Evolutionary characteristics of bacterial two-component systems.
Evolutionary characteristics of bacterial two-component systems.
复制标题
细菌双组分系统的进化特征。
DOI：
10.1007/978-1-4614-3567-9_6
复制
发表时间：
2012
影响因子：
--
通讯作者：
Sheng X
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sheng X
生物系统的进化受到许多因素和力量的影响，这些因素和力量在不同的时间以不同的组合作用，产生了现存的生物体。在这里，我们说明了一些问题，围绕数据驱动的进化分析的生物系统的背景下，细菌的双组分系统（TCS）。TCS对于细菌与其细胞外环境相互作用至关重要。典型的TCS由膜上的组氨酸激酶和细胞质中的反应调节剂组成。在这里，我们全面分析了这些在大约950种细菌中一起出现的程度，并测试了相关增益和损失的统计学显著模式。我们的分析提供了相关进化的证据，但也有很高的进化灵活性：在序列水平上，组氨酸激酶，但特别是响应调节属于不同的TCS在一个物种中表现出高水平的相似性，这可能有助于串扰以及招聘的组件到新的化合物信号系统。我们还发现，细菌的生活方式有压倒一切的影响TCS的存在和不存在，而在大多数TCS要么两个或没有两个组件的存在，几个TCS往往会优先失去组氨酸激酶或响应调节组件，这进一步支持的概念，这些组件在不同的TCS安排的再利用和重新洗牌。最后，我们把这些发现在一个更广泛的背景下，更普遍地讨论进化系统生物学的影响。
The evolution of biological systems is influenced by a number of factors and forces that have acted in different combinations at different times to give rise to extant organisms. Here we illustrate some of the issues surrounding the data-driven evolutionary analysis of biological systems in the context of bacterial two-component systems (TCSs). TCSs are critical for bacteria to interact with their extracellular environment. A typical TCS consists of a histidine kinase on the membrane and a response regulator in the cytoplasm. Here we comprehensively characterise the extent to which these appear together across some 950 bacterial species and test for statistically significant patterns of correlated gain and loss. Our analysis provides evidence for correlated evolution but also a high level of evolutionary flexibility: at the sequence level, histidine kinases but especially response regulators belonging to different TCSs in a species show high levels of similarity, which may facilitate crosstalk as well as the recruitment of components into new compound signalling systems. We furthermore find that bacterial lifestyle has an overriding influence on the presence and absence of TCS; while in most TCSs either both or none of the two components are present, several TCSs tend to lose preferentially either the histidine kinase or response regulator component, which further supports the notion of reuse and reshuffling of these components in different TCS arrangements. We conclude by placing these findings in a wider context and discuss the implications for evolutionary systems biology more generally.
登录
查看更多内容
统计学和基因组。
DOI：
10.1016/j.tig.2004.06.002
发表时间：
2004
期刊：
Trends in genetics : TIG
影响因子：
--
作者：
D. Tautz;M. Lässig
通讯作者：
M. Lässig
影响因子：
10.7
作者：
Drummond, DA;Raval, A;Wilke, CO
通讯作者：
Wilke, CO
影响因子：
3.2
作者：
Tomenius, H;Pernestig, AK;Melefors, Ö
通讯作者：
Melefors, Ö
影响因子：
3
作者：
Wistrand M;Sonnhammer EL
通讯作者：
Sonnhammer EL
CATH 域结构数据库。
DOI：
10.1002/0471721204.ch13
发表时间：
2005
期刊：
Methods of biochemical analysis
影响因子：
--
作者：
C. Orengo;Frances M. G. Pearl;Janet M. Thornton
通讯作者：
Janet M. Thornton