Evolution of Dinoflagellate Unigenic Minicircles and the Partially Concerted Divergence of Their Putative Replicon Origins
Notice bibliographique
Résumé
Dinoflagellate chloroplast genes are unique in that each gene is on a separate minicircular chromosome. To understand the origin and evolution of this exceptional genomic organization we completely sequenced chloroplast psbA and 23S rRNA gene minicircles from four dinoflagellates: three closely related Heterocapsa species (H. pygmaea, H. rotundata, and H. niei) and the very distantly related Amphidinium carterae. We also completely sequenced a Protoceratium reticulatum minicircle with a 23S rRNA gene of novel structure. Comparison of these minicircles with those previously sequenced from H. triquetra and A. operculatum shows that in addition to the single gene all have noncoding regions of approximately a kilobase, which are likely to include a replication origin, promoter, and perhaps segregation sequences. The noncoding regions always have a high potential for folding into hairpins and loops. In all six dinoflagellate strains for which multiple minicircles are fully sequenced, parts of the noncoding regions, designated cores, are almost identical between the psbA and 23S rRNA minicircles, but the remainder is very different. There are two, three, or four cores per circle, sometimes highly related in sequence, but no sequence identity is detectable between cores of different species, even within one genus. This contrast between very high core conservation within a species, but none among species, indicates that cores are diverging relatively rapidly in a concerted manner. This is the first well-established case of concerted evolution of noncoding regions on numerous separate chromosomes. It differs from concerted evolution among tandemly repeated spacers between rRNA genes, and that of inverted repeats in plant chloroplast genomes, in involving only the noncoding DNA cores. We present two models for the origin of chloroplast gene minicircles in dinoflagellates from a typical ancestral multigenic chloroplast genome. Both involve substantial genomic reduction and gene transfer to the nucleus. One assumes differential gene deletion within a multicopy population of the resulting oligogenic circles. The other postulates active transposition of putative replicon origins and formation of minicircles by homologous recombination between them.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 ».