Genomes from 117 vertebrate species reveal rapidly evolving segmental duplication landscapes
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Segmental duplications are major drivers of evolutionary innovation, yet their dynamics across vertebrates remain poorly understood. Here, we identify segmental duplications from long-read sequenced genomes of 117 vertebrates and the starfish, generating the largest multi-species dataset of its kind. We find that vertebrate genomes show a higher propensity for tandem duplications than for interspersed duplications. However, when focusing only on subtelomeric regions, avian and mammalian genomes show the opposite propensity toward interspersed duplications. We also observe that, across vertebrates, tandem duplications tend to be larger than interspersed duplications. Next, we construct a segmental duplication network for each species, and use network-derived properties to quantify the duplication landscape for that species. Functional enrichment analysis of hyper-duplicated genes reveals a strong enrichment in platypus for pheromone response, driven by the expansion of the vomeronasal pheromone receptor V1R gene family. Overall, our results uncover the general properties of vertebrate segmental duplication, demonstrate the rapid evolution of segmental duplication landscapes, and highlight the utility of network-based approaches for studying genome evolution. Significance Gene and regulatory region duplications are a fundamental source of evolutionary raw material. Here we generate segmental duplication calls from 117 vertebrate species. We find that vertebrate genomes have a bias towards tandem duplications relative to interspersed duplications. However, in the subtelomeric regions, birds and mammals exhibit an opposite bias toward interspersed duplications. Our analysis of segmental duplication networks demonstrate that duplication landscapes evolve rapidly, following species-specific rather than phylogenetic patterns. These findings indicate that the genomic architecture underlying segmental duplications is highly dynamic, uniquely shaping each lineage’s potential to adapt. Our study provides the most comprehensive view of vertebrate segmental duplications to date and establishes a network-based framework for studying genomic structural evolution.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 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 ».