Evolutionary forces affecting synonymous variations in plant genomes
2017
Clément, Yves | Gallien, Sarah | Holtz, Yan | Homa, Félix | Pointet, Stéphanie | Contreras, Sandy | Nabholz, Benoit | Sabot, François | Saune, Laure | Ardisson, Morgane | Bacilieri, Roberto | Besnard, Guillaume | Berger, Angélique | Cardi, Céline | de Bellis, Fabien | Fouet, Olivier | Jourda, Cyril | Khadari, Bouchaib | Lanaud, Claire | Leroy, Thierry | Pot, David | Sauvage, Christopher | Scarcelli, Nora | Tregear, James | Vigouroux, Yves | Yahiaoui, Nabila | Ruiz, Manuel | Santoni, Sylvain | Labouisse, Jean-Pierre | Pham, Jean-Louis | David, Jacques | Glémin, Sylvain | Institut des Sciences de l'Evolution de Montpellier (UMR ISEM) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-École Pratique des Hautes Études (EPHE) ; Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université de Montpellier (UM)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR226-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Institut de biologie de l'ENS Paris (IBENS) ; Département de Biologie - ENS-PSL (IBENS) ; École normale supérieure - Paris (ENS-PSL) ; Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL) ; Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro) | Department of Cell and Molecular Biology, Science for Life Laboratory ; Uppsala University | Sys2Diag-Modélisation et Ingénierie des Systèmes Complexes Biologiques pour le Diagnostic (Sys2Diag) ; Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Alcediag | Genoscreen [Lille] ; Institut Pasteur de Lille ; Pasteur Network (Réseau International des Instituts Pasteur)-Pasteur Network (Réseau International des Instituts Pasteur) | Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Ouest]) | Diversité, adaptation, développement des plantes (UMR DIADE) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [Occitanie]) | Centre de Biologie pour la Gestion des Populations (UMR CBGP) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université de Montpellier (UM)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [Occitanie])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro) | Evolution et Diversité Biologique (EDB) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Peuplements végétaux et bioagresseurs en milieu tropical (UMR PVBMT) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de La Réunion (UR) | Génétique et Amélioration des Fruits et Légumes (GAFL) ; Institut National de la Recherche Agronomique (INRA) | ISEM 2017–091;ARCAD project W 0900-001
Base composition is highly variable among and within plant genomes, especially at third codon positions, ranging from GC-poor and homogeneous species to GC-rich and highly heterogeneous ones (particularly Monocots). Consequently, synonymous codon usage is biased in most species, even when base composition is relatively homogeneous. The causes of these variations are still under debate, with three main forces being possibly involved: mutational bias, selection and GC-biased gene conversion (gBGC). So far, both selection and gBGC have been detected in some species but how their relative strength varies among and within species remains unclear. Population genetics approaches allow to jointly estimating the intensity of selection, gBGC and mutational bias. We extended a recently developed method and applied it to a large population genomic dataset based on transcriptome sequencing of 11 angiosperm species spread across the phylogeny. We found that at synonymous positions, base composition is far from mutation-drift equilibrium in most genomes and that gBGC is a widespread and stronger process than selection. gBGC could strongly contribute to base composition variation among plant species, implying that it should be taken into account in plant genome analyses, especially for GC-rich ones.
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Informations bibliographiques
Cette notice bibliographique a été fournie par Institut national de la recherche agronomique
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