Horizontal transfer of a eukaryotic plastid-targeted protein gene to cyanobacteria
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Horizontal or lateral transfer of genetic material between distantly related prokaryotes has been shown to play a major role in the evolution of bacterial and archaeal genomes, but exchange of genes between prokaryotes and eukaryotes is not as well understood. In particular, gene flow from eukaryotes to prokaryotes is rarely documented with strong support, which is unusual since prokaryotic genomes appear to readily accept foreign genes. RESULTS: Here, we show that abundant marine cyanobacteria in the related genera Synechococcus and Prochlorococcus acquired a key Calvin cycle/glycolytic enzyme from a eukaryote. Two non-homologous forms of fructose bisphosphate aldolase (FBA) are characteristic of eukaryotes and prokaryotes respectively. However, a eukaryotic gene has been inserted immediately upstream of the ancestral prokaryotic gene in several strains (ecotypes) of Synechococcus and Prochlorococcus. In one lineage this new gene has replaced the ancestral gene altogether. The eukaryotic gene is most closely related to the plastid-targeted FBA from red algae. This eukaryotic-type FBA once replaced the plastid/cyanobacterial type in photosynthetic eukaryotes, hinting at a possible functional advantage in Calvin cycle reactions. The strains that now possess this eukaryotic FBA are scattered across the tree of Synechococcus and Prochlorococcus, perhaps because the gene has been transferred multiple times among cyanobacteria, or more likely because it has been selectively retained only in certain lineages. CONCLUSION: A gene for plastid-targeted FBA has been transferred from red algae to cyanobacteria, where it has inserted itself beside its non-homologous, functional analogue. Its current distribution in Prochlorococcus and Synechococcus is punctate, suggesting a complex history since its introduction to this group.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,001 |
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 ».