Comprehensive Annotation of Olfactory and Gustatory Receptor Genes and Transposable Elements Revealed Their Evolutionary Dynamics in Aphids
Notice bibliographique
Résumé
Gene duplication and transposable elements (TEs) are major drivers of genomic innovation that can fuel adaptation. While the roles of duplication and TE-driven diversification are documented in plant pathogens, they remain insufficiently explored in insect pests such as aphids, where olfactory (OR) and gustatory receptor (GR) genes are key to host recognition. We analyzed 521 OR and 399 GR genes, alongside TEs, across 12 aphid genomes with varying host ranges. Aphid lineages with broader host ranges exhibited higher evolutionary rates, driven by gene family expansions linked to host interaction, including lipid metabolism, immune function, and transposase activity. OR and GR genes evolved through proximal and tandem duplications and were shaped by diversifying selection, with bursts of positive selection followed by prolonged purifying selection, consistent with adaptation to novel hosts. Younger TEs were significantly enriched near OR genes compared to GRs and other genomic regions, suggesting a catalytic role of TEs in their diversification. However, OR proteins encoded by TE-associated ORs exhibited reduced functional potential. In contrast, GR proteins encoded by TE-associated GRs retained signatures of adaptation, as inferred from deep learning models predicting functionally important protein regions. These findings suggest that TE activity may facilitate functional innovation in GRs while alleviating constraints or pseudogenization in ORs. This study reveals how duplication, selection, and TE dynamics shape gene evolution in insect pests. It also provides the first chromosome-scale genome assembly of Dysaphis plantaginea, with comprehensive annotations and functional predictions of OR/GR genes, bridging adaptive evolution with mechanistic insights.
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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 | 0,001 |
| 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 | 0,001 |
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 ».