Pichia sorbitophila, an Interspecies Yeast Hybrid, Reveals Early Steps of Genome Resolution After Polyploidization

Autor: Joseph Schacherer, Patrick Wincker, Emmanuel Talla, Jean Weissenbach, Benoit Vacherie, Valérie Barbe, Marie Laure Straub, Philippe Baret, Stéphanie Weiss, Christine Sacerdot, Guillaume Morel, Jacky de Montigny, Eric Pelletier, José Almeida Cruz, Julie Poulain, Sandrine Mallet, Laurence Despons, Gaelle Samson, Serge Casaregola, Guilhem Savel, Guy-Franck Richard, Zlatyo Uzunov, Véronique Leh Louis, Valérie Kugler, Noémie Jacques, Marc Lemaire, David James Sherman, Agnès Thierry, Tiphaine Martin, Claude Gaillardin, Anasua Sarkar, Marie Line Seret, Anne Friedrich, Eric Westhof, Paul P. Jung, Cécile Fairhead, Cécile Neuvéglise, Pascal Durrens, Claudine Bleykasten, Christian Marck, Bernard Dujon, Jean Luc Souciet, Claire Jubin
Přispěvatelé: Université de Strasbourg (UNISTRA), Models and Algorithms for the Genome ( MAGNOME), Inria Bordeaux - Sud-Ouest, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), MICrobiologie de l'ALImentation au Service de la Santé (MICALIS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech, AgroParisTech, Institut de génétique et microbiologie [Orsay] (IGM), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Biologie et de Technologies de Saclay (IBITECS), Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Architecture et Réactivité de l'ARN (ARN), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de biologie moléculaire et cellulaire (IBMC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Génétique moléculaire, génomique, microbiologie (GMGM), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biologie systémique - Systems Biology, Institut Pasteur [Paris]-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Génétique moléculaire des levures (YMG), Microbiologie, adaptation et pathogénie (MAP), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Génétique Moléculaire des Levures, Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut Pasteur [Paris]-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique (LaBRI), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2, Earth and Life Institute [Louvain-La-Neuve] (ELI), Université Catholique de Louvain (UCL), Laboratoire de chimie bactérienne (LCB), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Genoscope - Centre national de séquençage [Evry] (GENOSCOPE), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Institut de Génomique d'Evry (IG), Institut de Biologie François JACOB (JACOB), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Génomique métabolique (UMR 8030), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE), Université de Strasbourg - UMR 7156 Génétique Moléculaire Génomique Microbiologie, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), This work was supported in part by funding from the Consortium National de Recherche en Génomique (CNRG) to Génoscope, from CNRS (GDR 2354, Génolevures), ANR (ANR-05-BLAN-0331, GENARISE). The computer framework was supported by the funding of the University of Bordeaux 1, the Aquitaine Région in the program 'Génotypage et Génomique Comparée,' and the ACI IMPBIO 'Génolevures En Ligne.'We thank the System and Network Administration team in LaBRI for excellent help and advice. J.A.C. is supported by the PhD Program in Computational Biology of the Instituto Gulbenkian de Ciência, Portugal (sponsored by Fundação Calouste Gulbenkian, Siemens SA, and Fundação para a Ciência e Tecnologia, SFRH/BD/33528/2008), ANR-05-BLAN-0331,GENARISE,How do genes arise ? Lessons and questions from the evolution of yeast genomes.(2005), UCL - SST/ELI/ELIA - Agronomy, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Institut de biologie moléculaire et cellulaire (IBMC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Pasteur [Paris] (IP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut Pasteur [Paris] (IP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Catholique de Louvain = Catholic University of Louvain (UCL), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Université Paris-Saclay-Institut de Biologie François JACOB (JACOB), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pasteur [Paris], Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2012
Předmět:
Zdroj: G3
G3, Genetics Society of America, 2012, 2 (2), pp.299-311. ⟨10.1534/g3.111.000745⟩
G3 : Genes, Genomes, Genetics, Vol. 2, p. 299-309 (2012)
G3, 2012, 2 (2), pp.299-311. ⟨10.1534/g3.111.000745⟩
G3-Genes Genomes Genetics 2 (2), 299-311. (2012)
G3: Genes|Genomes|Genetics
ISSN: 2160-1836
Popis: the Consortium National de Recherche en Génomique (CNRG) to Génoscope, CNRS (GDR 2354, Génolevures), The computer framework was supported by the funding of the University of Bordeaux 1, the Aquitaine Région in the program "Génotypage et Génomique Comparée," and the ACI IMPBIO "Génolevures En Ligne."; International audience; Polyploidization is an important process in the evolution of eukaryotic genomes, but ensuing molecular mechanisms remain to be clarified. Autopolyploidization or whole-genome duplication events frequently are resolved in resulting lineages by the loss of single genes from most duplicated pairs, causing transient gene dosage imbalance and accelerating speciation through meiotic infertility. Allopolyploidization or formation of interspecies hybrids raises the problem of genetic incompatibility (Bateson-Dobzhansky-Muller effect) and may be resolved by the accumulation of mutational changes in resulting lineages. In this article, we show that an osmotolerant yeast species, Pichia sorbitophila, recently isolated in a concentrated sorbitol solution in industry, illustrates this last situation. Its genome is a mosaic of homologous and homeologous chromosomes, or parts thereof, that corresponds to a recently formed hybrid in the process of evolution. The respective parental contributions to this genome were characterized using existing variations in GC content. The genomic changes that occurred during the short period since hybrid formation were identified (e.g., loss of heterozygosity, unilateral loss of rDNA, reciprocal exchange) and distinguished from those undergone by the two parental genomes after separation from their common ancestor (i.e., NUMT (NUclear sequences of MiTochondrial origin) insertions, gene acquisitions, gene location movements, reciprocal translocation). We found that the physiological characteristics of this new yeast species are determined by specific but unequal contributions of its two parents, one of which could be identified as very closely related to an extant Pichia farinosa strain.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: