Lysozyme enzymes provide classic examples of molecular adaptation and parallel evolution, however, nearly all insights to date come from chicken-type (c-type) lysozymes. Goose-type (g-type) lysozymes occur in diverse vertebrates, with multiple independent duplications reported. Most mammals possess two g-type lysozyme genes (Lyg1 and Lyg2), the result of an early duplication, although some lineages are known to have subsequently lost one copy. Here we examine g-type lysozyme evolution across >250 mammals and reveal widespread losses of either Lyg1 or Lyg2 in several divergent taxa across the mammal tree of life. At the same time, we report strong evidence of extensive losses of both gene copies in cetaceans and sirenians, with an additional putative case of parallel loss in the tarsier. To validate these findings, we inspected published short-read data and confirmed the presence of loss of function mutations. Despite these losses, comparisons of selection pressures between intact g- and c-type lysozyme genes showed stronger purifying selection in the former, indicative of conserved function. Although the reasons for the evolutionary loss of g-type lysozymes in fully aquatic mammals are not known, we suggest that this is likely to at least partially relate to their hairlessness. Indeed, although Lyg1 does not show tissue-specific expression, recent studies have linked Lyg2 expression to anagen hair follicle development and hair loss. Such a role for g-type lysozyme would explain why the Lyg2 gene became obsolete when these taxa lost their body hair.

中文翻译：

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无毛水生哺乳动物中 G 型溶菌酶基因的平行独立损失

溶菌酶提供了分子适应和平行进化的经典例子，然而，迄今为止几乎所有的见解都来自鸡型（c 型）溶菌酶。鹅型（g 型）溶菌酶存在于多种脊椎动物中，据报道有多个独立的重复。大多数哺乳动物拥有两个 g 型溶菌酶基因（Lyg1 和 Lyg2），这是早期复制的结果，尽管已知一些谱系随后丢失了一个副本。在这里，我们检查了超过 250 种哺乳动物的 g 型溶菌酶进化，并揭示了在哺乳动物生命树的几个不同分类群中 Lyg1 或 Lyg2 的广泛损失。同时，我们报告了鲸类和海妖中两种基因拷贝大量丢失的有力证据，另外还有一个假定的眼镜猴平行丢失的案例。为了验证这些发现，我们检查了已发表的短读数据并确认存在功能缺失突变。尽管有这些损失，但完整 g 型和 c 型溶菌酶基因之间选择压力的比较显示前者具有更强的纯化选择，表明功能保守。尽管完全水生哺乳动物中 g 型溶菌酶进化丧失的原因尚不清楚，但我们认为这可能至少部分与它们的无毛有关。事实上，尽管 Lyg1 没有表现出组织特异性表达，但最近的研究已将 Lyg2 表达与生长期毛囊发育和脱发联系起来。g型溶菌酶的这种作用可以解释为什么当这些分类群失去体毛时Lyg2基因变得过时了。比较完整的 g 型和 c 型溶菌酶基因之间的选择压力表明前者具有更强的纯化选择，表明功能保守。尽管完全水生哺乳动物中 g 型溶菌酶进化丧失的原因尚不清楚，但我们认为这可能至少部分与它们的无毛有关。事实上，尽管 Lyg1 没有表现出组织特异性表达，但最近的研究已将 Lyg2 表达与生长期毛囊发育和脱发联系起来。g型溶菌酶的这种作用可以解释为什么当这些分类群失去体毛时Lyg2基因变得过时了。比较完整的 g 型和 c 型溶菌酶基因之间的选择压力表明前者具有更强的纯化选择，表明功能保守。尽管完全水生哺乳动物中 g 型溶菌酶进化丧失的原因尚不清楚，但我们认为这可能至少部分与它们的无毛有关。事实上，尽管 Lyg1 没有表现出组织特异性表达，但最近的研究已将 Lyg2 表达与生长期毛囊发育和脱发联系起来。g型溶菌酶的这种作用可以解释为什么当这些分类群失去体毛时Lyg2基因变得过时了。尽管完全水生哺乳动物中 g 型溶菌酶进化丧失的原因尚不清楚，但我们认为这可能至少部分与它们的无毛有关。事实上，尽管 Lyg1 没有表现出组织特异性表达，但最近的研究已将 Lyg2 表达与生长期毛囊发育和脱发联系起来。g型溶菌酶的这种作用可以解释为什么当这些分类群失去体毛时Lyg2基因变得过时了。尽管完全水生哺乳动物中 g 型溶菌酶进化丧失的原因尚不清楚，但我们认为这可能至少部分与它们的无毛有关。事实上，尽管 Lyg1 没有表现出组织特异性表达，但最近的研究已将 Lyg2 表达与生长期毛囊发育和脱发联系起来。g型溶菌酶的这种作用可以解释为什么当这些分类群失去体毛时Lyg2基因变得过时了。