Genome-wide DNA methylation predicts environmentally-driven life history variation in a marine fish
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The molecular mechanisms underlying intraspecific variation in life history strategies are still poorly understood, despite the importance of this question for understanding of organism’s responses to environmental variability. Theoretical work proposed that epigenetic mechanisms such as DNA methylation might regulate intraspecific variation in life history strategies, however this assumption has rarely been verified empirically in wild populations. We examined associations between genome-wide methylation changes and environmentally-driven life history variation in two lineages of a marine fish that diverged approximatively 2.5 Mya, the capelin ( Mallotus villosus ), from North America and Europe. In both lineages, capelin harbour two contrasted life history strategies: some are strictly semelparous, experience fast actuarial senescence, but benefit from high hatching success by spawning on demersal sites where water temperature is low and relatively stable. In contrast, others are facultative iteroparous, have slower actuarial senescence, and suffer from lower hatching success by breeding in the intertidal zone where temperature is warmer, thermohaline parameters are less stable, and egg desiccation risk is high. Performing whole genome and epigenome sequencing, we showed that these contrasted life history strategies are more likely governed by epigenetic changes than by differences in DNA sequence. While genetic differentiation between the capelin harbouring different life history strategies was negligible, we detected parallel genome-wide methylation changes across lineages. We identified 1,067 differentially methylated regions (DMRs) comprising 15,818 CpGs, with 22% of them located within 5-kb around genes comprising promotor regions. We found that all DMRs were hypermethylated in demersal-spawning individuals. This striking result suggests that lower water temperature at demersal sites leads to an overall hypermethylation of the genome determined during the epigenetic reprogramming occurring over embryonic development. Our study emphasizes that parallel epigenetics changes in lineages with divergent genetic background could have a functional role in the regulation of intraspecific life history variation.
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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 | 0,001 | 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) | 0,001 | 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 ».