Parallel reorganization of protein function in the spindle checkpoint pathway through evolutionary paths in the fitness landscape that appear neutral in laboratory experiments
Notice bibliographique
Résumé
Regulatory networks often increase in complexity during evolution through gene duplication and divergence of component proteins. Two models that explain this increase in complexity are: 1) adaptive changes after gene duplication, such as resolution of adaptive conflicts, and 2) non-adaptive processes such as duplication, degeneration and complementation. Both of these models predict complementary changes in the retained duplicates, but they can be distinguished by direct fitness measurements in organisms with short generation times. Previously, it has been observed that repeated duplication of an essential protein in the spindle checkpoint pathway has occurred multiple times over the eukaryotic tree of life, leading to convergent protein domain organization in its duplicates. Here, we replace the paralog pair in S. cerevisiae with a single-copy protein from a species that did not undergo gene duplication. Surprisingly, using quantitative fitness measurements in laboratory conditions stressful for the spindle-checkpoint pathway, we find no evidence that reorganization of protein function after gene duplication is beneficial. We then reconstruct several evolutionary intermediates from the inferred ancestral network to the extant one, and find that, at the resolution of our assay, there exist stepwise mutational paths from the single protein to the divergent pair of extant proteins with no apparent fitness defects. Parallel evolution has been taken as strong evidence for natural selection, but our results suggest that even in these cases, reorganization of protein function after gene duplication may be explained by neutral processes.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
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 ».