Extensive remodeling of sugar metabolism through gene loss and horizontal gene transfer in a eukaryotic lineage
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: In yeasts belonging to the subphylum Saccharomycotina, genes encoding components of the main metabolic pathways, like alcoholic fermentation, are usually conserved. However, in fructophilic species belonging to the floral Wickerhamiella and Starmerella genera (W/S clade), alcoholic fermentation was uniquely shaped by events of gene loss and horizontal gene transfer (HGT). RESULTS: Because HGT and gene losses were first identified when only eight W/S-clade genomes were available, we collected publicly available genome data and sequenced the genomes of 36 additional species. A total of 63 genomes, representing most of the species described in the clade, were included in the analyses. Firstly, we inferred the phylogenomic tree of the clade and inspected the genomes for the presence of HGT-derived genes involved in fructophily and alcoholic fermentation. We predicted nine independent HGT events and several instances of secondary loss pertaining to both pathways. To investigate the possible links between gene loss and acquisition events and evolution of sugar metabolism, we conducted phenotypic characterization of 42 W/S-clade species including estimates of sugar consumption rates and fermentation byproduct formation. In some instances, the reconciliation of genotypes and phenotypes yielded unexpected results, such as the discovery of fructophily in the absence of the cornerstone gene (FFZ1) and robust alcoholic fermentation in the absence of the respective canonical pathway. CONCLUSIONS: These observations suggest that reinstatement of alcoholic fermentation in the W/S clade triggered a surge of innovation that goes beyond the utilization of xenologous enzymes, with fructose metabolism playing a key role.
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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 | 0,001 |
| 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 ».