Essential genes encoded by the mating-type locus of the human fungal pathogen <i>Cryptococcus neoformans</i>
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Fungal sexual reproduction is controlled by the mating-type ( MAT ) locus. In contrast to a majority of species in the phylum Basidiomycota that have tetrapolar mating-type systems, the opportunistic human pathogen Cryptococcus neoformans employs a bipolar mating-type system, with two mating types ( a and α) determined by a single MAT locus that is unusually large (∼120 kb) and contains more than 20 genes. While several MAT genes are associated with mating and sexual development, others control conserved cellular processes (e.g. cargo transport and protein synthesis), of which five ( MYO2 , PRT1 , RPL22 , RPL39 , and RPO41 ) have been hypothesized to be essential. In this study, through genetic analysis involving sporulation of heterozygous diploid deletion mutants, as well as in some cases construction and analyses of conditional expression alleles of these genes, we confirmed that with the exception of MYO2 , both alleles of the other four MAT genes are indeed essential for cell viability. We further showed that while MYO2 is not essential, its function is critical for infectious spore production, faithful cytokinesis, adaptation for growth at high temperature, and pathogenicity in vivo . Our results demonstrate the presence of essential genes in the MAT locus that are divergent between cells of opposite mating types. We discuss possible mechanisms to maintain functional alleles of these essential genes in a rapidly-evolving genomic region in the context of fungal sexual reproduction and mating-type evolution. IMPORTANCE Sexual reproduction is essential for long-term evolutionary success. Fungal cell type identity is governed by the MAT locus, which is typically rapidly evolving and highly divergent between different mating types. In this study, we show that the a and α alleles of four genes encoded in the MAT locus of the opportunistic human fungal pathogen C. neoformans are essential. We demonstrate that a fifth gene, MYO2 , which had been predicted to be essential, is in fact dispensable for cell viability. However, a functional MYO2 allele is important for cytokinesis and fungal pathogenicity. Our study highlights the need for careful genetic analyses in determining essential genes, which is complementary to high-throughput approaches. Additionally, the presence of essential genes in the MAT locus of C. neoformans provides insights into the function, maintenance, and evolution of these fast-evolving genomic regions.
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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.
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 ».