Identification of 526 Conserved Metazoan Genetic Innovations Exposes a New Role for Cofactor E-like in Neuronal Microtubule Homeostasis
Notice bibliographique
Résumé
The evolution of metazoans from their choanoflagellate-like unicellular ancestor coincided with the acquisition of novel biological functions to support a multicellular lifestyle, and eventually, the unique cellular and physiological demands of differentiated cell types such as those forming the nervous, muscle and immune systems. In an effort to understand the molecular underpinnings of such metazoan innovations, we carried out a comparative genomics analysis for genes found exclusively in, and widely conserved across, metazoans. Using this approach, we identified a set of 526 core metazoan-specific genes (the 'metazoanome'), approximately 10% of which are largely uncharacterized, 16% of which are associated with known human disease, and 66% of which are conserved in Trichoplax adhaerens, a basal metazoan lacking neurons and other specialized cell types. Global analyses of previously-characterized core metazoan genes suggest a prevalent property, namely that they act as partially redundant modifiers of ancient eukaryotic pathways. Our data also highlights the importance of exaptation of pre-existing genetic tools during metazoan evolution. Expression studies in C. elegans revealed that many metazoan-specific genes, including tubulin folding cofactor E-like (TBCEL/coel-1), are expressed in neurons. We used C. elegans COEL-1 as a representative to experimentally validate the metazoan-specific character of our dataset. We show that coel-1 disruption results in developmental hypersensitivity to the microtubule drug paclitaxel/taxol, and that overexpression of coel-1 has broad effects during embryonic development and perturbs specialized microtubules in the touch receptor neurons (TRNs). In addition, coel-1 influences the migration, neurite outgrowth and mechanosensory function of the TRNs, and functionally interacts with components of the tubulin acetylation/deacetylation pathway. Together, our findings unveil a conserved molecular toolbox fundamental to metazoan biology that contains a number of neuronally expressed and disease-related genes, and reveal a key role for TBCEL/coel-1 in regulating microtubule function during metazoan development and neuronal differentiation.
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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) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,002 |
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 ».