On the reversibility of parasitism: adaptation to a free-living lifestyle via gene acquisitions in the diplomonad Trepomonas sp. PC1
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: It is generally thought that the evolutionary transition to parasitism is irreversible because it is associated with the loss of functions needed for a free-living lifestyle. Nevertheless, free-living taxa are sometimes nested within parasite clades in phylogenetic trees, which could indicate that they are secondarily free-living. Herein, we test this hypothesis by studying the genomic basis for evolutionary transitions between lifestyles in diplomonads, a group of anaerobic eukaryotes. Most described diplomonads are intestinal parasites or commensals of various animals, but there are also free-living diplomonads found in oxygen-poor environments such as marine and freshwater sediments. All these nest well within groups of parasitic diplomonads in phylogenetic trees, suggesting that they could be secondarily free-living. RESULTS: We present a transcriptome study of Trepomonas sp. PC1, a diplomonad isolated from marine sediment. Analysis of the metabolic genes revealed a number of proteins involved in degradation of the bacterial membrane and cell wall, as well as an extended set of enzymes involved in carbohydrate degradation and nucleotide metabolism. Phylogenetic analyses showed that most of the differences in metabolic capacity between free-living Trepomonas and the parasitic diplomonads are due to recent acquisitions of bacterial genes via gene transfer. Interestingly, one of the acquired genes encodes a ribonucleotide reductase, which frees Trepomonas from the need to scavenge deoxyribonucleosides. The transcriptome included a gene encoding squalene-tetrahymanol cyclase. This enzyme synthesizes the sterol substitute tetrahymanol in the absence of oxygen, potentially allowing Trepomonas to thrive under anaerobic conditions as a free-living bacterivore, without depending on sterols from other eukaryotes. CONCLUSIONS: Our findings are consistent with the phylogenetic evidence that the last common ancestor of diplomonads was dependent on a host and that Trepomonas has adapted secondarily to a free-living lifestyle. We believe that similar studies of other groups where free-living taxa are nested within parasites could reveal more examples of secondarily free-living eukaryotes.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
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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 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| 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.
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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 ».