The Cellular Robustness by Genetic Redundancy in Budding Yeast
Notice bibliographique
Résumé
The frequent dispensability of duplicated genes in budding yeast is heralded as a hallmark of genetic robustness contributed by genetic redundancy. However, theoretical predictions suggest such backup by redundancy is evolutionarily unstable, and the extent of genetic robustness contributed from redundancy remains controversial. It is anticipated that, to achieve mutual buffering, the duplicated paralogs must at least share some functional overlap. However, counter-intuitively, several recent studies reported little functional redundancy between these buffering duplicates. The large yeast genetic interactions released recently allowed us to address these issues on a genome-wide scale. We herein characterized the synthetic genetic interactions for ∼500 pairs of yeast duplicated genes originated from either whole-genome duplication (WGD) or small-scale duplication (SSD) events. We established that functional redundancy between duplicates is a pre-requisite and thus is highly predictive of their backup capacity. This observation was particularly pronounced with the use of a newly introduced metric in scoring functional overlap between paralogs on the basis of gene ontology annotations. Even though mutual buffering was observed to be prevalent among duplicated genes, we showed that the observed backup capacity is largely an evolutionarily transient state. The loss of backup capacity generally follows a neutral mode, with the buffering strength decreasing in proportion to divergence time, and the vast majority of the paralogs have already lost their backup capacity. These observations validated previous theoretic predictions about instability of genetic redundancy. However, departing from the general neutral mode, intriguingly, our analysis revealed the presence of natural selection in stabilizing functional overlap between SSD pairs. These selected pairs, both WGD and SSD, tend to have decelerated functional evolution, have higher propensities of co-clustering into the same protein complexes, and share common interacting partners. Our study revealed the general principles for the long-term retention of genetic redundancy.
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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 | 0,000 | 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 | 0,001 | 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 ».