New Tricks for “Old” Domains: How Novel Architectures and Promiscuous Hubs Contributed to the Organization and Evolution of the ECM
Notice bibliographique
Résumé
The extracellular matrix (ECM) is a defining characteristic of metazoans and consists of a meshwork of self-assembling, fibrous proteins, and their functionally related neighbours. Previous studies, focusing on a limited number of gene families, suggest that vertebrate complexity predominantly arose through the duplication and subsequent modification of retained, preexisting ECM genes. These genes provided the structural underpinnings to support a variety of specialized tissues, as well as a platform for the organization of spatio-temporal signaling and cell migration. However, the relative contributions of ancient versus novel domains to ECM evolution have not been quantified across the full range of ECM proteins. Here, utilizing a high quality list comprising 324 ECM genes, we reveal general and clade-specific domain combinations, identifying domains of eukaryotic and metazoan origin recruited into new roles in approximately two-third of the ECM proteins in humans representing novel vertebrate proteins. We show that, rather than acquiring new domains, sampling of new domain combinations has been key to the innovation of paralogous ECM genes during vertebrate evolution. Applying a novel framework for identifying potentially important, noncontiguous, conserved arrangements of domains, we find that the distinct biological characteristics of the ECM have arisen through unique evolutionary processes. These include the preferential recruitment of novel domains to existing architectures and the utilization of high promiscuity domains in organizing the ECM network around a connected array of structural hubs. Our focus on ECM proteins reveals that distinct types of proteins and/or the biological systems in which they operate have influenced the types of evolutionary forces that drive protein innovation. This emphasizes the need for rigorously defined systems to address questions of evolution that focus on specific systems of interacting proteins.
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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 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,002 | 0,005 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».