Phage auxiliary metabolic genes and the redirection of cyanobacterial host carbon metabolism
Notice bibliographique
Résumé
Cyanophages infecting the marine cyanobacteria Prochlorococcus and Synechococcus encode and express genes for the photosynthetic light reactions. Sequenced cyanophage genomes lack Calvin cycle genes, however, suggesting that photosynthetic energy harvested via phage proteins is not used for carbon fixation. We report here that cyanophages carry and express a Calvin cycle inhibitor, CP12, whose host homologue directs carbon flux from the Calvin cycle to the pentose phosphate pathway (PPP). Phage CP12 was coexpressed with phage genes involved in the light reactions, deoxynucleotide biosynthesis, and the PPP, including a transaldolase gene that is the most prevalent PPP gene in cyanophages. Phage transaldolase was purified to homogeneity from several strains and shown to be functional in vitro, suggesting that it might facilitate increased flux through this key reaction in the host PPP, augmenting production of NADPH and ribose 5-phosphate. Kinetic measurements of phage and host transaldolases revealed that the phage enzymes have k(cat)/K(m) values only approximately one third of the corresponding host enzymes. The lower efficiency of phage transaldolase may be a tradeoff for other selective advantages such as reduced gene size: we show that more than half of host-like cyanophage genes are significantly shorter than their host homologues. Consistent with decreased Calvin cycle activity and increased PPP and light reaction activity under infection, the host NADPH/NADP ratio increased two-fold in infected cells. We propose that phage-augmented NADPH production fuels deoxynucleotide biosynthesis for phage replication, and that the selection pressures molding phage genomes involve fitness advantages conferred through mobilization of host energy stores.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,001 |
| 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 ».