Genome-wide gene birth-death dynamics are associated with diet breadth variation in Lepidoptera
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Comparative analyses of gene birth-death dynamics (GBDD) have the potential to reveal gene families that played an important role in the evolution of morphological, behavioral, or physiological variation. Here, we used whole genomes of 30 species of butterflies and moths to identify GBDD among the Lepidoptera that are associated with specialist or generalist feeding strategies. Our work advances this field by using a uniform set of annotated proteins for all genomes, investigating associations while correcting for phylogeny, and assessing all gene familes rather than a priori subsets. We discovered that the sizes of several important gene families (e.g., those associated with pesticide resistance, xenobiotic detoxification, and/or protein digestion) are significantly correlated with diet breadth. We also found 12 gene families showing significant shifts in GBDD at the butterfly (Papilionoidea) crown node, the most notable of which was a family of pheromone receptors that underwent a contraction potentially linked with a shift to visual-based mate recognition. Our findings highlight the importance of uniform annotations, phylogenetic corrections and unbiased gene family analyses in generating a list of candidate genes that warrant further exploration. Significance Statement Gene duplications and gene deaths are important for the development of novel traits, but their study is often complicated by methodological issues, such as input data coming from different sources with different biases. Here, we address many of these issues in an analysis of gene duplication and death across 30 species of moths by using standardized, genome-wide input data. Importantly, our analysis uses a model that can correlate gene family sizes with any quantitative trait, while also accounting for relatedness between species. Using this model, we provide novel evolutionary insights by showing that the sizes of several important gene families are correlated with increases or decreases in the number of host plant orders that Lepidoptera eat.
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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 ».