ຂໍ​ຂອບ​ໃຈ​ທ່ານ​ສໍາ​ລັບ​ການ​ຢ້ຽມ​ຢາມ Nature.com​.ເວີຊັນຂອງຕົວທ່ອງເວັບທີ່ທ່ານກໍາລັງໃຊ້ມີການສະຫນັບສະຫນູນ CSS ຈໍາກັດ.ເພື່ອປະສົບການທີ່ດີທີ່ສຸດ, ພວກເຮົາແນະນຳໃຫ້ທ່ານໃຊ້ບຣາວເຊີທີ່ອັບເດດແລ້ວ (ຫຼືປິດການນຳໃຊ້ໂໝດຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ໃນ Internet Explorer).ໃນເວລານີ້, ເພື່ອຮັບປະກັນການສະຫນັບສະຫນູນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ພວກເຮົາຈະສະແດງເວັບໄຊທ໌ໂດຍບໍ່ມີຮູບແບບແລະ JavaScript.
ການວິວັດທະນາການຂອງແມ່ກາຝາກຈຸລິນຊີກ່ຽວຂ້ອງກັບການຕໍ່ຕ້ານລະຫວ່າງການເລືອກທໍາມະຊາດ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ແມ່ກາຝາກປັບປຸງ, ແລະການລອຍຕົວທາງພັນທຸກໍາ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ແມ່ກາຝາກສູນເສຍພັນທຸກໍາແລະສະສົມການກາຍພັນທີ່ເປັນອັນຕະລາຍ.ໃນທີ່ນີ້, ເພື່ອເຂົ້າໃຈວິທີການຕ້ານການນີ້ເກີດຂື້ນໃນຂະຫນາດຂອງ macromolecule ດຽວ, ພວກເຮົາອະທິບາຍໂຄງສ້າງ cryo-EM ຂອງ ribosome ຂອງ Encephalitozoon cuniculi, ອົງການຈັດຕັ້ງ eukaryotic ທີ່ມີ genomes ຂະຫນາດນ້ອຍທີ່ສຸດໃນທໍາມະຊາດ.ການຫຼຸດລົງທີ່ຮຸນແຮງຂອງ rRNA ໃນ E. cuniculi ribosomes ແມ່ນມາພ້ອມກັບການປ່ຽນແປງໂຄງສ້າງທີ່ບໍ່ເຄີຍມີມາກ່ອນ, ເຊັ່ນ: ການວິວັດທະນາການຂອງຕົວເຊື່ອມຕໍ່ rRNA ທີ່ບໍ່ຮູ້ມາກ່ອນແລະ rRNA ທີ່ບໍ່ມີ bulges.ນອກຈາກນັ້ນ, E. cuniculi ribosome ລອດຊີວິດຈາກການສູນເສຍຊິ້ນ rRNA ແລະທາດໂປຼຕີນໂດຍການພັດທະນາຄວາມສາມາດໃນການນໍາໃຊ້ໂມເລກຸນຂະຫນາດນ້ອຍເປັນ mimics ໂຄງສ້າງຂອງ fragments rRNA ທີ່ຊຸດໂຊມແລະທາດໂປຼຕີນ.ໂດຍລວມແລ້ວ, ພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າໂຄງສ້າງໂມເລກຸນທີ່ຄິດວ່າຈະຫຼຸດລົງ, degenerate, ແລະຂຶ້ນກັບການກາຍພັນທີ່ອ່ອນເພຍມີກົນໄກການຊົດເຊີຍຈໍານວນຫນຶ່ງທີ່ເຮັດໃຫ້ພວກມັນມີການເຄື່ອນໄຫວເຖິງວ່າຈະມີການຫົດຕົວຂອງໂມເລກຸນທີ່ຮຸນແຮງ.
ເນື່ອງຈາກວ່າກຸ່ມຂອງແມ່ກາຝາກຈຸລິນຊີສ່ວນໃຫຍ່ມີເຄື່ອງມືໂມເລກຸນທີ່ເປັນເອກະລັກເພື່ອຂູດຮີດເຈົ້າພາບຂອງພວກເຂົາ, ພວກເຮົາມັກຈະມີການພັດທະນາການປິ່ນປົວທີ່ແຕກຕ່າງກັນສໍາລັບກຸ່ມທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງ parasites1,2.ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຫຼັກຖານໃຫມ່ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າບາງດ້ານຂອງການວິວັດທະນາການຂອງແມ່ກາຝາກແມ່ນ convergent ແລະຄາດຄະເນສ່ວນໃຫຍ່, ຊີ້ໃຫ້ເຫັນພື້ນຖານທ່າແຮງສໍາລັບການແຊກແຊງການປິ່ນປົວຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນ microbial parasites3,4,5,6,7,8,9.
