A large accessory genome, high recombination rates, and selection of secondary metabolite genes help maintain global distribution and broad host range of the fungal plant pathogen <i>Claviceps purpurea</i>
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Pangenome analyses are increasingly being utilized to study the evolution of eukaryotic organisms, which is often governed by variable gene content. While pangenomes can provide insight into polymorphic gene content, inferences about the ecological and adaptive potential of such organisms also need to be accompanied by additional supportive genomic analyses. In this study we constructed a pangenome of Claviceps purpurea from 24 genomes and examined the positive selection and recombination landscape of an economically important fungal organism for pharmacology and agricultural research. Together, these analyses revealed that C. purpurea has a relatively large accessory genome (∼ 38%) that is likely maintained by high recombination rates (ρ = 0.044) and transposon mediated gene duplication. However, due to observations of relatively low transposable element (TE) content (8.8%) and a lack of variability in genome sizes, prolific TE expansion is likely controlled by these high recombination rates, which may additionally be influencing the overall trend of purifying selection across the genome. Despite this trend, we observed a strong positive selection pressure on secondary metabolite genes, particularly within the ergoline biosynthetic cluster where we also revealed that the lpsA1 and lpsA2 genes were the result of a recombination event. These results indicate that secondary metabolites are primary factors affecting the diversification of the species into new ecological niches and help maintain its global distribution and broad host range. These results showcase the use of selection and recombination landscapes to identify mechanisms contributing to pangenome structure and primary factors influencing the evolution of an organism. Author Summary The use of genomic data to better understand the lifestyle of a pathogen and its relationship with its host has expanded our ability to investigate the evolutionary history of these organisms. This in turn has allowed us to decipher and understand the ambiguity surrounding the true nature of the fungal plant pathogen Claviceps purpurea . By combining three different types of broad genomic analyses we identified primary factors affecting the evolution and adaptive potential of this pathogen; particularly a large accessory genome, high recombination rates, and positive selection of genes associated with stress tolerance. These factors likely contribute to the pathogen’s global distribution and broad host range. Furthermore, these findings will influence the direction of future research into optimal control methods.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 ».