Genomic evidence for the parallel regression of melatonin synthesis and signaling pathways in placental mammals
Notice bibliographique
Résumé
Background : The study of regressive evolution has yielded a wealth of examples where the underlying genes bear molecular signatures of trait degradation, such as pseudogenization or deletion. Typically, it appears that such disrupted genes are limited to the function of the regressed trait, whereas pleiotropic genes tend to be maintained by natural selection to support their myriad purposes. One such set of genes is involved in the synthesis ( AANAT , ASMT ) and signaling ( MTNR1A , MTNR1B ) of melatonin, a hormone secreted by the vertebrate pineal gland. Melatonin provides a signal of environmental darkness, thereby influencing the circadian and circannual rhythmicity of numerous physiological traits. Therefore, the complete loss of a pineal gland and the underlying melatonin pathway genes seems likely to be maladaptive, unless compensated by extrapineal sources of melatonin. Methods : We examined AANAT , ASMT , MTNR1A and MTNR1B in 123 vertebrate species, including pineal-less placental mammals and crocodylians. We searched for inactivating mutations and modelled selective pressures (dN/dS) to test whether the genes remain functionally intact. Results : We report that crocodylians retain intact melatonin genes and express AANAT and ASMT in their eyes, whereas all four genes have been repeatedly inactivated in the pineal-less xenarthrans, pangolins, sirenians, and whales. Furthermore, colugos have lost these genes, and several lineages of subterranean mammals have partial melatonin pathway dysfunction. These results are supported by the presence of shared inactivating mutations across clades and analyses of selection pressure based on the ratio of non-synonymous to synonymous substitutions (dN/dS), suggesting extended periods of relaxed selection on these genes. Conclusions: The losses of melatonin synthesis and signaling dates to tens of millions of years ago in several lineages of placental mammals, raising questions about the evolutionary resilience of pleiotropic genes, and the causes and consequences of losing melatonin pathways in these species.
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| 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) | 0,012 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
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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 ».