Diversity and evolution of the small multidrug resistance protein family
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Members of the small multidrug resistance (SMR) protein family are integral membrane proteins characterized by four alpha-helical transmembrane strands that confer resistance to a broad range of antiseptics and lipophilic quaternary ammonium compounds (QAC) in bacteria. Due to their short length and broad substrate profile, SMR proteins are suggested to be the progenitors for larger alpha-helical transporters such as the major facilitator superfamily (MFS) and drug/metabolite transporter (DMT) superfamily. To explore their evolutionary association with larger multidrug transporters, an extensive bioinformatics analysis of SMR sequences (> 300 Bacteria taxa) was performed to expand upon previous evolutionary studies of the SMR protein family and its origins. RESULTS: A thorough annotation of unidentified/putative SMR sequences was performed placing sequences into each of the three SMR protein subclass designations, namely small multidrug proteins (SMP), suppressor of groEL mutations (SUG), and paired small multidrug resistance (PSMR) using protein alignments and phylogenetic analysis. Examination of SMR subclass distribution within Bacteria and Archaea taxa identified specific Bacterial classes that uniquely encode for particular SMR subclass members. The extent of selective pressure acting upon each SMR subclass was determined by calculating the rate of synonymous to non-synonymous nucleotide substitutions using Syn-SCAN analysis. SUG and SMP subclasses are maintained under moderate selection pressure in comparison to integron and plasmid encoded SMR homologues. Conversely, PSMR sequences are maintained under lower levels of selection pressure, where one of the two PSMR pairs diverges in sequence more rapidly than the other. SMR genomic loci surveys identified potential SMR efflux substrates based on its gene association to putative operons that encode for genes regulating amino acid biogenesis and QAC-like metabolites. SMR subclass protein transmembrane domain alignments to Bacterial/Archaeal transporters (BAT), DMT, and MFS sequences supports SMR participation in multidrug transport evolution by identifying common TM domains. CONCLUSION: Based on this study, PSMR sequences originated recently within both SUG and SMP clades through gene duplication events and it appears that SMR members may be evolving towards specific metabolite transport.
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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 | 0,000 |
| 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 | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| 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.
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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 ».