AbstractBackgroundThe growth and de

Abstract
Background
The growth and development of a biological organism is reflected by its metabolic network, the evolution of which relies on the essential gene duplication mechanism. There are two current views about the evolution of metabolic networks. The retrograde model hypothesizes that a pathway evolves by recruiting novel enzymes in a direction opposite to the metabolic flow. The patchwork model is instead based on the assumption that the evolution is based on the exploitation of broad-specificity enzymes capable of catalysing a variety of metabolic reactions.
Results
We analysed a well-studied unicellular eukaryotic organism, S. cerevisiae, and studied the effect of the removal of paralogous gene products on its metabolic network. Our results, obtained using different paralog and network definitions, show that, after an initial period when gene duplication was indeed instrumental in expanding the metabolic space, the latter reached an equilibrium and subsequent gene duplications were used as a source of more specialized enzymes rather than as a source of novel reactions. We also show that the switch between the two evolutionary strategies in S. cerevisiae can be dated to about 350 million years ago.
Conclusions
Our data, obtained through a novel analysis methodology, strongly supports the hypothesis that the patchwork model better explains the more recent evolution of the S. cerevisiae metabolic network. Interestingly, the effects of a patchwork strategy acting before the Euascomycete-Hemiascomycete divergence are still detectable today.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

บทคัดย่อพื้นหลังการเจริญเติบโตและพัฒนาของสิ่งมีชีวิตชีวภาพเป็นประจำ โดยเครือข่ายการเผาผลาญ วิวัฒนาการซึ่งอาศัยกลไกสำเนายีนจำเป็น มีสองมุมมองปัจจุบันเกี่ยวกับวิวัฒนาการของเครือข่ายที่เผาผลาญ แบบ retrograde hypothesizes ที่เป็นทางเดินอยู่เสมอ โดยสรรหานวนิยายเอนไซม์ในทิศทางตรงข้ามกับขั้นตอนการเผาผลาญ แบบเย็บปะติดปะต่อกันแต่อยู่บนสมมติฐานที่ว่า วิวัฒนาการตามประโยชน์เอนไซม์กว้าง specificity สามารถ catalysing หลากหลายปฏิกิริยาเผาผลาญผลลัพธ์เรา analysed ที่ห้อง studied unicellular eukaryotic สิ่งมีชีวิต S. cerevisiae และศึกษาผลของการเอายีน paralogous ของเครือข่ายที่เผาผลาญ ผลของเรา ได้โดยใช้ paralog ที่แตกต่างกันและข้อกำหนดของเครือข่าย แสดงว่า หลังจากการเริ่มต้นรอบระยะเวลาเมื่อยีนซ้ำถูกจริง ๆ เครื่องมือในการขยายพื้นที่การเผาผลาญ หลังถึงความสมดุล และ duplications ยีนต่อมาใช้ เป็นแหล่งเติมเอนไซม์ไม่ ใช่ เป็นแหล่งที่มาของนวนิยายปฏิกิริยา เรายังแสดงว่า สามารถลงสลับระหว่างกลยุทธ์วิวัฒนาการสองใน S. cerevisiae ประมาณ 350 ล้านปีที่ผ่านมาบทสรุปข้อมูล รับผ่านวิธีการวิเคราะห์นวนิยาย ขอสนับสนุนสมมติฐานที่ว่า แบบแพชเวิร์คอธิบายวิวัฒนาการล่าสุดของ S. cerevisiae เผาผลาญเครือข่ายดี เป็นเรื่องน่าสนใจ ผลกระทบของกลยุทธ์การเย็บปะติดปะต่อกันทำหน้าที่ก่อน divergence Euascomycete Hemiascomycete ได้ยังตรวจวันนี้

