The Burmese python genome reveals the molecular basis for extreme adaptation in snakes
Notice bibliographique
Résumé
Snakes possess many extreme morphological and physiological adaptations. Identification of the molecular basis of these traits can provide novel understanding for vertebrate biology and medicine. Here, we study snake biology using the genome sequence of the Burmese python (Python molurus bivittatus), a model of extreme physiological and metabolic adaptation. We compare the python and king cobra genomes along with genomic samples from other snakes and perform transcriptome analysis to gain insights into the extreme phenotypes of the python. We discovered rapid and massive transcriptional responses in multiple organ systems that occur on feeding and coordinate major changes in organ size and function. Intriguingly, the homologs of these genes in humans are associated with metabolism, development, and pathology. We also found that many snake metabolic genes have undergone positive selection, which together with the rapid evolution of mitochondrial proteins, provides evidence for extensive adaptive redesign of snake metabolic pathways. Additional evidence for molecular adaptation and gene family expansions and contractions is associated with major physiological and phenotypic adaptations in snakes; genes involved are related to cell cycle, development, lungs, eyes, heart, intestine, and skeletal structure, including GRB2-associated binding protein 1, SSH, WNT16, and bone morphogenetic protein 7. Finally, changes in repetitive DNA content, guanine-cytosine isochore structure, and nucleotide substitution rates indicate major shifts in the structure and evolution of snake genomes compared with other amniotes. Phenotypic and physiological novelty in snakes seems to be driven by system-wide coordination of protein adaptation, gene expression, and changes in the structure of the genome.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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 | 0,001 | 0,001 |
| 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 | 0,001 | 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.
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 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 ».