Differences between the <i>de novo</i> proteome and its non-functional precursor can result from neutral constraints on its birth process, not necessarily from natural selection alone
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Proteins are among the most important constituents of biological systems. Because all proteins ultimately evolved from previously non-coding DNA, the properties of these non-coding sequences and how they shape the birth of novel proteins are also expected to influence the organization of biological networks. When trying to explain and predict the properties of novel proteins, it is of particular importance to distinguish the contributions of natural selection and other evolutionary forces. Studies in the field typically use non-coding DNA and GC-content-based random-sequence models to generate random expectations for the properties of novel functional proteins. Deviations from these expectations have been interpreted as the result of natural selection. However, interpreting such deviations requires a yet-unattained understanding of the raw material of de novo gene birth and its relation to novel functional proteins. We mathematically show how the importance of the “junk” polypeptides that make up this raw material goes beyond their average properties and their filtering by natural selection. We find that the mean of any property among novel functional proteins also depends on its variance among junk polypeptides and its correlation with their rate of evolutionary turnover. In order to exemplify the use of our general theoretical results, we combine them with a simple model that predicts the means and variances of the properties of junk polypeptides from the genomic GC content alone. Under this model, we predict the effect of GC content on the mean length and mean intrinsic disorder of novel functional proteins as a function of evolutionary parameters. We use these predictions to formulate new evolutionary interpretations of published data on the length and intrinsic disorder of novel functional proteins. This work provides a theoretical framework that can serve as a guide for the prediction and interpretation of past and future results in the study of novel proteins and their properties under various evolutionary models. Our results provide the foundation for a better understanding of the properties of cellular networks through the evolutionary origin of their components.
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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 | 0,002 |
| 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 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 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 ».