The evolution of extremely diverged plastomes in Selaginellaceae (lycophyte) is driven by repeat patterns and the underlying <scp>DNA</scp> maintenance machinery
Notice bibliographique
Résumé
Two factors are proposed to account for the unusual features of organellar genomes: the disruptions of organelle-targeted DNA replication, repair, and recombination (DNA-RRR) systems in the nuclear genome and repetitive elements in organellar genomes. Little is known about how these factors affect organellar genome evolution. The deep-branching vascular plant family Selaginellaceae is known to have a deficient DNA-RRR system and convergently evolved organellar genomes. However, we found that the plastid genome (plastome) of Selaginella sinensis has extremely accelerated substitution rates, a low GC content, pervasive repeat elements, a dynamic network structure, and it lacks direct or inverted repeats. Unexpectedly, its organelle DNA-RRR system is short of a plastid-targeted Recombinase A1 (RecA1) and a mitochondrion-targeted RecA3, in line with other explored Selaginella species. The plastome contains a large collection of short- and medium-sized repeats. Given the absence of RecA1 surveillance, we propose that these repeats trigger illegitimate recombination, accelerated mutation rates, and structural instability. The correlations between repeat quantity and architectural complexity in the Selaginella plastomes support these conclusions. We, therefore, hypothesize that the interplay of the deficient DNA-RRR system and the high repeat content has led to the extraordinary divergence of the S. sinensis plastome. Our study not only sheds new light on the mechanism of plastome divergence by emphasizing the power of cytonuclear integration, but it also reconciles the longstanding contradiction on the effects of DNA-RRR system disruption on genome structure evolution.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 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 | 0,001 | 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) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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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
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Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».