Duplicate gene enrichment and expression pattern diversification in multicellularity
Notice bibliographique
Résumé
The enrichment of duplicate genes, and therefore paralogs (proteins coded by duplicate genes), in multicellular versus unicellular organisms enhances genomic functional innovation. This study quantitatively examined relationships among paralog enrichment, expression pattern diversification and multicellularity, aiming to better understand genomic basis of multicellularity. Paralog abundance in specific cells was compared with those in unicellular proteomes and the whole proteomes of multicellular organisms. The budding yeast, Saccharomyces cerevisiae and the nematode, Caenorhabditis elegans, for which the gene sets expressed in specific cells are available, were used as uni and multicellular models, respectively. Paralog count (K) distributions [P((k))] follow a power-law relationship [Formula in text] in the whole proteomes of both species and in specific C. elegans cells. The value of the constant α can be used as a gauge of paralog abundance; the higher the value, the lower the paralog abundance. The α-value is indeed lower in the whole proteome of C. elegans (1.74) than in S. cerevisiae (2.34), quantifying the enrichment of paralogs in multicellular species. We also found that the power-law relationship applies to the proteomes of specific C. elegans cells. Strikingly, values of α in specific cells are higher and comparable to that in S. cerevisiae. Thus, paralog abundance in specific cells is lower and comparable to that in unicellular species. Furthermore, how much the expression level of a gene fluctuates across different C. elegans cells correlates positively with its paralog count, which is further confirmed by human gene-expression patterns across different tissues. Taken together, these results quantitatively and mechanistically establish enrichment of paralogs with diversifying expression patterns as genomic and evolutionary basis of multicellularity.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».