The king cobra genome reveals dynamic gene evolution and adaptation in the snake venom system
Notice bibliographique
Résumé
Snakes are limbless predators, and many species use venom to help overpower relatively large, agile prey. Snake venoms are complex protein mixtures encoded by several multilocus gene families that function synergistically to cause incapacitation. To examine venom evolution, we sequenced and interrogated the genome of a venomous snake, the king cobra (Ophiophagus hannah), and compared it, together with our unique transcriptome, microRNA, and proteome datasets from this species, with data from other vertebrates. In contrast to the platypus, the only other venomous vertebrate with a sequenced genome, we find that snake toxin genes evolve through several distinct co-option mechanisms and exhibit surprisingly variable levels of gene duplication and directional selection that correlate with their functional importance in prey capture. The enigmatic accessory venom gland shows a very different pattern of toxin gene expression from the main venom gland and seems to have recruited toxin-like lectin genes repeatedly for new nontoxic functions. In addition, tissue-specific microRNA analyses suggested the co-option of core genetic regulatory components of the venom secretory system from a pancreatic origin. Although the king cobra is limbless, we recovered coding sequences for all Hox genes involved in amniote limb development, with the exception of Hoxd12. Our results provide a unique view of the origin and evolution of snake venom and reveal multiple genome-level adaptive responses to natural selection in this complex biological weapon system. More generally, they provide insight into mechanisms of protein evolution under strong selection.
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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 | 0,001 | 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 ».