Functional Divergence in the Arabidopsis -1,3-Glucanase Gene Family Inferred by Phylogenetic Reconstruction of Expression States
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Notice bibliographique
Résumé
Plant beta-1,3-glucanases (beta-1,3-Gs) (E.C. 3.2.1.39) comprise large, highly complex gene families involved in pathogen defense as well as a wide range of normal developmental processes. In spite of previous phylogenetic analyses that classify beta-1,3-Gs by sequence relatedness, the functional evolution of beta-1,3-Gs remains unclear. Here, expression and phylogenetic analyses have been integrated in order to investigate patterns of functional divergence in the Arabidopsis beta-1,3-G gene family. Fifty beta-1,3-G genes were grouped into expression classes through clustering of microarray data, and functions were inferred based on knowledge of coexpressed genes and existing literature. The resulting expression classes were mapped as discrete states onto a phylogenetic tree and parsimony reconstruction of ancestral expression states was performed, providing a model of expression divergence. Results showed a highly nonrandom distribution of developmental expression states in the phylogeny (P = 0.0002) indicating a significant degree of coupling between sequence and developmental expression divergence. A weaker, yet significant level of coupling was found using stress response data, but not using hormone-response or pathogen-response data. According to the model of developmental expression divergence, the ancestral function was most likely involved in cell division and/or cell wall remodeling. The associated expression state is widely distributed in the phylogeny, is retained by over 25% of gene family members, and is consistent with the known functions of beta-1,3-Gs in distantly related species and gene families. Consistent with previous hypotheses, pathogenesis-related (PR) beta-1,3-Gs appear to have evolved from ancestral developmentally regulated beta-1,3-Gs, acquiring PR function through a number of evolutionary events: divergence from the ancestral expression state, acquisition of pathogen/stress-responsive expression patterns, and loss of the C-terminal region including the glycosylphosphatidylinisotol (GPI)-anchoring site thus allowing for extracellular secretion.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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) | 0,000 | 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.
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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 découle