Tracing the Archaeal Origins of Eukaryotic Membrane-Trafficking System Building Blocks
Notice bibliographique
Résumé
In contrast to prokaryotes, eukaryotic cells are characterized by a complex set of internal membrane-bound compartments. A subset of these, and the protein machineries that move material between them, define the membrane-trafficking system (MTS), the emergence of which represents a landmark in eukaryotic evolution. Unlike mitochondria and plastids, MTS organelles have autogenous origins. Much of the MTS machinery is composed of building blocks, including small GTPase, coiled-coil, beta-propeller + alpha-solenoid, and longin domains. Despite the identification of prokaryotic proteins containing these domains, only few represent direct orthologues, leaving the origins and early evolution of the MTS poorly understood. Here, we present an in-depth analysis of MTS building block homologues in the composite genome of Lokiarchaeum, the recently discovered archaeal sister clade of eukaryotes, yielding several key insights. We identify two previously unreported Eukaryotic Signature Proteins; orthologues of the Gtr/Rag family GTPases, involved in target of rapamycin complex signaling, and of the RLC7 dynein component. We could not identify golgin or SNARE (coiled-coil) or beta-propeller + alpha-solenoid orthologues, nor typical MTS domain fusions, suggesting that these either were lost from Lokiarchaeum or emerged later in eukaryotic evolution. Furthermore, our phylogenetic analyses of lokiarchaeal GTPases support a split into Ras-like and Arf-like superfamilies, with different prokaryotic antecedents, before the advent of eukaryotes. While no GTPase activating proteins or exchange factors were identified, we show that Lokiarchaeum encodes numerous roadblock domain proteins and putative longin domain proteins, confirming the latter's origin from Archaea. Altogether, our study provides new insights into the emergence and early evolution of the eukaryotic membrane-trafficking system.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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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 | 0,000 | 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) | 0,000 | 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 ».