Slow but not low: genomic comparisons reveal slower evolutionary rate and higher dN/dS in conifers compared to angiosperms
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Comparative genomics can inform us about the processes of mutation and selection across diverse taxa. Among seed plants, gymnosperms have been lacking in genomic comparisons. Recent EST and full-length cDNA collections for two conifers, Sitka spruce (Picea sitchensis) and loblolly pine (Pinus taeda), together with full genome sequences for two angiosperms, Arabidopsis thaliana and poplar (Populus trichocarpa), offer an opportunity to infer the evolutionary processes underlying thousands of orthologous protein-coding genes in gymnosperms compared with an angiosperm orthologue set. RESULTS: Based upon pairwise comparisons of 3,723 spruce and pine orthologues, we found an average synonymous genetic distance (dS) of 0.191, and an average dN/dS ratio of 0.314. Using a fossil-established divergence time of 140 million years between spruce and pine, we extrapolated a nucleotide substitution rate of 0.68 × 10(-9) synonymous substitutions per site per year. When compared to angiosperms, this indicates a dramatically slower rate of nucleotide substitution rates in conifers: on average 15-fold. Coincidentally, we found a three-fold higher dN/dS for the spruce-pine lineage compared to the poplar-Arabidopsis lineage. This joint occurrence of a slower evolutionary rate in conifers with higher dN/dS, and possibly positive selection, showcases the uniqueness of conifer genome evolution. CONCLUSIONS: Our results are in line with documented reduced nucleotide diversity, conservative genome evolution and low rates of diversification in conifers on the one hand and numerous examples of local adaptation in conifers on the other hand. We propose that reduced levels of nucleotide mutation in large and long-lived conifer trees, coupled with large effective population size, were the main factors leading to slow substitution rates but retention of beneficial mutations.
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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) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 ».