Evolution of multiple phosphodiesterase isoforms in stickleback involved in cAMP signal transduction pathway
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Duplicate genes are considered to have evolved through the partitioning of ancestral functions among duplicates (subfunctionalization) and/or the acquisition of novel functions from a beneficial mutation (neofunctionalization). Additionally, an increase in gene dosage resulting from duplication may also confer an advantageous effect, as has been suggested for histone, tRNA, and rRNA genes. Currently, there is little understanding of the effect of increased gene dosage on subcellular networks like signal transduction pathways. Addressing this issue may provide further insights into the evolution by gene duplication. RESULTS: We analyzed the evolution of multiple stickleback phosphodiesterase (PDE, EC: 3.1.4.17) 1C genes involved in the cyclic nucleotide signaling pathway. Stickleback has 8-9 copies of this gene, whereas only one or two loci exist in other model vertebrates. Our phylogenetic and synteny analyses suggested that the multiple PDE1C genes in stickleback were generated by repeated duplications of >100-kbp chromosome segments. Sequence evolution analysis did not provide strong evidence for neofunctionalization in the coding sequences of stickleback PDE1C isoforms. On the other hand, gene expression analysis suggested that the derived isoforms acquired expression in new organs, implying their neofunctionalization in terms of expression patterns. In addition, at least seven isoforms of the stickleback PDE1C were co-expressed with olfactory-type G-proteins in the nose, suggesting that PDE1C dosage is increased in the stickleback olfactory transduction (OT) pathway. In silico simulations of OT implied that the increased PDE1C dosage extends the longevity of the depolarization signals of the olfactory receptor neuron. CONCLUSION: The predicted effect of the increase in PDE1C products on the OT pathway may play an important role in stickleback behavior and ecology. However, this possibility should be empirically examined. Our analyses imply that an increase in gene product sometimes has a significant, yet unexpected, effect on the functions of subcellular networks.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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 | 0,001 | 0,001 |
| 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 | 0,001 | 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.
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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 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 ».