Recent loss of the Dim2 DNA methyltransferase decreases mutation rate in repeats and changes evolutionary trajectory in a fungal pathogen
Notice bibliographique
Résumé
DNA methylation is found throughout all domains of life, yet the extent and function of DNA methylation differ among eukaryotes. Strains of the plant pathogenic fungus Zymoseptoria tritici appeared to lack cytosine DNA methylation (5mC) because gene amplification followed by Repeat-Induced Point mutation (RIP) resulted in the inactivation of the dim2 DNA methyltransferase gene. 5mC is, however, present in closely related sister species. We demonstrate that inactivation of dim2 occurred recently as some Z. tritici isolates carry a functional dim2 gene. Moreover, we show that dim2 inactivation occurred by a different path than previously hypothesized. We mapped the genome-wide distribution of 5mC in strains with or without functional dim2 alleles. Presence of functional dim2 correlates with high levels of 5mC in transposable elements (TEs), suggesting a role in genome defense. We identified low levels of 5mC in strains carrying non-functional dim2 alleles, suggesting that 5mC is maintained over time, presumably by an active Dnmt5 DNA methyltransferase. Integration of a functional dim2 allele in strains with mutated dim2 restored normal 5mC levels, demonstrating de novo cytosine methylation activity of Dim2. To assess the importance of 5mC for genome evolution, we performed an evolution experiment, comparing genomes of strains with high levels of 5mC to genomes of strains lacking functional dim2. We found that presence of a functional dim2 allele alters nucleotide composition by promoting C to T transitions (C→T) specifically at CpA (CA) sites during mitosis, likely contributing to TE inactivation. Our results show that 5mC density at TEs is a polymorphic trait in Z. tritici populations that can impact genome evolution.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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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 ».