Type III Effector Diversification via Both Pathoadaptation and Horizontal Transfer in Response to a Coevolutionary Arms Race
Notice bibliographique
Résumé
The concept of the coevolutionary arms race holds a central position in our understanding of pathogen-host interactions. Here we identify the molecular mechanisms and follow the stepwise progression of an arms race in a natural system. We show how the evolution and function of the HopZ family of type III secreted effector proteins carried by the plant pathogen Pseudomonas syringae are influenced by a coevolutionary arms race between pathogen and host. We surveyed 96 isolates of P. syringae and identified three homologs (HopZ1, HopZ2, and HopZ3) distributed among approximately 45% of the strains. All alleles were sequenced and their expression was confirmed. Evolutionary analyses determined that the diverse HopZ1 homologs are ancestral to P. syringae, and have diverged via pathoadaptive mutational changes into three functional and two degenerate forms, while HopZ2 and HopZ3 have been brought into P. syringae via horizontal transfer from other ecologically similar bacteria. A PAML selection analysis revealed that the C terminus of HopZ1 is under strong positive selection. Despite the extensive genetic variation observed in this family, all three homologs have cysteine-protease activity, although their substrate specificity may vary. The introduction of the ancestral hopZ1 allele into strains harboring alternate alleles results in a resistance protein-mediated defense response in their respective hosts, which is not observed with the endogenous allele. These data indicate that the P. syringae HopZ family has undergone allelic diversification via both pathoadaptive mutational changes and horizontal transfer in response to selection imposed by the host defense system. This genetic diversity permits the pathogen to avoid host defenses while still maintaining a virulence-associated protease, thereby allowing it to thrive on its current host, while simultaneously impacting its host range.
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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 | 0,001 |
| 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 | 0,001 |
| 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 ».