ວຽກງານທີ່ຜ່ານມາໄດ້ກໍານົດທ່າອ່ຽງການວິວັດທະນາການທົ່ວໄປຂອງແມ່ກາຝາກຈຸລິນຊີທີ່ເອີ້ນວ່າການຫຼຸດຜ່ອນ genome ຫຼື genome decay10,11,12,13.ການຄົ້ນຄວ້າໃນປະຈຸບັນສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າໃນເວລາທີ່ຈຸລິນຊີໃຫ້ຊີວິດທີ່ບໍ່ເສຍຄ່າຂອງເຂົາເຈົ້າແລະກາຍເປັນແມ່ກາຝາກພາຍໃນຈຸລັງ (ຫຼື endosymbionts), genomes ຂອງເຂົາເຈົ້າໄດ້ຮັບການປ່ຽນແປງຊ້າແຕ່ເຮັດໃຫ້ປະລາດຫຼາຍລ້ານປີ 9,11.ໃນຂະບວນການທີ່ເອີ້ນວ່າການເສື່ອມໂຊມຂອງ genome, ແມ່ກາຝາກຈຸລິນຊີຈະສະສົມການກາຍພັນທີ່ເປັນອັນຕະລາຍທີ່ປ່ຽນ genes ທີ່ສໍາຄັນໃນເມື່ອກ່ອນເຂົ້າໄປໃນ pseudogenes, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການສູນເສຍ gene ຄ່ອຍໆແລະການທໍາລາຍການກາຍພັນ14,15.ການລົ້ມລົງນີ້ສາມາດທໍາລາຍເຖິງ 95% ຂອງພັນທຸກໍາໃນສິ່ງມີຊີວິດພາຍໃນຈຸລັງທີ່ເກົ່າແກ່ທີ່ສຸດເມື່ອທຽບກັບຊະນິດພັນທີ່ມີຊີວິດຢູ່ທີ່ບໍ່ມີຊີວິດທີ່ກ່ຽວຂ້ອງຢ່າງໃກ້ຊິດ.ດັ່ງນັ້ນ, ການວິວັດທະນາການຂອງແມ່ກາຝາກ intracellular ແມ່ນການດຶງຂອງສົງຄາມລະຫວ່າງສອງກໍາລັງກົງກັນຂ້າມ: ການຄັດເລືອກທໍາມະຊາດຂອງ Darwinian, ນໍາໄປສູ່ການປັບປຸງຂອງແມ່ກາຝາກ, ແລະການລົ່ມສະຫລາຍຂອງ genome, ຖິ້ມແມ່ກາຝາກເຂົ້າໄປໃນ oblivion.ວິທີທີ່ແມ່ກາຝາກສາມາດອອກມາຈາກສົງຄາມນີ້ແລະຮັກສາກິດຈະກໍາຂອງໂຄງສ້າງໂມເລກຸນຂອງມັນຍັງບໍ່ຈະແຈ້ງ.
ເຖິງແມ່ນວ່າກົນໄກຂອງການເສື່ອມໂຊມຂອງ genome ແມ່ນບໍ່ເຂົ້າໃຈຢ່າງເຕັມສ່ວນ, ມັນປະກົດວ່າເກີດຂຶ້ນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຍ້ອນການລອຍລົມທາງພັນທຸກໍາເລື້ອຍໆ.ເນື່ອງຈາກວ່າແມ່ກາຝາກອາໄສຢູ່ໃນປະຊາກອນຂະຫນາດນ້ອຍ, ເພດ, ແລະພັນທຸກໍາ, ພວກມັນບໍ່ສາມາດກໍາຈັດການກາຍພັນທີ່ເປັນອັນຕະລາຍທີ່ບາງຄັ້ງເກີດຂື້ນໃນລະຫວ່າງການຈໍາລອງ DNA.ນີ້ນໍາໄປສູ່ການສະສົມ irreversible ຂອງການກາຍພັນທີ່ເປັນອັນຕະລາຍແລະການຫຼຸດຜ່ອນ genome ຂອງແມ່ກາຝາກ.ດັ່ງນັ້ນ, ແມ່ກາຝາກບໍ່ພຽງແຕ່ສູນເສຍພັນທຸກໍາທີ່ບໍ່ຈໍາເປັນສໍາລັບການຢູ່ລອດຂອງມັນຢູ່ໃນສະພາບແວດລ້ອມ intracellular.ມັນແມ່ນຄວາມບໍ່ສາມາດຂອງປະຊາກອນແມ່ກາຝາກທີ່ຈະກໍາຈັດການກາຍພັນທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດການທໍາລາຍຢ່າງມີປະສິດທິພາບທີ່ເຮັດໃຫ້ການກາຍພັນເຫຼົ່ານີ້ສະສົມໃນທົ່ວ genome, ລວມທັງພັນທຸກໍາທີ່ສໍາຄັນທີ່ສຸດຂອງພວກເຂົາ.
