Phylogenetic Distributions and Histories of Proteins Involved in Anaerobic Pyruvate Metabolism in Eukaryotes
Notice bibliographique
Résumé
Protists that live in low oxygen conditions often oxidize pyruvate to acetate via anaerobic ATP-generating pathways. Key enzymes that commonly occur in these pathways are pyruvate:ferredoxin oxidoreductase (PFO) and [FeFe]-hydrogenase (H(2)ase) as well as the associated [FeFe]-H(2)ase maturase proteins HydE, HydF, and HydG. Determining the origins of these proteins in eukaryotes is of key importance to understanding the origins of anaerobic energy metabolism in microbial eukaryotes. We conducted a comprehensive search for genes encoding these proteins in available whole genomes and expressed sequence tag data from diverse eukaryotes. Our analyses of the presence/absence of eukaryotic PFO, [FeFe]-H(2)ase, and H(2)ase maturase sequences across eukaryotic diversity reveal orthologs of these proteins encoded in the genomes of a variety of protists previously not known to contain them. Our phylogenetic analyses revealed: 1) extensive lateral gene transfers of both PFO and [FeFe]-H(2)ase in eubacteria, 2) decreased support for the monophyly of eukaryote PFO domains, and 3) that eukaryotic [FeFe]-H(2)ases are not monophyletic. Although there are few eukaryote [FeFe]-H(2)ase maturase orthologs characterized, phylogenies of these proteins do recover eukaryote monophyly, although a consistent eubacterial sister group for eukaryotic homologs could not be determined. An exhaustive search for these five genes in diverse genomes from two representative eubacterial groups, the Clostridiales and the alpha-proteobacteria, shows that although these enzymes are nearly universally present within the former group, they are very rare in the latter. No alpha-proteobacterial genome sequenced to date encodes all five proteins. Molecular phylogenies and the extremely restricted distribution of PFO, [FeFe]-H(2)ases, and their associated maturases within the alpha-proteobacteria do not support a mitochondrial origin for these enzymes in eukaryotes. However, the unexpected prevalence of PFO, pyruvate:NADP oxidoreductase, [FeFe]-H(2)ase, and the maturase proteins encoded in genomes of diverse eukaryotes indicates that these enzymes have an important role in the evolution of microbial eukaryote energy metabolism.
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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 | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 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 | 0,001 |
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 ».