A new lineage of non-photosynthetic green algae with extreme organellar genomes
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: The plastid genomes of the green algal order Chlamydomonadales tend to expand their non-coding regions, but this phenomenon is poorly understood. Here we shed new light on organellar genome evolution in Chlamydomonadales by studying a previously unknown non-photosynthetic lineage. We established cultures of two new Polytoma-like flagellates, defined their basic characteristics and phylogenetic position, and obtained complete organellar genome sequences and a transcriptome assembly for one of them. RESULTS: We discovered a novel deeply diverged chlamydomonadalean lineage that has no close photosynthetic relatives and represents an independent case of photosynthesis loss. To accommodate these organisms, we establish the new genus Leontynka, with two species (L. pallida and L. elongata) distinguishable through both their morphological and molecular characteristics. Notable features of the colourless plastid of L. pallida deduced from the plastid genome (plastome) sequence and transcriptome assembly include the retention of ATP synthase, thylakoid-associated proteins, the carotenoid biosynthesis pathway, and a plastoquinone-based electron transport chain, the latter two modules having an obvious functional link to the eyespot present in Leontynka. Most strikingly, the ~362 kbp plastome of L. pallida is by far the largest among the non-photosynthetic eukaryotes investigated to date due to an extreme proliferation of sequence repeats. These repeats are also present in coding sequences, with one repeat type found in the exons of 11 out of 34 protein-coding genes, with up to 36 copies per gene, thus affecting the encoded proteins. The mitochondrial genome of L. pallida is likewise exceptionally large, with its >104 kbp surpassed only by the mitogenome of Haematococcus lacustris among all members of Chlamydomonadales hitherto studied. It is also bloated with repeats, though entirely different from those in the L. pallida plastome, which contrasts with the situation in H. lacustris where both the organellar genomes have accumulated related repeats. Furthermore, the L. pallida mitogenome exhibits an extremely high GC content in both coding and non-coding regions and, strikingly, a high number of predicted G-quadruplexes. CONCLUSIONS: With its unprecedented combination of plastid and mitochondrial genome characteristics, Leontynka pushes the frontiers of organellar genome diversity and is an interesting model for studying organellar genome evolution.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
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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 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| 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.
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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 ».