Why Specialized Metabolism Recurrently Emerges in Plants: Chemical and Genomic Biases in Metabolic Diversification

生物 计算生物学 基因组 多元化(营销策略) 遗传学 基因 基因组学 人类进化遗传学 进化生物学 基因剂量 分歧(语言学) 系统生物学 进化动力学 表观遗传学 代谢物 代谢途径 新陈代谢 细胞代谢 基因表达调控 适应性进化 焊剂(冶金) 后生 突变 生物进化
作者
Jun Murata,Eiichiro Ono
出处
期刊:Annual Review of Genetics [Annual Reviews]
标识
DOI:10.1146/annurev-genet-011626-032027
摘要

Specialized metabolism plays a central role in mediating ecological interactions and adaptive responses in plants, while leaving enduring signatures in genome structure and evolution. Here, we synthesize advances in genomics, biochemistry, and evolutionary biology into a metabolite-driven genetic diversification (MGD) framework, in which metabolite chemistry biases the generation, retention, and reuse of genetic variation. When metabolic flux produces reactive, inhibitory, or otherwise costly intermediates, pathways handling these liabilities recurrently recruit gene dosage changes, duplication, and divergence at catalytic and regulatory choke points. These biases do not impose deterministic outcomes; instead, they shape which genomic variants are preferentially sampled and retained under selection, giving rise to predictable patterns of genomic change. Genome multiplication-through whole-genome duplication, allopolyploidy, and cell type-specific endoreduplication-amplifies these effects by altering dosage balance, regulatory context, and retention trajectories. Integrating MGD with genome-scale dosage dynamics explains why specialized metabolism repeatedly converges on similar solutions across plant lineages, even amid extensive genomic turnover and chemical diversity.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
半_发布了新的文献求助10
刚刚
Anne发布了新的文献求助10
刚刚
Ava的应助被淡淡双双采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
星辰大海的应助被姜姜采纳,获得10
1秒前
Aliang发布了新的文献求助10
1秒前
溯雪关注了科研通微信公众号
1秒前
1秒前
豆包不当干粮完成签到,获得积分10
1秒前
Focus发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
莹仔发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
10086wm发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
堀沢发布了新的文献求助10
3秒前
爆米花的应助被夙念采纳,获得10
3秒前
无极微光的应助被自觉的觅山采纳,获得20
3秒前
4秒前
4秒前
Owen的应助被tyx采纳,获得10
4秒前
5秒前
ll发布了新的文献求助10
5秒前
lll发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
汉堡包的应助被1111采纳,获得10
5秒前
XO发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
搜集达人的应助被DJ国采纳,获得10
6秒前
6秒前
苏小北发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
半_发布了新的文献求助10
7秒前
情怀的应助被nene采纳,获得10
7秒前
Focus完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Transcriptional Profiling Shows that Gcn4p Is a Master Regulator of Gene Expression during Amino Acid Starvation in Yeast 750
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
A REVIEW OF THE V-22 DYNAMICS VALIDATION PROGRAM 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8126653
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9529702
关于积分的说明 21580738
捐赠科研通 7707017
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3416836
关于科研通互助平台的介绍 2542490
邀请新用户注册赠送积分活动 2457976