重复序列组成的短常染色区[14]在黑腹果蝇.
最大的常染色卢比岛屿已启用3升和X染色体。X染色体在标准偏差系统：转义符标准偏差-介导的减数分裂驱动具有偏颇的性别比率[51]和的X链接抑制器标准偏差自然种群中的高频率隔离[52,53]。因此，一些X染色体似乎对标准偏差.抑制因素标准偏差映射到X染色体的至少三个区域[54]，其中一些间隔包含RlX公司重复。确定RlX公司重复参与抑制标准偏差系统。最近提出的分离畸变分子机制假说表明，重复相关的小干扰RNA（rasiRNAs）与卢比在精子生成过程中，卫星的正确包装是必要的标准偏差干扰这些rasiRNA的产生或定位[10,55,56]。许多卫星DNA位于黑腹果蝇[37]和其他分类群[34,57,58]被转录并加工成小RNA，包括卢比([59]; 拉腊孔特，未出版）。一种可能性是，这些真彩色卢比卫星重复岛对应于卢比rasiRNA-producing集群。
小时间尺度上卫星DNA的动态演化
标准偏差是一个黑腹食肉动物-专用驱动系统[60,61]，但历史Rsp公司卫星一直不清楚。而左右正则之间的分歧卢比重复表明重复是旧的，重复未在之外报告黑腹果蝇以前[9]尽管一些研究表明重复序列的不同拷贝可能存在于D.模拟人[24,25]。我的结果最终证明了卢比-喜欢序列大量存在于模拟人分支，为标准偏差系统-标准偏差产生于黑腹果蝇在一个已经有了卢比重复至目标。这个黑腹果蝇规范的卢比与Rsp类重复模拟人分支物种（例如56-63%ID）和单系物种，表明卢比加速了进化D.黑腹角雉。是什么推动了这个重复家族在黑腹果蝇? 一种可能性是D.黑腹滨鹬Rsp与Rsp类在中重复模拟人分支物种。另一种解释是D.黑腹滨鹬，正则分离畸变卢比重复者标准偏差产生选择压力，偏离目标序列。目前，我们不知道畸变的分子机制，也不知道卢比基因座使其成为目标（即，如果它是序列特异性的）。努力比较卢比家庭重复黑腹食肉动物小组正在进行中。
比较卢比物种内部和物种之间的重复序列表明卢比和Rsp类序列至少显示了两条协同进化的证据：1)在中重复黑腹果蝇基因组簇内的基因组比基因组簇间的基因组更相似；和2） RlX公司在之间重复黑腹果蝇和种类模拟人分支与每个物种内的邻近重复序列的关系最为密切，而与物种间的同源位置的重复序列的联系最为密切。
至少部分是由于重复DNA的突变特性[62]，密切相关物种之间的卫星DNA周转可能非常严重[5,63]在某些情况下可能导致物种之间的遗传不亲和性[5,38]。在全基因组水平上，卢比家族进化是高度动态的。在此后的时间内D.sechellia、D.simulans和D.毛里求斯分流-约240 Kya[64]-的Rsp类卫星显著改变了其基因组分布。在黑腹果蝇，大块的卢比卫星出现在2R、，在里面D.塞切利亚，这个Rsp类卫星膨大并出现在2R、3L和3R中，在里面D.模拟物，这个Rsp类卫星只出现在X染色体的底部Rsp类卫星在染色体水平上无法检测到D.毛里求斯和D.亚库巴。卢比重复拷贝数在黑腹果蝇[65]—这种多态性与SD、，由于大块卫星对分离变形具有敏感性[8,9].这个Rsp类在非中重复-黑腹食肉动物物种可能不是减数分裂驱动系统的目标。比较卢比在物种之间，它是和不是减数分裂驱动的目标。
方法
查询下一代排序（NGS）读取
Illumina GAIIX配对端读取自黑腹果蝇（SRR060098[70])，D.simulans（SRR520350[69])，D.sechellia（SRR869587[64])和毛里求斯D（SRR483621[64])从NCBI的SRA下载(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sra). 使用Trim Galore（版本0.2.8；Babraham生物信息学http://www.bioinformatics.babraham.ac.uk/projects/trim_galore/). 使用Bowtie2[71]，修正后的读数映射到共识卢比从WGS和BAC序列捕获物种内部和物种之间差异的序列（来自上述迭代BLAST程序）。使用Samtools-0.1.18分析比对[72]。创建唯一列表卢比每个物种的序列，从头开始程序集是使用从Bowtie2创建的SAM文件中提取的映射读取构造的。ABySS（版本1.3.6[73]用于从头开始具有以下参数的程序集：k=64;东南方; 米 = 30;我=64.为单个卢比对原始查询使用BLAST的序列卢比和自定义Perl脚本（例如，一个400-bp的contig被分成三个单独的卢比重复由BLAST决定，达成共识卢比序列）。一些组装的重复单位小于标准重复单位长度（~120 bp）。因为这些较短的单元中的一些代表真正的片段化重复，而一些则被认为是独特重复的片段从头开始该技术无法完成（由于读取深度不足或测序错误等原因），使用相同序列但长度变量的重复被合并。具体地说，具有相同序列的短重叠片段和小于总片段长度50%的悬垂（非重叠序列）被合并为一个唯一的重复。唯一列表卢比每个物种中的重复序列被导入Geneius（版本6.1.7[68]创建和编辑路线。
荧光原位杂交（FISH）
如前所述，对幼虫成神经细胞中有丝分裂染色体进行FISH[78,79]。简单地说，从3龄幼虫身上解剖大脑，并将其固定在1.8%多聚甲醛和45%乙酸中。固定大脑在95岁时变性°C，30岁时杂交过夜°C.在用DAPI安装在Vectashilder中之前，将载玻片在4X SSCT和0.1X SSC中清洗三次。探针是一种生物素化、缺口翻译的PCR产物，对卢比重复黑腹果蝇（F-5'GGAAATCACCCATTTTGATCGC和R-5'CCGAATTCAGTACCAGAC用于黑腹果蝇FISH）或Rsp类在中重复D.塞克利亚（F-5'ACTGTATCATCGCCTGGT和R-5'TCCAGTTCCCTGGTTTT；用于D.sechellia、D.simulans、，和D.毛里求斯鱼类）。
致谢
我要感谢Daven Presgraves在整个工作过程中进行的有益讨论，感谢匿名评论员和Mohamed Noor with Axios Review提供的有益评论，感谢d.Emerson Khost指出Rsp-like重复单位长度，感谢Anthony Geneva对RaxML和猿的帮助。这项工作得到了国家普通医学科学研究所（National Institute of General Medical Sciences）向A.M.L.提供的NIH-NRSA研究金（5F32GM105317-02）以及戴维·帕卡德基金会（David and Lucile Packard Foundation）向Daven C.Presgraves提供的资助。
其他文件
附加文件1：表S1。（130万，pdf）本文中使用的BAC。表S2。重复比较U和3L（80C-D）以及h39的BAC映射。报告为两两百分比一致性（%ID）和95%置信区间（95%置信区间）。表S3。共识之间的一致性百分比Rsp，类Rsp和RlX公司重复。图S1。显示以下关系的最大似然树卢比和Rsp类重复黑腹食肉动物组。图S2。具有消化、未映射BAC的FISH映射到这两者2R型和3升/3升在来自大脑的有丝分裂染色体中。图S3。异色校准卢比家族重复（规范卢比属于黑腹果蝇和Rsp类的模拟人分支，D.直立人和D.亚库巴重复）和常染色RlX公司物种中的重复黑腹食肉动物子组。
工具书类
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