Gene duplication followed by adapti

Gene duplication followed by adaptive selection is believed to be the primary driver of venom evolution. However, to date,no studies have evaluated the importance of gene duplications for venom evolution using a genomic approach. Theavailability of a sequenced genome and a venom gland transcriptome for the enigmatic platypus provides a uniqueopportunity to explore the role that gene duplication plays in venom evolution. Here, we identify gene duplication eventsand correlate them with expressed transcripts in an in-season venom gland. Gene duplicates (1,508) were identified. Theseduplicated pairs (421), including genes that have undergone multiple rounds of gene duplications, were expressed in thevenom gland. The majority of these genes are involved in metabolism and protein synthesis not toxin functions. Twelvesecretory genes including serine proteases, metalloproteinases, and protease inhibitors likely to produce symptoms ofenvenomation such as vasodilation and pain were detected. Only 16 of 107 platypus genes with high similarity to knowntoxins evolved through gene duplication. Platypus venom C-type natriuretic peptides and nerve growth factor do notpossess lineage-specific gene duplicates. Extensive duplications, believed to increase the potency of toxic content andpromote toxin diversification, were not found. This is the first study to take a genome-wide approach in order to examinethe impact of gene duplication on venom evolution. Our findings support the idea that adaptive selection acts on geneduplicates to drive the independent evolution and functional diversification of similar venom genes in venomous species.However, gene duplications alone do not explain the ‘‘venome’’ of the platypus. Other mechanisms, such as alternativesplicing and mutation, may be important in venom innovation.Key words: gene duplications, venom, platypus, evolution.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

การทำสำเนายีนตามด้วยตัวเลือกการปรับตัวเชื่อว่าจะเป็นโปรแกรมควบคุมหลักของวิวัฒนาการพิษ อย่างไรก็ตามในวันที่
ไม่มีการศึกษามีการประเมินความสำคัญของการเลียนยีนสำหรับการวิวัฒนาการพิษโดยใช้วิธีจีโนม
พร้อมของลำดับจีโนมและต่อมพิษยีนสำหรับปากเป็ดลึกลับยังมีที่ไม่ซ้ำกัน
โอกาสในการสำรวจบทบาทที่เล่นซ้ำซ้อนในการวิวัฒนาการของยีนพิษ ที่นี่เราระบุเหตุการณ์ซ้ำซ้อนยีน
และมีความสัมพันธ์กับพวกเขาด้วยยีนที่แสดงออกในต่อมพิษในฤดูกาล ซ้ำกันของยีน (1,508) ถูกระบุ เหล่านี้
เป็นคู่ที่ซ้ำกัน (421) รวมถึงยีนที่มีรอบหลายระดับการเลียนของยีนมีการแสดงออกใน
ต่อมพิษ ส่วนใหญ่ของยีนเหล่านี้มีส่วนร่วมในการเผาผลาญอาหารและการสังเคราะห์โปรตีนไม่ได้ฟังก์ชั่นสารพิษ สิบสอง
ยีนหลั่งรวมทั้งโปรตีเอสซีรีน, metalloproteinases และน้ำย่อยมีแนวโน้มที่จะมีอาการผลผลิตจาก
พิษเช่นขยายตัวของหลอดเลือดและความเจ็บปวดที่ถูกตรวจพบ เพียง 16 107 ยีนตุ่นปากเป็ดมีความคล้ายคลึงกันสูงเพื่อให้เป็นที่รู้จักกัน
สารพิษพัฒนาผ่านการทำสำเนาของยีน ตุ่นปากเป็ดพิษประเภท C เปปไทด์ natriuretic และปัจจัยการเจริญเติบโตของเส้นประสาทไม่ได้
มีเชื้อสายเฉพาะรายการที่ซ้ำกันของยีน ซ้ำซ้อนกันอย่างกว้างขวางเชื่อว่าจะเพิ่มความแรงของเนื้อหาที่เป็นพิษและ
ส่งเสริมการกระจายความเสี่ยงสารพิษไม่พบ นี่คือการศึกษาครั้งแรกที่จะใช้วิธีจีโนมทั้งเพื่อตรวจสอบ
ผลกระทบของการทำสำเนายีนวิวัฒนาการพิษ ผลการวิจัยของเราสนับสนุนความคิดที่ว่าตัวเลือกการปรับตัวในการทำหน้าที่ของยีน
ที่ซ้ำกันในการผลักดันวิวัฒนาการที่เป็นอิสระและการกระจายความเสี่ยงการทำงานของยีนพิษคล้ายกันในสายพันธุ์ที่มีพิษ
อย่างไรก็ตามเลียนยีนเพียงอย่างเดียวไม่ได้อธิบาย '' venome '' ของตุ่นปากเป็ด กลไกอื่น ๆ เช่นทางเลือก
ประกบและการกลายพันธุ์อาจมีความสำคัญในการสร้างสรรค์นวัตกรรมพิษ
คำสำคัญ: เลียนยีนพิษปากเป็ดวิวัฒนาการ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ทำซ้ำยีนตามด้วยการเลือกปรับตัวเชื่อว่าเป็นคนขับรถหลักของวิวัฒนาการพิษ. อย่างไรก็ตามในวันที่
ไม่มีการศึกษาประเมินความสำคัญของยีนเพื่อวิวัฒนาการพิษโดยใช้วิธี genomic. การ
ความพร้อมใช้งานของจีโนที่ตามลำดับและต่อมพิษที่เป็นต้นมาสำหรับตุ่นปากเป็ดลึกลับให้ไม่ซ้ำกัน
โอกาสที่จะสำรวจบทบาทที่ยีนซ้ำเล่นในวิวัฒนาการพิษ ที่นี่เราระบุเหตุการณ์การทำซ้ำยีน
และเชื่อมโยงพวกเขาด้วยการแสดงออกในต่อมพิษในฤดูกาล ข้อมูลที่ซ้ำกันของยีน (๑,๕๐๘) ได้รับการระบุ เหล่า นี้
คู่ (๔๒๑) รวมถึงยีนที่ได้รับการปรับหลายรอบของยีนที่มีการแสดง
ต่อมพิษ. ยีนเหล่านี้ส่วนใหญ่มีส่วนร่วมในการเผาผลาญอาหารและโปรตีนสังเคราะห์ไม่ทำงาน. สิบ สอง
ยีนที่หลั่งรวมถึง, ตัวยับยั้ง, metalloproteinases, และ proteases มีแนวโน้มที่จะผลิตอาการของ
มีการตรวจพบการขยายหลอดเลือดและความเจ็บปวด. เฉพาะ16๑๐๗ของยีนตุ่นปากเป็ดที่มีความคล้ายคลึงกันสูงที่จะรู้จัก
สารพิษที่พัฒนาผ่านการทำซ้ำยีน ชนิดของการเจริญเติบโตของเส้นประสาทและปัจจัยที่ไม่
มีการซ้ำยีนที่เฉพาะเชื้อสาย เชื่อว่าจะเพิ่มความแรงของเนื้อหาที่เป็นพิษและ
ไม่พบการส่งเสริมการกระจายสารพิษ นี่คือการศึกษาครั้งแรกที่จะใช้วิธีการที่กว้างในจีโนมของเพื่อตรวจสอบ
ผลกระทบของการทำซ้ำยีนในวิวัฒนาการพิษ. ผลการวิจัยของเราสนับสนุนความคิดที่ว่าการเลือกปรับตัวของยีน
ที่ซ้ำกันเพื่อขับเคลื่อนวิวัฒนาการที่เป็นอิสระและการทำงานที่หลากหลายของยีนพิษที่คล้ายคลึงกันในสายพันธุ์ที่มีความเสี่ยง
อย่างไรก็ตามยีนที่ใช้ซ้ำเพียงอย่างเดียวไม่ได้อธิบายว่า ' venome ' ของ platypus กลไกอื่นๆเช่นทางเลือก
และการกลายพันธุ์อาจมีความสำคัญต่อนวัตกรรมที่เป็นพิษ
คำสำคัญ: ยีนซ้ำ, พิษ, platypus, วิวัฒนาการ.

