Segmental duplications: evolution and impact among the current Lepidoptera genomes
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Structural variation among genomes is now viewed to be as important as single nucleoid polymorphisms in influencing the phenotype and evolution of a species. Segmental duplication (SD) is defined as segments of DNA with homologous sequence. RESULTS: Here, we performed a systematic analysis of segmental duplications (SDs) among five lepidopteran reference genomes (Plutella xylostella, Danaus plexippus, Bombyx mori, Manduca sexta and Heliconius melpomene) to understand their potential impact on the evolution of these species. We find that the SDs content differed substantially among species, ranging from 1.2% of the genome in B. mori to 15.2% in H. melpomene. Most SDs formed very high identity (similarity higher than 90%) blocks but had very few large blocks. Comparative analysis showed that most of the SDs arose after the divergence of each linage and we found that P. xylostella and H. melpomene showed more duplications than other species, suggesting they might be able to tolerate extensive levels of variation in their genomes. Conserved ancestral and species specific SD events were assessed, revealing multiple examples of the gain, loss or maintenance of SDs over time. SDs content analysis showed that most of the genes embedded in SDs regions belonged to species-specific SDs ("Unique" SDs). Functional analysis of these genes suggested their potential roles in the lineage-specific evolution. SDs and flanking regions often contained transposable elements (TEs) and this association suggested some involvement in SDs formation. Further studies on comparison of gene expression level between SDs and non-SDs showed that the expression level of genes embedded in SDs was significantly lower, suggesting that structure changes in the genomes are involved in gene expression differences in species. CONCLUSIONS: The results showed that most of the SDs were "unique SDs", which originated after species formation. Functional analysis suggested that SDs might play different roles in different species. Our results provide a valuable resource beyond the genetic mutation to explore the genome structure for future Lepidoptera research.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| 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 ».