Core genes can have higher recombination rates than accessory genes within global microbial populations
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Recombination is essential to microbial evolution 1–4 , and is involved in the spread of antibiotic resistance, antigenic variation, and adaptation to the host niche 5–8 . Yet quantifying the impact of homologous recombination on different gene classes, which is critical to understanding how selection acts on variation to shape species diversity and genome structure, remains challenging. This is largely due to the dynamic nature of bacterial genomes, whose high intraspecies genome content diversity 9 and complex phylogenetic relationships 10–12 present difficulties for inferring rates of recombination, particularly for rare genes. In this work, we apply a computationally efficient, non-phylogenetic approach 13,14 to measure homologous recombination rates in the core and accessory genome (genes present in all strains and only a subset of strains, respectively) using >100,000 whole genome sequences from 12 microbial species. Our analysis suggests that even well-resolved sequence clusters sampled from global populations interact with overlapping gene pools, which has implications for the role of population structure in genome evolution. We show that in a majority of species, core genes have shorter coalescence times and higher recombination rates than accessory genes, and that gene frequency is often positively correlated with increased recombination. Our results provide a new line of population genomic evidence supporting the hypothesis that core genes are under strong, purifying selection 15–17 , and indicate that homologous recombination may play a key role in increasing the efficiency of selection in those parts of the genome most conserved within each species.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 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 ».