Hybridization drives mitochondrial DNA degeneration and metabolic shift in a species with biparental mitochondrial inheritance
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Mitochondrial DNA (mtDNA) is a cytoplasmic genome that is essential for respiratory metabolism. While uniparental mtDNA inheritance is most common in animals and plants, distinct mtDNA haplotypes can coexist in a state of heteroplasmy, either because of paternal leakage or de novo mutations. MtDNA integrity and the resolution of heteroplasmy have important implications, notably for mitochondrial genetic disorders, speciation and genome evolution in hybrids. However, the impact of genetic variation on the transition to homoplasmy from initially heteroplasmic backgrounds remains largely unknown. Here, we use Saccharomyces yeasts, fungi with constitutive biparental mtDNA inheritance, to investigate the resolution of mtDNA heteroplasmy in a variety of hybrid genotypes. We previously designed 11 crosses along a gradient of parental evolutionary divergence using undomesticated isolates of Saccharomyces paradoxus and Saccharomyces cerevisiae . Each cross was independently replicated 48 to 96 times, and the resulting 864 hybrids were evolved under relaxed selection for mitochondrial function. Genome sequencing of 446 MA lines revealed extensive mtDNA recombination, but recombination rate was not predicted by parental divergence level. We found a strong positive relationship between parental divergence and the rate of large-scale mtDNA deletions, which lead to the loss of respiratory metabolism. We also uncovered associations between mtDNA recombination, mtDNA deletion, and genome instability that were genotype-specific. Our results show that hybridization in yeast induces mtDNA degeneration through large-scale deletion and loss of function, with deep consequences for mtDNA evolution, metabolism and the emergence of reproductive isolation.
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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 | 0,000 | 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 | 0,001 |
| 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.
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 ».