ຄວາມເຂົ້າໃຈສ່ວນໃຫຍ່ຂອງພວກເຮົາໃນປະຈຸບັນກ່ຽວກັບການຫຼຸດຜ່ອນ genome ແມ່ນອີງໃສ່ພຽງແຕ່ການປຽບທຽບຂອງລໍາດັບ genome, ໂດຍມີຄວາມສົນໃຈຫນ້ອຍຕໍ່ການປ່ຽນແປງຂອງໂມເລກຸນຕົວຈິງທີ່ປະຕິບັດຫນ້າທີ່ຮັກສາເຮືອນແລະເປັນເປົ້າຫມາຍຂອງຢາເສບຕິດທີ່ເປັນໄປໄດ້.ການສຶກສາປຽບທຽບໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າພາລະຂອງການກາຍພັນຂອງຈຸລິນຊີ intracellular deleterious ປະກົດວ່າ predispose ທາດໂປຼຕີນແລະອາຊິດ nucleic ກັບ misfold ແລະລວມ, ເຮັດໃຫ້ພວກເຂົາ chaperone ຫຼາຍຂຶ້ນກັບແລະ hypersensitive ກັບຄວາມຮ້ອນ19,20,21,22,23.ນອກຈາກນັ້ນ, ແມ່ກາຝາກຕ່າງໆ - ການວິວັດທະນາການເອກະລາດບາງຄັ້ງຖືກແຍກອອກເປັນ 2.5 ຕື້ປີ - ປະສົບກັບການສູນເສຍທີ່ຄ້າຍຄືກັນຂອງສູນຄວບຄຸມຄຸນນະພາບໃນການສັງເຄາະທາດໂປຼຕີນຈາກພວກມັນ 5,6 ແລະກົນໄກການສ້ອມແປງ DNA24.ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຫນ້ອຍແມ່ນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກກ່ຽວກັບຜົນກະທົບຂອງຊີວິດ intracellular ກ່ຽວກັບຄຸນສົມບັດອື່ນໆທັງຫມົດຂອງ macromolecules cellular, ລວມທັງການປັບຕົວຂອງໂມເລກຸນຕໍ່ກັບພາລະທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຂອງການກາຍພັນທີ່ເປັນອັນຕະລາຍ.
