Tracing the stepwise Darwinian evolution of a plant halogenase | Science Advances
Abstract
Biohalogenation is rare in plant metabolism, with the Menispermaceae’s chloroalkaloid acutumine being an exception. This involves a specialized dechloroacutumine halogenase (DAH) from the iron- and 2-oxoglutarate–dependent dioxygenase (2ODD) family. While DAH is presumed to have evolved from an ancestral 2ODD, how enzyme specialization arises through Darwinian processes remains a fundamental question in understanding metabolic evolution. Here, we investigate the evolutionary history of DAH using the chromosomal-level genome of
Menispermum canadense
. Phylogenomic dating and synteny analyses reveal DAH evolution through tandem duplication of an ancestral flavonol synthase (FLS) gene, followed by neofunctionalization and gene loss events. Structural modeling, molecular dynamics, and site-directed mutagenesis identify mutations enabling the catalytic switch from FLS to DAH. This required traversing a complex evolutionary landscape with deep fitness valleys separating intermediate states captured in the
M. canadense
genome. Our findings illustrate how enzymatic functions evolve through lineage-specific pathways, reshaping active sites and enabling catalytic mechanism-switching mutations.
Спорт в России и мире
Все новости спорта сегодня
Новости тенниса
123ru.net – это самые свежие новости из регионов и со всего мира в прямом эфире 24 часа в сутки 7 дней в неделю на всех языках мира без цензуры и предвзятости редактора. Не новости делают нас, а мы – делаем новости. Наши новости опубликованы живыми людьми в формате онлайн. Вы всегда можете добавить свои новости сиюминутно –
здесь и прочитать их тут же и –
сейчас в
России, в
Украине и в
мире по
темам в режиме 24/7
ежесекундно. А теперь ещё -
регионы,
Крым,
Москва и
Россия.
Экология в России и мире
Путин в России и мире
Лукашенко в Беларуси и мире
123ru.net —
международная интерактивная информационная сеть (ежеминутные новости с ежедневным интелектуальным архивом). Только у нас — все главные новости дня без политической цензуры. "123 Новости" — абсолютно все точки зрения, трезвая аналитика, цивилизованные споры и обсуждения без взаимных обвинений и оскорблений. Помните, что не у всех точка зрения совпадает с Вашей. Уважайте мнение других, даже если Вы отстаиваете свой взгляд и свою позицию. Smi24.net — облегчённая версия старейшего обозревателя новостей 123ru.net.
Мы не навязываем Вам своё видение, мы даём Вам объективный срез событий дня без цензуры и без купюр. Новости, какие они есть — онлайн (с поминутным архивом по всем городам и регионам России, Украины, Белоруссии и Абхазии).
123ru.net — живые новости в прямом эфире!
В любую минуту Вы можете добавить свою новость мгновенно — здесь.
Здоровье в России и мире
Частные объявления в Вашем городе, в Вашем регионе и в России
Друзья 123ru.net
Информационные партнёры 123ru.net
Спонсоры 123ru.net