Published March 6, 2015
| Version v1
Publication
Open
An<i>Arabidopsis</i>Transcriptional Regulatory Map Reveals Distinct Functional and Evolutionary Features of Novel Transcription Factors
- 1. Peking University
- 2. Institute of Botany
- 3. Chinese Academy of Sciences
Description
Transcription factors (TFs) play key roles in both development and stress responses. By integrating into and rewiring original systems, novel TFs contribute significantly to the evolution of transcriptional regulatory networks. Here, we report a high-confidence transcriptional regulatory map covering 388 TFs from 47 families in Arabidopsis. Systematic analysis of this map revealed the architectural heterogeneity of developmental and stress response subnetworks and identified three types of novel network motifs that are absent from unicellular organisms and essential for multicellular development. Moreover, TFs of novel families that emerged during plant landing present higher binding specificities and are preferentially wired into developmental processes and these novel network motifs. Further unveiled connection between the binding specificity and wiring preference of TFs explains the wiring preferences of novel-family TFs. These results reveal distinct functional and evolutionary features of novel TFs, suggesting a plausible mechanism for their contribution to the evolution of multicellular organisms.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تلعب عوامل النسخ (TFs) أدوارًا رئيسية في كل من استجابات التطوير والإجهاد. من خلال الاندماج في الأنظمة الأصلية وإعادة توصيلها، تساهم TFs الجديدة بشكل كبير في تطور الشبكات التنظيمية للنسخ. هنا، نبلغ عن خريطة تنظيمية نصية عالية الثقة تغطي 388 TFs من 47 عائلة في Arabidopsis. كشف التحليل المنهجي لهذه الخريطة عن عدم التجانس المعماري للشبكات الفرعية التنموية واستجابة الإجهاد وحدد ثلاثة أنواع من زخارف الشبكة الجديدة الغائبة عن الكائنات أحادية الخلية والأساسية للتطور متعدد الخلايا. علاوة على ذلك، فإن TFs للعائلات الجديدة التي ظهرت أثناء هبوط النباتات تقدم خصوصيات ملزمة أعلى ويتم ربطها بشكل تفضيلي في العمليات التنموية وهذه الزخارف الجديدة للشبكة. يفسر الاتصال غير المكشوف بين خصوصية الربط وتفضيل الأسلاك لـ TFs تفضيلات الأسلاك لـ TFs للعائلة الجديدة. تكشف هذه النتائج عن سمات وظيفية وتطورية مميزة للعناصر الفاعلة الجديدة، مما يشير إلى آلية معقولة لمساهمتها في تطور الكائنات متعددة الخلايا.Translated Description (French)
Les facteurs de transcription (FT) jouent un rôle clé à la fois dans le développement et dans les réponses au stress. En s'intégrant et en recâblant des systèmes originaux, les nouveaux TF contribuent de manière significative à l'évolution des réseaux de régulation transcriptionnelle. Ici, nous rapportons une carte de régulation transcriptionnelle à haute confiance couvrant 388 TF de 47 familles d'Arabidopsis. L'analyse systématique de cette carte a révélé l'hétérogénéité architecturale des sous-réseaux de développement et de réponse au stress et a identifié trois types de nouveaux motifs de réseau qui sont absents des organismes unicellulaires et essentiels au développement multicellulaire. De plus, les TF de nouvelles familles qui ont émergé lors de l'atterrissage de la plante présentent des spécificités de liaison plus élevées et sont de préférence câblés dans les processus de développement et ces nouveaux motifs de réseau. En outre, la connexion dévoilée entre la spécificité de liaison et la préférence de câblage des TF explique les préférences de câblage des TF de la nouvelle famille. Ces résultats révèlent des caractéristiques fonctionnelles et évolutives distinctes des nouveaux FT, suggérant un mécanisme plausible pour leur contribution à l'évolution des organismes multicellulaires.Translated Description (Spanish)
Los factores de transcripción (FT) desempeñan un papel clave tanto en el desarrollo como en las respuestas al estrés. Al integrar y recablear sistemas originales, los nuevos TF contribuyen significativamente a la evolución de las redes reguladoras transcripcionales. Aquí, informamos un mapa regulador transcripcional de alta confianza que cubre 388 TF de 47 familias en Arabidopsis. El análisis sistemático de este mapa reveló la heterogeneidad arquitectónica de las subredes de desarrollo y respuesta al estrés e identificó tres tipos de motivos de red novedosos que están ausentes de los organismos unicelulares y son esenciales para el desarrollo multicelular. Además, los FT de nuevas familias que surgieron durante el aterrizaje de la planta presentan mayores especificidades de unión y están preferentemente conectados a los procesos de desarrollo y a estos nuevos motivos de red. Una conexión más revelada entre la especificidad de unión y la preferencia de cableado de los TF explica las preferencias de cableado de los TF de nueva familia. Estos resultados revelan distintas características funcionales y evolutivas de los nuevos FT, lo que sugiere un mecanismo plausible para su contribución a la evolución de los organismos multicelulares.Files
msv058.pdf.pdf
Files
(93 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:b0d506893d4802090edf1644f5f082cd
|
93 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تكشف خريطة<i>أرابيدوبسيس</i> التنظيمية النصية عن ميزات وظيفية وتطورية مميزة لعوامل النسخ الجديدة
- Translated title (French)
- Une carte réglementaire transcriptionnelle<i> Arabidopsis</i> révèle des caractéristiques fonctionnelles et évolutives distinctes de nouveaux facteurs de transcription
- Translated title (Spanish)
- Un mapa regulatorio transcripcional de<i> Arabidopsis</i> revela características funcionales y evolutivas distintivas de nuevos factores de transcripción
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2124992064
- DOI
- 10.1093/molbev/msv058
References
- https://openalex.org/W1897909359
- https://openalex.org/W1963954727
- https://openalex.org/W1972356492
- https://openalex.org/W1974397796
- https://openalex.org/W1987553882
- https://openalex.org/W1995242543
- https://openalex.org/W2001554877
- https://openalex.org/W2020749481
- https://openalex.org/W2021836418
- https://openalex.org/W2026690931
- https://openalex.org/W2033169664
- https://openalex.org/W2034017700
- https://openalex.org/W2045299822
- https://openalex.org/W2053272135
- https://openalex.org/W2057844822
- https://openalex.org/W2061425021
- https://openalex.org/W2065996794
- https://openalex.org/W2070672503
- https://openalex.org/W2095005830
- https://openalex.org/W2095150428
- https://openalex.org/W2101296410
- https://openalex.org/W2107356238
- https://openalex.org/W2109110326
- https://openalex.org/W2110503722
- https://openalex.org/W2110699703
- https://openalex.org/W2115504560
- https://openalex.org/W2124924526
- https://openalex.org/W2126602684
- https://openalex.org/W2127048411
- https://openalex.org/W2127968944
- https://openalex.org/W2136090457
- https://openalex.org/W2150776759
- https://openalex.org/W2153624566
- https://openalex.org/W2162128823