Phylogenetic distribution and expression pattern analyses identified a divergent basal body assembly protein involved in land plant spermatogenesis
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Oogamy is a form of sexual reproduction and evolved independently in animals, fungi, and plants. In streptophyte plants, Charophyceae, Coleochaetophyceae, bryophytes, lycophytes, ferns (monilophytes), and some gymnosperms (Cycads and Ginkgo) utilize spermatozoids as the male gamete. Plant spermatozoids commonly possess characteristic structures such as the spline, which consists of a microtubule array, the multilayered structure (MLS) in which the uppermost layer is continuum of the spline, and multiple flagella. However, the molecular mechanisms underpinning plant spermatogenesis remain to be elucidated. To identify the genes involved in plant spermatogenesis, we performed computational analyses and successfully found deeply divergent BLD10 s by combining multiple methods and omics-data. We then validated the functions of candidate genes in the liverwort Marchantia polymorpha and the moss Physcomitrium patens and found that Mp BLD10 and Pp BLD10 are required for normal basal body and flagella formation. Mp bld10 mutants exhibited defects in remodeling of the cytoplasm and nucleus during spermatozoid formation, thus Mp BLD10 should be involved in chromatin reorganization and elimination of the cytoplasm during spermiogenesis. Streptophyte BLD10s are orthologous to BLD10/CEP135 family proteins, which function in basal body assembly, but we found that BLD10s evolved especially fast in land plants and MpBLD10 might obtain additional functions in spermatozoid formation through the fast molecular evolution. This study provides a successful example of combinatorial study from evolutionary and molecular genetic perspectives that elucidated a function of the key protein of the basal body formation that fast evolved in land plants.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
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) | 0,001 | 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 | 0,001 |
| 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 ».