Evidence-based green algal genomics reveals marine diversity and ancestral characteristics of land plants
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Prasinophytes are widespread marine green algae that are related to plants. Cellular abundance of the prasinophyte Micromonas has reportedly increased in the Arctic due to climate-induced changes. Thus, studies of these unicellular eukaryotes are important for marine ecology and for understanding Viridiplantae evolution and diversification. RESULTS: We generated evidence-based Micromonas gene models using proteomics and RNA-Seq to improve prasinophyte genomic resources. First, sequences of four chromosomes in the 22 Mb Micromonas pusilla (CCMP1545) genome were finished. Comparison with the finished 21 Mb genome of Micromonas commoda (RCC299; named herein) shows they share ≤8,141 of ~10,000 protein-encoding genes, depending on the analysis method. Unlike RCC299 and other sequenced eukaryotes, CCMP1545 has two abundant repetitive intron types and a high percent (26 %) GC splice donors. Micromonas has more genus-specific protein families (19 %) than other genome sequenced prasinophytes (11 %). Comparative analyses using predicted proteomes from other prasinophytes reveal proteins likely related to scale formation and ancestral photosynthesis. Our studies also indicate that peptidoglycan (PG) biosynthesis enzymes have been lost in multiple independent events in select prasinophytes and plants. However, CCMP1545, polar Micromonas CCMP2099 and prasinophytes from other classes retain the entire PG pathway, like moss and glaucophyte algae. Surprisingly, multiple vascular plants also have the PG pathway, except the Penicillin-Binding Protein, and share a unique bi-domain protein potentially associated with the pathway. Alongside Micromonas experiments using antibiotics that halt bacterial PG biosynthesis, the findings highlight unrecognized phylogenetic complexity in PG-pathway retention and implicate a role in chloroplast structure or division in several extant Viridiplantae lineages. CONCLUSIONS: Extensive differences in gene loss and architecture between related prasinophytes underscore their divergence. PG biosynthesis genes from the cyanobacterial endosymbiont that became the plastid, have been selectively retained in multiple plants and algae, implying a biological function. Our studies provide robust genomic resources for emerging model algae, advancing knowledge of marine phytoplankton and plant evolution.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 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 ».