The conservation and evolutionary modularity of metabolism
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Cellular metabolism is a fundamental biological system consisting of myriads of enzymatic reactions that together fulfill the basic requirements of life. The recent availability of vast amounts of sequence data from diverse sets of organisms provides an opportunity to systematically examine metabolism from a comparative perspective. Here we supplement existing genome and protein resources with partial genome datasets derived from 193 eukaryotes to present a comprehensive survey of the conservation of metabolism across 26 taxa representing the three domains of life. RESULTS: In general, metabolic enzymes are highly conserved. However, organizing these enzymes within the context of functional pathways revealed a spectrum of conservation from those that are highly conserved (for example, carbohydrate, energy, amino acid and nucleotide metabolism enzymes) to those specific to individual taxa (for example, those involved in glycan metabolism and secondary metabolite pathways). Applying a novel co-conservation analysis, KEGG defined pathways did not generally display evolutionary coherence. Instead, such modularity appears restricted to smaller subsets of enzymes. Expanding analyses to a global metabolic network revealed a highly conserved, but nonetheless flexible, 'core' of enzymes largely involved in multiple reactions across different pathways. Enzymes and pathways associated with the periphery of this network were less well conserved and associated with taxon-specific innovations. CONCLUSIONS: These findings point to an emerging picture in which a core of enzyme activities involving amino acid, energy, carbohydrate and lipid metabolism have evolved to provide the basic functions required for life. However, the precise complement of enzymes associated within this core for each species is flexible.
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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 | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| 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.
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 ».