A global pangenome for the wheat fungal pathogen <i>Pyrenophora tritici-repentis</i> and prediction of effector protein structural homology
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The adaptive potential of plant fungal pathogens is largely governed by the gene content of a species, comprised of core and ancillary genes across the pathogen isolate repertoire. To approximate the complete gene repertoire of a globally significant crop fungal pathogen, a pan genomic analysis was undertaken for Pyrenophora tritici-repentis (Ptr), the causal agent of tan (or yellow) spot disease in wheat. In this study, fifteen new Ptr genomes were sequenced, assembled and annotated, including isolates from three races not previously sequenced. Together with eleven previously published Ptr genomes, a pangenome for twenty-six Ptr isolates from Australia, Europe, North Africa and America, representing nearly all known races, revealed a conserved core-gene content of 57% and presents a new Ptr resource for searching natural homologues using remote protein structural homology. Here, we identify for the first time a nonsynonymous mutation in the Ptr effector gene ToxB , multiple copies of toxb , a distant natural Pyrenophora homologue of a known Parastagonopora nodorum effector, and clear genomic break points for the ToxA effector horizontal transfer region. This comprehensive genomic analysis of Ptr races includes nine isolates sequenced via long read technologies. Accordingly, these resources provide a more complete representation of the species, and serve as a resource to monitor variations potentially involved in pathogenicity. Author Notes All supporting data, code and protocols have been provided within the article or through supplementary data files. Five supplementary data files and fifteen supplementary figures are available with the online version of this article. Impact Statement Our Pyrenophora tritici-repentis (Ptr) pangenome study provides resources and analyses for the identification of pathogen virulence factors, of high importance to microbial research. Key findings include: 1) Analysis of eleven new sequenced (with three new races not previously available) and previously published isolates, 26 genomes in total, representing the near complete Ptr race set for known effector production collected from Australia, Europe, North Africa and the Americas. 2) We show that although Ptr has low core gene conservation, the whole genome divergence of other wheat pathogens was greater. 3) The new PacBio sequenced genomes provide unambiguous genomic break points for the large ToxA effector horizontal transfer region, which is only present in ToxA producing races. 4) A new web-based Ptr resource for searching in silico remote protein structural homology is presented, and a distant natural Pyrenophora protein homologue of a known effector from another wheat pathogen is identified for the first time. Data Summary The sources and genomic sequences used throughout this study have been deposited in the National Centre for Biotechnology Information (NCBI), under the assembly accession numbers provided in Tables 1 and 2 (available in the online version of this article). The new M4 resource for protein structural homology is freely available through the BackPhyre web-portal URL, http://www.sbg.bio.ic.ac.uk/phyre2/ .
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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 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| 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) | 0,002 | 0,001 |
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 ».