The genetic basis for the evolution of soma: mechanistic evidence for the co-option of a stress-induced gene into a developmental master regulator
Notice bibliographique
Résumé
In multicellular organisms with specialized cells, the most significant distinction among cell types is between reproductive (germ) cells and non-reproductive/somatic cells (soma). Although soma contributed to the marked increase in complexity of many multicellular lineages, little is known about its evolutionary origins. We have previously suggested that the evolution of genes responsible for the differentiation of somatic cells involved the co-option of life history trade-off genes that in unicellular organisms enhanced survival at a cost to immediate reproduction. In the multicellular green alga,Volvox carteri, cell fate is established early in development by the differential expression of a master regulatory gene known asregA. A closely relatedRegA-Like Sequence (RLS1) is present in its single-celled relative,Chlamydomonas reinhardtii.RLS1is expressed in response to stress, and we proposed that an environmentally inducedRLS1-like gene was co-opted into a developmental pathway in the lineage leading toV. carteri. However, the exact evolutionary scenario responsible for the postulated co-option event remains to be determined. Here, we show that in addition to being developmentally regulated,regAcan also be induced by environmental cues, indicating thatregAhas maintained its ancestral regulation. We also found that the absence of a functional RegA protein confers increased sensitivity to stress, consistent with RegA having a direct or indirect role in stress responses. Overall, this study (i) provides mechanistic evidence for the co-option of an environmentally induced gene into a major developmental regulator, (ii) supports the view that major morphological innovations can evolve via regulatory changes and (iii) argues for the role of stress in the evolution of multicellular complexity.
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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 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 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 ».