Aberrant regulation of RNA splicing in sunflower hybrids may underlie intrinsic incompatibilities
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Alternative spicing is an integral part of gene expression in multicellular organisms that allows for diverse mRNA transcripts and proteins to be produced from a single gene. However, most existing analyses have focused on macro-evolution, with only limited research on splice site evolution over shorter term, micro-evolutionary time scales. Here we examine splicing evolution that has occurred during domestication and observe 45 novel splice forms with strongly transgressive isoform compositions, representing 0.24% of analyzed transcripts. We identify loci associated with variation in the levels of these splice forms, finding that many novel transcripts were regulated by multiple alleles with non-additive interactions. A subset of these interactions involved the expression of individual spliceosome components. These overdominant and epistatic interactions often resulted in alteration in the protein-coding regions of the transcripts, resulting in frameshifts and truncations. By associating the splice variation in these genes with size and growth rate measurements, we found that none of the individual splice variants affected these plant traits significantly, but the cumulative expression of all aberrant transcripts did show a significant reduction in growth rate associated with higher proportions of disrupted transcripts. This demonstrates the importance of co-evolution of the different spliceosomal components and their regulators and suggests that these genes may contribute to evolution of reproductive isolation as Bateson-Dobzhansky-Muller incompatibility loci. Author summary In multicellular organisms, it is common that segments of pre-mRNA molecules are physically removed, and the remaining segments are spliced back together. Through splicing alternative combinations of segments together, organisms produce various mRNA molecules, and thus multiple proteins, using the information encoded in a single gene. Here, we investigated the RNA of two sunflower genotypes, one wild and one domesticated, as well as the hybrid offspring resulting from a cross between the two genotypes. We found certain mRNA molecules that were spliced exclusively in the hybrids and were absent in the examined parental lines. These unique hybrid mRNAs were predicted to be consequential for the hybrids’ health, and thus represented a malfunction in the mechanisms that regulate splicing. These results improve our understanding of the genetic regulation of alternative splicing and how alternative splice forms evolve. Our findings may lead to further inquiries about how aberrant splicing promotes the formation of new species in nature.
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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 | 0,000 |
| 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 | 0,001 |
| 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 ».