CP
Camille Puginier
Author with expertise in Marine Microbial Diversity and Biogeography
Achievements
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
2
(100% Open Access)
Cited by:
7
h-index:
1
/
i10-index:
1
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
66

Phylogenomics reveals the evolutionary origin of lichenization in chlorophyte algae

Jean‐Guy Berrin et al.Jan 7, 2022
Summary Mutualistic symbioses, such as lichens formed between fungi and green algae or cyanobacteria, have contributed to major transitions in the evolution of life and are at the center of extant ecosystems. However, our understanding of their evolution and function remains elusive in most cases. Here, we investigated the evolutionary history and the molecular innovations at the origin of lichens in green algae. We de novo sequenced the genomes or transcriptomes of 12 lichen-forming and closely related non-lichen-forming algae and performed comparative phylogenomics with 22 genomes previously generated. We identified 39 functional categories and 11 orthogroups significantly enriched in lichen-forming chlorophyte green algae. Among them, functions such as carbohydrates metabolism and stress tolerance could be related to the pioneer characteristics of lichens. We detected lichen-specific expansions of glycosyde hydrolase gene families known to remodel cell walls, including the glycosyde hydrolase 8 (GH8) which encodes a glucanase and was acquired in lichenizing Trebouxiophyceae by horizontal gene transfer from bacteria, concomitantly with the ability to form lichens. Mining genome-wide orthogroups, we found additional evidence supporting at least two independent origins of lichen-forming ability in chlorophyte green algae. Highlights We sequenced 12 lichen-forming and non-lichen-forming chlorophytes Lichens evolved independently in Ulvophyceae and Trebouxiophyceae Gene family expansion correlate with the ability to form lichens Horizontal Gene Transfer of a glycoside hydrolase is linked with lichenization
66
Citation6
0
Save
0

Phylogenomics reveals the evolutionary origins of lichenization in chlorophyte algae

Camille Puginier et al.May 24, 2024
Mutualistic symbioses have contributed to major transitions in the evolution of life. Here, we investigate the evolutionary history and the molecular innovations at the origin of lichens, which are a symbiosis established between fungi and green algae or cyanobacteria. We de novo sequence the genomes or transcriptomes of 12 lichen algal symbiont (LAS) and closely related non-symbiotic algae (NSA) to improve the genomic coverage of Chlorophyte algae. We then perform ancestral state reconstruction and comparative phylogenomics. We identify at least three independent gains of the ability to engage in the lichen symbiosis, one in Trebouxiophyceae and two in Ulvophyceae, confirming the convergent evolution of the lichen symbioses. A carbohydrate-active enzyme from the glycoside hydrolase 8 (GH8) family was identified as a top candidate for the molecular-mechanism underlying lichen symbiosis in Trebouxiophyceae. This GH8 was acquired in lichenizing Trebouxiophyceae by horizontal gene transfer, concomitantly with the ability to associate with lichens fungal symbionts (LFS) and is able to degrade polysaccharides found in the cell wall of LFS. These findings indicate that a combination of gene family expansion and horizontal gene transfer provided the basis for lichenization to evolve in chlorophyte algae.
0
Citation1
0
Save