Gene invasion in distant eukaryotic lineages: discovery of mutually exclusive genetic elements reveals marine biodiversity
Notice bibliographique
Résumé
Inteins are rare, translated genetic parasites mainly found in bacteria and archaea, while spliceosomal introns are distinctly eukaryotic features abundant in most nuclear genomes. Using targeted metagenomics, we discovered an intein in an Atlantic population of the photosynthetic eukaryote, Bathycoccus, harbored by the essential spliceosomal protein PRP8 (processing factor 8 protein). Although previously thought exclusive to fungi, we also identified PRP8 inteins in parasitic (Capsaspora) and predatory (Salpingoeca) protists. Most new PRP8 inteins were at novel insertion sites that, surprisingly, were not in the most conserved regions of the gene. Evolutionarily, Dikarya fungal inteins at PRP8 insertion site a appeared more related to the Bathycoccus intein at a unique insertion site, than to other fungal and opisthokont inteins. Strikingly, independent analyses of Pacific and Atlantic samples revealed an intron at the same codon as the Bathycoccus PRP8 intein. The two elements are mutually exclusive and neither was found in cultured Bathycoccus or other picoprasinophyte genomes. Thus, wild Bathycoccus contain one of few non-fungal eukaryotic inteins known and a rare polymorphic intron. Our data indicate at least two Bathycoccus ecotypes exist, associated respectively with oceanic or mesotrophic environments. We hypothesize that intein propagation is facilitated by marine viruses; and, while intron gain is still poorly understood, presence of a spliceosomal intron where a locus lacks an intein raises the possibility of new, intein-primed mechanisms for intron gain. The discovery of nucleus-encoded inteins and associated sequence polymorphisms in uncultivated marine eukaryotes highlights their diversity and reveals potential sexual boundaries between populations indistinguishable by common marker genes.
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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)
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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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, 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 ».