Comparative genomics reveals insights into cyanobacterial evolution and habitat adaptation

蓝藻 生物 生态学 适应(眼睛) 水平基因转移 基因组学 进化生物学 基因组 比较基因组学 栖息地 基因 细菌 遗传学 神经科学
作者
Meng‐Yun Chen,Wenkai Teng,Liang Zhao,Chunxiang Hu,Yangkai Zhou,Bo‐Ping Han,Lirong Song,Wen-Sheng Shu
出处
期刊:The ISME Journal [Springer Nature]
卷期号:15 (1): 211-227 被引量:218
标识
DOI:10.1038/s41396-020-00775-z
摘要

Cyanobacteria are photosynthetic prokaryotes that inhabit diverse aquatic and terrestrial environments. However, the evolutionary mechanisms involved in the cyanobacterial habitat adaptation remain poorly understood. Here, based on phylogenetic and comparative genomic analyses of 650 cyanobacterial genomes, we investigated the genetic basis of cyanobacterial habitat adaptation (marine, freshwater, and terrestrial). We show: (1) the expansion of gene families is a common strategy whereby terrestrial cyanobacteria cope with fluctuating environments, whereas the genomes of many marine strains have undergone contraction to adapt to nutrient-poor conditions. (2) Hundreds of genes are strongly associated with specific habitats. Genes that are differentially abundant in genomes of marine, freshwater, and terrestrial cyanobacteria were found to be involved in light sensing and absorption, chemotaxis, nutrient transporters, responses to osmotic stress, etc., indicating the importance of these genes in the survival and adaptation of organisms in specific habitats. (3) A substantial fraction of genes that facilitate the adaptation of Cyanobacteria to specific habitats are contributed by horizontal gene transfer, and such genetic exchanges are more frequent in terrestrial cyanobacteria. Collectively, our results further our understandings of the adaptations of Cyanobacteria to different environments, highlighting the importance of ecological constraints imposed by the environment in shaping the evolution of Cyanobacteria.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
深情的羞花完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
细心溪流完成签到 ,获得积分10
5秒前
峰成完成签到 ,获得积分10
7秒前
乐乐完成签到 ,获得积分10
9秒前
霓裳快雨完成签到 ,获得积分10
9秒前
11秒前
时尚靖琪完成签到,获得积分10
12秒前
16秒前
18秒前
sunrise发布了新的文献求助10
18秒前
Henry完成签到,获得积分10
19秒前
慕青的应助被lixuebin采纳,获得10
20秒前
tomorrow完成签到 ,获得积分10
20秒前
天宇完成签到,获得积分10
20秒前
HCody完成签到 ,获得积分10
21秒前
王磊磊0811发布了新的文献求助10
23秒前
30秒前
lixuebin发布了新的文献求助10
36秒前
38秒前
番茄酱狠好吃完成签到 ,获得积分10
39秒前
专注严青发布了新的文献求助10
41秒前
羊and羊完成签到,获得积分10
41秒前
柔弱的立果完成签到 ,获得积分10
42秒前
Sean完成签到 ,获得积分10
43秒前
Korai完成签到 ,获得积分10
44秒前
DR.秋完成签到 ,获得积分10
47秒前
专注严青完成签到,获得积分10
50秒前
稿它完成签到,获得积分10
53秒前
55秒前
kevin完成签到,获得积分10
55秒前
56秒前
晓风残月完成签到 ,获得积分10
1分钟前
土豪的城完成签到,获得积分10
1分钟前
拼搏草丛完成签到 ,获得积分10
1分钟前
单薄的钢笔完成签到,获得积分10
1分钟前
林林爱学医完成签到 ,获得积分10
1分钟前
冷静妙海完成签到 ,获得积分10
1分钟前
好难下载完成签到,获得积分10
1分钟前
修道院的豌豆完成签到 ,获得积分10
1分钟前
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
Research Methodology: Best Practices for Rigorous, Credible, and Impactful Research 1000
自動車の空力技術 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7782810
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9322213
关于积分的说明 20387515
捐赠科研通 7371374
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3320453
关于科研通互助平台的介绍 2468486
邀请新用户注册赠送积分活动 2336600