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การคัดลอกและการปรับตัวของยีนที่ถือว่าเป็นไดรเวอร์หลักของวิวัฒนาการของพิษ อย่างไรก็ตามจนถึงตอนนี้
ไม่มีการศึกษาประเมินความสำคัญของการวิวัฒนาการของพิษโดยวิธีจีโนมิกส์ นี่
สําหรับตุ่นปากเป็ดลึกลับจีโนมลำดับและต่อมพิษ transcription ให้ใช้งานที่ไม่ซ้ำกัน
โอกาสที่จะศึกษาบทบาทของยีนในวิวัฒนาการของพิษ ที่นี่เราระบุเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในการคัดลอกยีน
มันเกี่ยวข้องกับการถอดความในต่อมพิษตามฤดูกาล 1508 ซ้ำยีนที่ระบุ เหล่านี้
ซึ่งรวมถึงยีนที่ได้รับการคัดลอกหลายรอบใน
ต่อมพิษ ยีนเหล่านี้มีส่วนร่วมในการเผาผลาญและการสังเคราะห์โปรตีนมากกว่าการทำงานของสารพิษ สิบสอง
ยีนที่หลั่งได้แก่เอนไซม์โปรติเอสซีนและยับยั้งเอนไซม์โปรติเอสที่อาจเกิดขึ้น
เพื่อตรวจสอบความเป็นพิษของการขยายตัวของหลอดเลือดและความเจ็บปวด มีเพียง 16A ในยีนของตุ่นปากเป็ด 107 คล้ายกับความสูงของยีนที่รู้จักกัน
สารพิษมีวิวัฒนาการผ่านการคัดลอกยีน ไม่มีเปปไทด์และปัจจัยการเจริญเติบโตของเส้นประสาท
มีการทำซ้ำของยีนที่เฉพาะเจาะจง การทำซ้ำที่ถือว่าเพิ่มประสิทธิภาพของสารพิษ
ส่งเสริมความหลากหลายของสารพิษไม่พบ นี่เป็นครั้งแรกที่ใช้วิธีจีโนมทั้งหมด
ผลของการคัดลอกยีนในวิวัฒนาการของพิษ การค้นพบของเราสนับสนุนความคิดที่ว่าการเลือกใช้ยีน
การทำซ้ำในสายพันธุ์ที่เป็นพิษเพื่อขับเคลื่อนวิวัฒนาการอิสระและความหลากหลายของยีนที่คล้ายกันพิษ
อย่างไรก็ตามการโคลนยีนเพียงอย่างเดียวไม่ได้อธิบายพิษของตุ่นปากเป็ด กลไกอื่นๆเช่นกลไกทางเลือก
การตัดและการกลายพันธุ์อาจเป็นส่วนหนึ่งที่สำคัญของนวัตกรรมพิษ
การสืบพันธุ์ของยีนพิษตุ่นปากเป็ดวิวัฒนาการ