Duplicate gene evolution and expression in the wake of vertebrate allopolyploidization
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: The mechanism by which duplicate genes originate - whether by duplication of a whole genome or of a genomic segment - influences their genetic fates. To study events that trigger duplicate gene persistence after whole genome duplication in vertebrates, we have analyzed molecular evolution and expression of hundreds of persistent duplicate gene pairs in allopolyploid clawed frogs (Xenopus and Silurana). We collected comparative data that allowed us to tease apart the molecular events that occurred soon after duplication from those that occurred later on. We also quantified expression profile divergence of hundreds of paralogs during development and in different tissues. RESULTS: Our analyses indicate that persistent duplicates generated by allopolyploidization are subjected to strong purifying selection soon after duplication. The level of purifying selection is relaxed compared to a singleton ortholog, but not significantly variable over a period spanning about 40 million years. Despite persistent functional constraints, however, analysis of paralogous expression profiles indicates that quantitative aspects of their expression diverged substantially during this period. CONCLUSION: These results offer clues into how vertebrate transcriptomes are sculpted in the wake of whole genome duplication (WGD), such as those that occurred in our early ancestors. That functional constraints were relaxed relative to a singleton ortholog but not significantly different in the early compared to the later stage of duplicate gene evolution suggests that the timescale for a return to pre-duplication levels is drawn out over tens of millions of years - beyond the age of these tetraploid species. Quantitative expression divergence can occur soon after WGD and with a magnitude that is not correlated with the rate of protein sequence divergence. On a coarse scale, quantitative expression divergence appears to be more prevalent than spatial and temporal expression divergence, and also faster or more frequent than other processes that operate at the protein level, such as some types of neofunctionalization.
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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 | 0,000 | 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) | 0,001 | 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 ».