Comparative study on synteny between yeasts and vertebrates

We studied synteny conservation between 18 yeast species and 13 vertebrate species in order to provide a comparative analysis of the chromosomal plasticity in these 2 phyla. By computing the regions of conserved synteny between all pairwise combinations of species within each group, we show that in vertebrates, the number of conserved synteny blocks exponentially increases along with the divergence between orthologous protein and that concomitantly; the number of genes per block exponentially decreases. The same trends are found in yeasts but only when the mean protein divergence between orthologs remains below 36%. When the average protein divergence exceeds this threshold, the total number of recognizable synteny blocks gradually decreases due to the repeated accumulation of rearrangements. We also show that rearrangement rates are on average 3-fold higher in vertebrates than in yeasts, and are estimated to be of 2 rearrangements/Myr. However, the genome sizes being on average 200 times larger in vertebrates than in yeasts, the normalized rates of chromosome rearrangements (per Mb) are about 50-fold higher in yeast than in vertebrate genomes.

RésuméNous avons étudié la conservation de la synténie entre toutes les combinaisons deux à deux de 13 génomes de vertébrés et de 18 génomes de levures dans le but de fournir une analyse comparative de la plasticité chromosomique de ces 2 Phyla. En calculant les régions de synténie conservée entre toutes les paires d’espèces au sein de chaque groupe, nous montrons que chez les vertébrés, le nombre de blocs synténie augmente de façon exponentielle avec la divergence entre protéines orthologues et que de façon concomitante, le nombre de gènes par bloc décroît de façon exponentielle. Chez les levures, on observe les mêmes tendances mais lorsque la divergence protéique dépasse 36 %, le nombre de blocs diminue graduellement. Nous montrons également que les taux de réarrangements sont en moyenne 3 fois plus élevé chez les vertébrés que chez les levures et correspondent à une valeur de 2 réarrangements/Ma. Cependant, les génomes étant en moyenne 200 fois plus gros chez les vertébrés que chez les levures ; les taux normalisés de réarrangements chromosomiques (par Mb) sont environ 50 fois plus élevés dans les génomes de levures que dans les génomes de vertébrés.