Transcriptional landscape of the archaeal cell cycle is broadly conserved in eukaryotes
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT The cell cycle is a series of events that occur from the moment of cell birth to cell division. In eukaryotes, cell growth, genome replication, genome segregation, and cytokinesis are strictly coordinated, defining discrete cell cycle phases. In contrast, these key processes may occur concurrently in bacteria. Thermoacidophilic archaea in the genus Saccharolobus follow a defined cell cycle program, with the first pre-replicative growth (G1) phase, followed by the chromosome replication (S) phase, the second growth (G2) phase, and rapid genome segregation (M) and cytokinesis (D) phases. However, whether other processes, such as metabolism, catabolism, protein translation, and antiviral defense also occur at specific cell cycle phases, as in eukaryotes, or are active throughout the cell cycle, as in bacteria, remains unclear. To address this question, we synchronized cultures of S. islandicus and performed an in-depth transcriptomic analysis of samples enriched in cells undergoing the M-G1, S, and G2 phases. Differential gene expression and consensus gene co-expression network analyses provided a holistic view of the S. islandicus cell cycle. In addition to the core transcriptome network, which is expressed throughout the cell cycle, we show that diverse metabolic pathways, protein synthesis, cell motility and even antiviral defense systems, are expressed in a cell cycle dependent fashion. Our data also refines understanding of the processes previously known to be linked to the cell cycle, such as DNA replication. We show that most DNA replication genes are expressed prior to the S phase, during the M-G1, whereas expression of the major chromatin genes, and accordingly, chromatinization are concomitant with replication. A statistical model was used to define sets of signature genes characteristic of each of the analyzed cell cycle phases, emphasizing transcriptional stratification of the phases. Signature genes are more conserved across Thermoproteota than non-signature genes and their peak expression, especially for the M-G1 and G2 specific genes, matches that of homologs in yeast. Collectively, our data elucidate the complexity of the S. islandicus cell cycle and suggest that it more closely resembles the cell cycle of eukaryotes than previously appreciated.
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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 | 0,001 |
| 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 ».