Molecular evidence of intertidal habitats selecting for repeated ice-binding protein evolution in invertebrates
Notice bibliographique
Résumé
Ice-binding proteins (IBPs) have evolved independently in multiple taxonomic groups to improve their survival at sub-zero temperatures. Intertidal invertebrates in temperate and polar regions frequently encounter sub-zero temperatures, yet there is little information on IBPs in these organisms. We hypothesized that there are far more IBPs than are currently known and that the occurrence of freezing in the intertidal zone selects for these proteins. We compiled a list of genome-sequenced invertebrates across multiple habitats and a list of known IBP sequences and used BLAST to identify a wide array of putative IBPs in those invertebrates. We found that the probability of an invertebrate species having an IBP was significantly greater in intertidal species than in those primarily found in open ocean or freshwater habitats. These intertidal IBPs had high sequence similarity to fish and tick antifreeze glycoproteins and fish type II antifreeze proteins. Previously established classifiers based on machine learning techniques further predicted ice-binding activity in the majority of our newly identified putative IBPs. We investigated the potential evolutionary origin of one putative IBP from the hard-shelled mussel Mytilus coruscus and suggest that it arose through gene duplication and neofunctionalization. We show that IBPs likely readily evolve in response to freezing risk and that there is an array of uncharacterized IBPs, and highlight the need for broader laboratory-based surveys of the diversity of ice-binding activity across diverse taxonomic and ecological groups.
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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 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 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 ».