基因组

相比之下，基于大量古菌基因组数据的系统发育基因组分析可以弥补这些不足[12]。

通过对这个扩展的基因组数据集进行复杂的系统发育基因组分析（涉及多个标记集），我们推断真核生物在所有采样的海姆达尔古菌多样化之前就已经进化，而非与海姆达尔古菌中的霍达古菌目分支在一起。

阿斯加德古菌基因组多样性的增加有助于解决真核生物与阿斯加德古菌之间的进化关系[4,5,7]。

真核生物位置的这种差异可能是由于之前未被充分认识的尼奥德古菌目基因组的嵌合性质，我们发现其由阿斯加德古菌和TACK古菌（阿斯加德古菌的姐妹门类）的序列组成。

图2：尼奥德古菌目基因组中contigs/支架的分类特征和聚类

我们揭示了尼奥德古菌目的基因组可能代表主要由TACK古菌和阿斯加德古菌序列组成的嵌合组装体。

这可能是由于尼奥德古菌目基因组中的阿斯加德古菌序列与真核生物序列之间的高组成相似性造成的。

ar53）的系统发育基因组分析。

图3：几组串联标记蛋白的系统发育基因组分析，显示真核生物相对于基因组采样的阿斯加德古菌的位置

在复杂的进化模型下对S67数据集进行的系统发育基因组分析证实，尼奥德古菌目是Korarchaeota的姐妹谱系，并且以高支持度（自展值至少为95）解析了阿斯加德古菌的所有节点（扩展数据图1）。

在系统发育基因组分析中，标记蛋白在不同古菌门或进化枝中的均匀分布对于阐明古菌进化枝之间的系统发育关系至关重要。

基于一组包括扩展的阿斯加德古菌基因组采样的579个古菌代表，在复杂的进化模型（LG+C60+F+G+PMSF）下对这些标记集进行系统发育基因组分析。

总之，我们使用复杂的系统发育基因组方法，并结合对阿斯加德古菌的显著扩展采样，重新评估了阿斯加德古菌、尼奥德古菌目和真核生物之间的关系。

我们使用扩展的阿斯加德古菌和真核生物对NM57数据集重新进行了系统发育基因组分析。

通过利用复杂的系统发育基因组方法（包括对序列比对进行重新编码、在最大似然法（ML）和贝叶斯推断中使用复杂的位点异质进化模型以及减少速率异质性）分析扩展的阿斯加德古菌基因组采样，我们有力地将真核生物置于阿斯加德古菌中，作为海姆达尔古菌的姐妹分支。

鉴于在先前的系统发育基因组分析中，尼奥德古菌目经常与真核生物分支在一起[4,18]，确定不同树中尼奥德古菌目在古菌中拓扑结构冲突的潜在因素至关重要。

然而，该研究仅使用了六个阿斯加德古菌基因组，未能代表目前扩展的阿斯加德古菌的多样性。

与Liu等人的研究[5]相比，我们的结果更可靠，因为它们是通过使用扩展的阿斯加德古菌基因组采样，结合排除外类群、去除快速进化位点以及应用复杂的位点异质进化模型和多个标记集得到的。

在这里，我们展示了223个新的阿斯加德古菌基因组，包括鉴定出的16个额外的目、科或属水平的谱系，这些谱系是从中国沿海湿地的14个位点生成的宏基因组样本中获得的，这显著扩展了阿斯加德古菌的多样性。

我们扩展的阿斯加德古菌基因组有助于解决真核生物在古菌中的位置问题。

接下来，我们基于ALE报告的节点中基因的存在概率（补充表6）以及阿斯加德古菌基因组中的基因频率（补充表7），重建了阿斯加德古菌关键祖先的代谢特征。

第一个标记集由97个标记（S97）组成，这些标记在每个阿斯加德进化枝的至少60%的代表中被发现，而第二个标记集包括150个标记（S150），这些标记在至少80%的阿斯加德古菌基因组中被鉴定出来（补充表4）。

通过使用dRep[14]在物种水平上选择代表（平均核苷酸同一性（ANI）至少为95%），我们最终获得了一组411个阿斯加德古菌基因组，其中136个来自本研究（补充表2）。

•基因组不稳定性：转录组分析显示，DNA修复通路（如碱基切除修复、核苷酸切除修复）被抑制，细胞周期停滞在G2/M期——这是癌症基因组不稳定的典型标志。

这可能是由于尼奥德古菌目基因组中的阿斯加德古菌序列与真核生物序列之间的高组成相似性造成的。

阿斯加德古菌基因组多样性的增加有助于解决真核生物与阿斯加德古菌之间的进化关系[4,5,7]。