Taxonomic distribution and origins of the extended LHC (light-harvesting complex) antenna protein superfamily
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: The extended light-harvesting complex (LHC) protein superfamily is a centerpiece of eukaryotic photosynthesis, comprising the LHC family and several families involved in photoprotection, like the LHC-like and the photosystem II subunit S (PSBS). The evolution of this complex superfamily has long remained elusive, partially due to previously missing families. RESULTS: In this study we present a meticulous search for LHC-like sequences in public genome and expressed sequence tag databases covering twelve representative photosynthetic eukaryotes from the three primary lineages of plants (Plantae): glaucophytes, red algae and green plants (Viridiplantae). By introducing a coherent classification of the different protein families based on both, hidden Markov model analyses and structural predictions, numerous new LHC-like sequences were identified and several new families were described, including the red lineage chlorophyll a/b-binding-like protein (RedCAP) family from red algae and diatoms. The test of alternative topologies of sequences of the highly conserved chlorophyll-binding core structure of LHC and PSBS proteins significantly supports the independent origins of LHC and PSBS families via two unrelated internal gene duplication events. This result was confirmed by the application of cluster likelihood mapping. CONCLUSIONS: The independent evolution of LHC and PSBS families is supported by strong phylogenetic evidence. In addition, a possible origin of LHC and PSBS families from different homologous members of the stress-enhanced protein subfamily, a diverse and anciently paralogous group of two-helix proteins, seems likely. The new hypothesis for the evolution of the extended LHC protein superfamily proposed here is in agreement with the character evolution analysis that incorporates the distribution of families and subfamilies across taxonomic lineages. Intriguingly, stress-enhanced proteins, which are universally found in the genomes of green plants, red algae, glaucophytes and in diatoms with complex plastids, could represent an important and previously missing link in the evolution of the extended LHC protein superfamily.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».