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บทคัดย่อ
พื้นหลังของ
การเจริญเติบโตและการพัฒนาของชีวิตทางชีววิทยาจะสะท้อนให้เห็นโดยเครือข่ายการเผาผลาญของวิวัฒนาการของซึ่งอาศัยกลไกการทำสำเนาของยีนที่สำคัญ มีสองมุมมองในปัจจุบันเกี่ยวกับวิวัฒนาการของเครือข่ายการเผาผลาญอาหารที่มี รูปแบบถอยหลังเข้าคลองสมมติฐานว่าทางเดินวิวัฒนาการโดยการสรรหาเอนไซม์นวนิยายในทิศทางที่ตรงข้ามกับการไหลของการเผาผลาญอาหาร รูปแบบการเย็บปะติดปะต่อกันขึ้นอยู่แทนบนสมมติฐานว่าวิวัฒนาการจะขึ้นอยู่กับการแสวงหาผลประโยชน์ของเอนไซม์ในวงกว้างความจำเพาะความสามารถในการ catalysing ความหลากหลายของปฏิกิริยาการเผาผลาญ.
ผลการ
วิเคราะห์เราดีการศึกษาสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว eukaryotic, S. cerevisiae และการศึกษาผลกระทบ ในการกำจัดของ paralogous ผลิตภัณฑ์ยีนในเครือข่ายของการเผาผลาญอาหาร ผลของเราได้รับใช้ paralog ที่แตกต่างกันและความหมายของเครือข่ายแสดงให้เห็นว่าหลังจากที่ช่วงแรกที่ทำสำเนายีนเป็นจริงมีประโยชน์ในการขยายพื้นที่การเผาผลาญหลังถึงความสมดุลและเลียนยีนต่อมาถูกนำมาใช้เป็นแหล่งที่มาของเอนไซม์เฉพาะมากขึ้นมากกว่า เป็นแหล่งที่มาของการเกิดปฏิกิริยานวนิยาย นอกจากนี้เรายังแสดงให้เห็นว่าสลับไปมาระหว่างสองกลยุทธ์วิวัฒนาการใน S. cerevisiae สามารถลงวันที่ประมาณ 350 ล้านปีที่ผ่านมา.
สรุป
ข้อมูลของเราที่ได้ผ่านวิธีการวิเคราะห์นวนิยายขอสนับสนุนสมมติฐานที่ว่ารูปแบบการเย็บปะติดปะต่อกันดีกว่าอธิบายวิวัฒนาการมากขึ้นล่าสุด ของ S. cerevisiae เครือข่ายการเผาผลาญอาหาร ที่น่าสนใจผลกระทบของการแสดงกลยุทธ์การเย็บปะติดปะต่อกันก่อนที่จะมีความแตกต่าง Euascomycete-Hemiascomycete ยังคงตรวจพบในวันนี้

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

พื้นหลังนามธรรม

การเจริญเติบโตและการพัฒนาของสิ่งมีชีวิตทางชีวภาพจะสะท้อนให้เห็นโดยเครือข่ายการเผาผลาญอาหารของ วิวัฒนาการ ซึ่งต้องอาศัยกลไกสำคัญของการทำซ้ำ . มีสองมุมมองปัจจุบันเกี่ยวกับวิวัฒนาการของเครือข่ายการเผาผลาญอาหาร . แบบถอยหลัง hypothesizes ที่เส้นทางวิวัฒนาการโดยการใช้นวนิยายในทิศทางตรงข้ามกับการไหลของการเผาผลาญการเย็บปะติดปะต่อกันแบบแทนตามข้อสมมติที่วิวัฒนาการจากการตรวจหาเอนไซม์ที่สามารถกว้างรายละเอียดความหลากหลายของปฏิกิริยาเมตาบอลิซึม .

เราได้วิเคราะห์ผลศึกษาดีสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว eukaryotic สิ่งมีชีวิต S . cerevisiae และศึกษาผลของการกำจัดของผลิตภัณฑ์ยีน paralogous บนระบบเครือข่ายการเผาผลาญอาหารของมัน ผลของเราได้รับการใช้ที่แตกต่างกัน paralog และคำนิยามของเครือข่าย พบว่า หลังจากช่วงเริ่มต้นเมื่อยีนได้อย่างแน่นอนมีบทบาทสำคัญในการขยายพื้นที่สลาย หลังถึงสมดุลและต่อมายีนการใช้เป็นแหล่งของเอนไซม์ที่เฉพาะมากขึ้น แทนที่จะเป็นแหล่งของปฏิกิริยาของนวนิยายนอกจากนี้เรายังแสดงให้เห็นว่าสลับระหว่างสองวิวัฒนาการกลยุทธ์ใน S . cerevisiae สามารถลงวันที่ประมาณ 350 ล้านปีก่อน . . .

สรุปข้อมูลของเราได้ผ่านวิธีการวิเคราะห์นวนิยาย ขอสนับสนุนสมมติฐานที่ว่า การเย็บปะติดปะต่อกันแบบดีกว่าอธิบายวิวัฒนาการล่าสุดของระบบเครือข่ายการเผาผลาญอาหาร S . cerevisiae . น่าสนใจผลของการเย็บปะติดปะต่อกันกลยุทธ์การแสดงก่อน euascomycete hemiascomycete divergence ยังคงอยู่ได้ในวันนี้