Evolution of the connectivity and indispensability of a transferable gene: the simplicity hypothesis
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: The number of interactions between a transferable gene or its protein product and genes or gene products native to its microbial host is referred to as connectivity. Such interactions impact the tendency of the gene to be retained by evolution following horizontal gene transfer (HGT) into a microbial population. The complexity hypothesis posits that the protein product of a transferable gene with lower connectivity is more likely to function in a way that is beneficial to a new microbial host compared to the protein product of a transferable gene with higher connectivity. A gene with lower connectivity is consequently more likely to be fixed in any microbial population it enters by HGT. The more recently proposed simplicity hypothesis posits that the connectivity of a transferable gene might increase over time within any single microbial population due to gene-host coevolution, but that differential rates of colonization of microbial populations by HGT in accordance with differences in connectivity might act to counter this and even reduce connectivity over time, comprising an evolutionary trade-off. RESULTS: We present a theoretical model that can be used to predict the conditions under which gene-host coevolution might increase or decrease the connectivity of a transferable gene over time. We show that the opportunity to enter new microbial populations by HGT can cause the connectivity of a transferable gene to evolve toward lower values, particularly in an environment that is unstable with respect to the function of the gene's protein product. We also show that a lack of such opportunity in a stable environment can cause the connectivity of a transferable gene to evolve toward higher values. CONCLUSION: Our theoretical model suggests that the connectivity of a transferable gene can change over time toward higher values corresponding to a more sessile state of lower transferability or lower values corresponding to a more itinerant state of higher transferability, depending on the ecological milieu in which the gene exists. We note, however, that a better understanding of gene-host coevolutionary dynamics in natural microbial systems is required before any further conclusions about the veracity of the simplicity hypothesis can be drawn.
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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 | 0,001 | 0,007 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,003 |
| Communication savante | 0,002 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 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 ».