Horizontal gene transfer and gene loss drove the divergent evolution of host dependency in Micrarchaeota
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT The DPANN superphylum is a deep-branching radiation of archaea with small cell and genome sizes. Most DPANN lineages are predicted or validated to be host-dependent. However, certain lineages have substantial biosynthetic capacities and are potentially less dependent on hosts, or even free-living. Here, we reconstructed 163 Micrarchaeota genomes, comprising 48 assigned to previously undescribed orders and 115 affiliated with known orders. Investigation of their genetic repertoire revealed substantial metabolic capacity in Norongarragalinales-, Anstonellales- and the newly proposed Wunengiarchaeales-associated lineages, including complete or near-complete glycolysis and de novo biosynthetic pathways for nucleotides, amino acids, cofactors and cell envelopes. We classified genes related to the central metabolism but which are uncommon in DPANN archaea as putative free-living associated genes (pFLAGs). The extensive presence of pFLAGs in Norongarragalinales suggests a potential host-independent lifestyle. Reconstruction of evolutionary history revealed that these pFLAGs were not ancestral within the DPANN superphylum. Instead, we suggest that less-host-dependent organisms evolved from symbionts through the gradual acquisition of pFLAGs through horizontal gene transfer, whereas other Micrarchaeota lineages with streamlined genomes experienced reductive evolution due to thermal adaptation. Our analyses demonstrate that host dependency is not always an evolutionary dead end, but can be reversed through the acquisition of new metabolic capabilities by horizontal transfer.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».