Transcription factor binding specificities of the oomycete Phytophthora infestans reflect conserved and divergent evolutionary patterns and predict function
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Identifying the DNA-binding specificities of transcription factors (TF) is central to understanding gene networks that regulate growth and development. Such knowledge is lacking in oomycetes, a microbial eukaryotic lineage within the stramenopile group. Oomycetes include many important plant and animal pathogens such as the potato and tomato blight agent Phytophthora infestans, which is a tractable model for studying life-stage differentiation within the group. RESULTS: Mining of the P. infestans genome identified 197 genes encoding proteins belonging to 22 TF families. Their chromosomal distribution was consistent with family expansions through unequal crossing-over, which were likely ancient since each family had similar sizes in most oomycetes. Most TFs exhibited dynamic changes in RNA levels through the P. infestans life cycle. The DNA-binding preferences of 123 proteins were assayed using protein-binding oligonucleotide microarrays, which succeeded with 73 proteins from 14 families. Binding sites predicted for representatives of the families were validated by electrophoretic mobility shift or chromatin immunoprecipitation assays. Consistent with the substantial evolutionary distance of oomycetes from traditional model organisms, only a subset of the DNA-binding preferences resembled those of human or plant orthologs. Phylogenetic analyses of the TF families within P. infestans often discriminated clades with canonical and novel DNA targets. Paralogs with similar binding preferences frequently had distinct patterns of expression suggestive of functional divergence. TFs were predicted to either drive life stage-specific expression or serve as general activators based on the representation of their binding sites within total or developmentally-regulated promoters. This projection was confirmed for one TF using synthetic and mutated promoters fused to reporter genes in vivo. CONCLUSIONS: We established a large dataset of binding specificities for P. infestans TFs, representing the first in the stramenopile group. This resource provides a basis for understanding transcriptional regulation by linking TFs with their targets, which should help delineate the molecular components of processes such as sporulation and host infection. Our work also yielded insight into TF evolution during the eukaryotic radiation, revealing both functional conservation as well as diversification across kingdoms.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| 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.
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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
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 ».