Genomic insights into the evolution of secondary metabolism of <i>Escovopsis</i> and its allies, specialized fungal symbionts of fungus-farming ants
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The metabolic intimacy of symbiosis often demands the work of specialists. Natural products and defensive secondary metabolites can drive specificity by ensuring infection and propagation across host generations. But in contrast to bacteria, little is known about the diversity and distribution of natural product biosynthetic pathways among fungi and how they evolve to facilitate symbiosis and adaptation to their host environment. In this study, we define the secondary metabolism of Escovopsis and closely related genera, members of which are specialized, diverse ascomycete fungi best known as mycoparasites of the fungal cultivars grown by fungus-growing ants. We ask how the gain and loss of various biosynthetic pathways corresponds to divergent lifestyles. Long-read sequencing allowed us to define the chromosomal features of representative Escovopsis strains, revealing highly reduced genomes (21.4-38.3 Mb) composed of 7-8 chromosomes. Escovopsis genomes are highly co-linear, with genes localizing not only in the same chromosome, but also in the same order. Macrosynteny is high within Escovopsis clades, and decreases with increasing phylogenetic distance, while maintaining a high degree of mesosynteny. To explore the evolutionary history of biosynthetic pathways in this group of symbionts relative to their encoding lineages, we performed an ancestral state reconstruction analysis, which revealed that, while many secondary metabolites are shared with non-ant associated sordariomycetes, 56 pathways are unique to the symbiotic genera. Reflecting adaptation to diverging ant agricultural systems, we observe that the stepwise acquisition of these pathways mirrors the ecological radiations of attine ants and the dynamic recruitment and replacement of their fungal cultivars. As different clades encode characteristic combinations of biosynthetic gene clusters, these delineating profiles provide important insights into the possible mechanisms underlying specificity between these symbionts and their hosts. Collectively, our findings shed light on the evolutionary dynamic nature of secondary metabolism in Escovopsis and its allies, reflecting adaptation of the symbionts to an ancient agricultural system.
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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 ».