Changes in Rubisco Kinetics during the Evolution of C4 Photosynthesis in Flaveria (Asteraceae) Are Associated with Positive Selection on Genes Encoding the Enzyme
Notice bibliographique
Résumé
Rubisco, the primary photosynthetic carboxylase, evolved 3-4 billion years ago in an anaerobic, high CO(2) atmosphere. The combined effect of low CO(2) and high O(2) levels in the modern atmosphere, and the inability of Rubisco to distinguish completely between CO(2) and O(2), leads to the occurrence of an oxygenation reaction that reduces the efficiency of photosynthesis. Among land plants, C(4) photosynthesis largely solves this problem by facilitating a high CO(2)/O(2) ratio at the site of Rubisco that resembles the atmosphere in which the ancestral enzyme evolved. The prediction that such conditions favor Rubiscos with higher kcat(CO2) and lower CO(2)/O(2) specificity (S(C/O)) is well supported, but the structural basis for the differences between C(3) and C(4) Rubiscos is not clear. Flaveria (Asteraceae) includes C(3), C(3)-C(4) intermediate, and C(4) species with kinetically distinct Rubiscos, providing a powerful system in which to study the biochemical transition of Rubisco during the evolution from C(3) to C(4) photosynthesis. We analyzed the molecular evolution of chloroplast rbcL and nuclear rbcS genes encoding the large subunit (LSu) and small subunit (SSu) of Rubisco from 15 Flaveria species. We demonstrate positive selection on both subunits, although selection is much stronger on the LSu. In Flaveria, two positively selected LSu amino acid substitutions, M309I and D149A, distinguish C(4) Rubiscos from the ancestral C(3) species and statistically account for much of the kinetic difference between the two groups. However, although Flaveria lacks a characteristic "C(4)" SSu, our data suggest that specific residue substitutions in the SSu are correlated with the kinetic properties of Rubisco in this genus.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 | 0,000 | 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 ».