Extreme genome diversity in the hyper-prevalent parasitic eukaryote Blastocystis
Notice bibliographique
Résumé
Blastocystis is the most prevalent eukaryotic microbe colonizing the human gut, infecting approximately 1 billion individuals worldwide. Although Blastocystis has been linked to intestinal disorders, its pathogenicity remains controversial because most carriers are asymptomatic. Here, the genome sequence of Blastocystis subtype (ST) 1 is presented and compared to previously published sequences for ST4 and ST7. Despite a conserved core of genes, there is unexpected diversity between these STs in terms of their genome sizes, guanine-cytosine (GC) content, intron numbers, and gene content. ST1 has 6,544 protein-coding genes, which is several hundred more than reported for ST4 and ST7. The percentage of proteins unique to each ST ranges from 6.2% to 20.5%, greatly exceeding the differences observed within parasite genera. Orthologous proteins also display extreme divergence in amino acid sequence identity between STs (i.e., 59%-61% median identity), on par with observations of the most distantly related species pairs of parasite genera. The STs also display substantial variation in gene family distributions and sizes, especially for protein kinase and protease gene families, which could reflect differences in virulence. It remains to be seen to what extent these inter-ST differences persist at the intra-ST level. A full 26% of genes in ST1 have stop codons that are created on the mRNA level by a novel polyadenylation mechanism found only in Blastocystis. Reconstructions of pathways and organellar systems revealed that ST1 has a relatively complete membrane-trafficking system and a near-complete meiotic toolkit, possibly indicating a sexual cycle. Unlike some intestinal protistan parasites, Blastocystis ST1 has near-complete de novo pyrimidine, purine, and thiamine biosynthesis pathways and is unique amongst studied stramenopiles in being able to metabolize alpha-glucans rather than beta-glucans. It lacks all genes encoding heme-containing cytochrome P450 proteins. Predictions of the mitochondrion-related organelle (MRO) proteome reveal an expanded repertoire of functions, including lipid, cofactor, and vitamin biosynthesis, as well as proteins that may be involved in regulating mitochondrial morphology and MRO/endoplasmic reticulum (ER) interactions. In sharp contrast, genes for peroxisome-associated functions are absent, suggesting Blastocystis STs lack this organelle. Overall, this study provides an important window into the biology of Blastocystis, showcasing significant differences between STs that can guide future experimental investigations into differences in their virulence and clarifying the roles of these organisms in gut health and disease.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 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.
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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 ».