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背景：フォトリアーゼとクリプトクロムは進化的に関連するフラボタンパク質ですが、それは異なる生理学的機能を実行します。Photolase（Phr）は進化的に古代の酵素です。それらは、紫外線によって引き起こされる光および修復DNA損傷によって活性化されます。クリプトクロムはDNAフォトリアーゼと構造的類似性を共有していますが、DNA修復活性がありません。Cryptochrome（Cry）は、動物の概日システムの重要な要素の1つです。植物では、Cryは概日リズムを導入するための青色光受容体として機能し、開花や苗の成長の調節など、さまざまな光応答を媒介します。 結果：Cry/Phr Superfamilyの包括的な進化分析を行いました。スーパーファミリーは、CPDクラスIおよびCPDクラスIIフォトリアーゼ、（6-4）フォトリアーゼ、泣き虫、植物のPHR2、植物の泣き声、動物の泣き声の7つの主要なサブファミリーで構成されています。スーパーファミリー全体は主に強力な浄化選択の下で進化しましたが（平均ω= 0.0168）、一部のサブファミリーは進化中に強いエピソードポジティブ選択を経験しました。フォトリアーゼは、自然選択が進化の歴史の後期段階で明らかに弱くなったことを示唆する高等動物で失われました。進化時間の推定では、植物と動物のクリスが新原生代の時代（〜1000-541 MYA）で進化したことが示唆されました。
背景：フォトリアーゼとクリプトクロムは進化的に関連するフラボタンパク質ですが、それは異なる生理学的機能を実行します。Photolase（Phr）は進化的に古代の酵素です。それらは、紫外線によって引き起こされる光および修復DNA損傷によって活性化されます。クリプトクロムはDNAフォトリアーゼと構造的類似性を共有していますが、DNA修復活性がありません。Cryptochrome（Cry）は、動物の概日システムの重要な要素の1つです。植物では、Cryは概日リズムを導入するための青色光受容体として機能し、開花や苗の成長の調節など、さまざまな光応答を媒介します。 結果：Cry/Phr Superfamilyの包括的な進化分析を行いました。スーパーファミリーは、CPDクラスIおよびCPDクラスIIフォトリアーゼ、（6-4）フォトリアーゼ、泣き虫、植物のPHR2、植物の泣き声、動物の泣き声の7つの主要なサブファミリーで構成されています。スーパーファミリー全体は主に強力な浄化選択の下で進化しましたが（平均ω= 0.0168）、一部のサブファミリーは進化中に強いエピソードポジティブ選択を経験しました。フォトリアーゼは、自然選択が進化の歴史の後期段階で明らかに弱くなったことを示唆する高等動物で失われました。進化時間の推定では、植物と動物のクリスが新原生代の時代（〜1000-541 MYA）で進化したことが示唆されました。
BACKGROUND: Photolyases and cryptochromes are evolutionarily related flavoproteins, which however perform distinct physiological functions. Photolyases (PHR) are evolutionarily ancient enzymes. They are activated by light and repair DNA damage caused by UV radiation. Although cryptochromes share structural similarity with DNA photolyases, they lack DNA repair activity. Cryptochrome (CRY) is one of the key elements of the circadian system in animals. In plants, CRY acts as a blue light receptor to entrain circadian rhythms, and mediates a variety of light responses, such as the regulation of flowering and seedling growth. RESULTS: We performed a comprehensive evolutionary analysis of the CRY/PHR superfamily. The superfamily consists of 7 major subfamilies: CPD class I and CPD class II photolyases, (6-4) photolyases, CRY-DASH, plant PHR2, plant CRY and animal CRY. Although the whole superfamily evolved primarily under strong purifying selection (average ω = 0.0168), some subfamilies did experience strong episodic positive selection during their evolution. Photolyases were lost in higher animals that suggests natural selection apparently became weaker in the late stage of evolutionary history. The evolutionary time estimates suggested that plant and animal CRYs evolved in the Neoproterozoic Era (~1000-541 Mya), which might be a result of adaptation to the major climate and global light regime changes occurred in that period of the Earth's geological history.
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