ໃນການເຮັດວຽກນີ້, ເພື່ອເຂົ້າໃຈວິວັດທະນາການຂອງທາດໂປຼຕີນແລະອາຊິດ nucleic ຂອງຈຸລິນຊີ intracellular, ພວກເຮົາກໍານົດໂຄງສ້າງຂອງ ribosomes ຂອງແມ່ກາຝາກ intracellular Encephalitozoon cuniculi.E. cuniculi ເປັນສິ່ງມີຊີວິດຄ້າຍຄືເຊື້ອເຫັດທີ່ຢູ່ໃນກຸ່ມຂອງ microsporidia parasitic ທີ່ມີ genome eukaryotic ຂະຫນາດນ້ອຍຜິດປົກກະຕິແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຖືກນໍາໃຊ້ເປັນສິ່ງມີຊີວິດແບບຈໍາລອງເພື່ອສຶກສາ genome decay25,26,27,28,29,30.ບໍ່ດົນມານີ້, ໂຄງສ້າງ ribosome cryo-EM ໄດ້ຖືກກໍານົດສໍາລັບ genomes ຫຼຸດລົງປານກາງຂອງ Microsporidia, Paranosema locustae, ແລະ Vairimorpha necatrix31,32 (~3.2 Mb genome).ໂຄງສ້າງເຫຼົ່ານີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າການສູນເສຍການຂະຫຍາຍ rRNA ບາງຢ່າງແມ່ນໄດ້ຮັບການຊົດເຊີຍໂດຍການພັດທະນາການຕິດຕໍ່ໃຫມ່ລະຫວ່າງໂປຣຕີນ ribosomal ທີ່ໃກ້ຄຽງຫຼືການໄດ້ຮັບທາດໂປຼຕີນຈາກ ribosomal ໃຫມ່ msL131,32.ຊະນິດ Encephalitozoon (genome ~ 2.5 ລ້ານ bp), ພ້ອມກັບ Ordospora ພີ່ນ້ອງທີ່ໃກ້ຊິດທີ່ສຸດຂອງພວກເຂົາ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງລະດັບສູງສຸດຂອງການຫຼຸດຜ່ອນ genome ໃນ eukaryotes - ພວກມັນມີ genome-coding ທາດໂປຼຕີນຫນ້ອຍກວ່າ 2000, ແລະຄາດວ່າ ribosomes ຂອງພວກມັນບໍ່ພຽງແຕ່ບໍ່ມີຊິ້ນສ່ວນຂະຫຍາຍຂອງເຊື້ອແບັກທີເຣັຍ rRNA ເທົ່ານັ້ນ (rNA distributing fragments). somes) ຍັງມີສີ່ທາດໂປຼຕີນຈາກ ribosomal ເນື່ອງຈາກການຂາດຄວາມຄ້າຍຄືກັນໃນ E. cuniculi genome26,27,28.ດັ່ງນັ້ນ, ພວກເຮົາໄດ້ສະຫຼຸບວ່າ E. cuniculi ribosome ສາມາດເປີດເຜີຍຍຸດທະສາດທີ່ບໍ່ຮູ້ຈັກກ່ອນຫນ້ານີ້ສໍາລັບການປັບຕົວຂອງໂມເລກຸນຕໍ່ການທໍາລາຍຂອງ genome.
ໂຄງປະກອບການ cryo-EM ຂອງພວກເຮົາເປັນຕົວແທນຂອງ ribosome cytoplasmic eukaryotic ຂະຫນາດນ້ອຍສຸດທີ່ຈະມີລັກສະນະແລະໃຫ້ຄວາມເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບວິທີການລະດັບສຸດທ້າຍຂອງການຫຼຸດຜ່ອນ genome ຜົນກະທົບຕໍ່ໂຄງສ້າງ, ການປະກອບ, ແລະການວິວັດທະນາຂອງເຄື່ອງຈັກໂມເລກຸນທີ່ປະສົມປະສານກັບເຊນ.ພວກເຮົາພົບເຫັນວ່າ E. cuniculi ribosome ລະເມີດຫຼັກການອະນຸລັກຢ່າງກວ້າງຂວາງຂອງ RNA folding ແລະ ribosome assembly, ແລະຄົ້ນພົບໂປຣຕີນ ribosomal ຊະນິດໃໝ່ທີ່ບໍ່ຮູ້ມາກ່ອນ.ຂ້ອນຂ້າງບໍ່ຄາດຄິດ, ພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ microsporidia ribosomes ໄດ້ພັດທະນາຄວາມສາມາດໃນການຜູກມັດໂມເລກຸນຂະຫນາດນ້ອຍ, ແລະສົມມຸດຕິຖານວ່າການຕັດໃນ rRNA ແລະທາດໂປຼຕີນເຮັດໃຫ້ເກີດການປະດິດສ້າງວິວັດທະນາທີ່ໃນທີ່ສຸດອາດຈະໃຫ້ຄຸນນະພາບທີ່ເປັນປະໂຫຍດໃນ ribosome.
ເພື່ອປັບປຸງຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງພວກເຮົາກ່ຽວກັບວິວັດທະນາການຂອງທາດໂປຼຕີນແລະອາຊິດນິວເຄລຍໃນສິ່ງມີຊີວິດພາຍໃນຈຸລັງ, ພວກເຮົາໄດ້ຕັດສິນໃຈແຍກ spores E. cuniculi ອອກຈາກວັດທະນະທໍາຂອງຈຸລັງ mammalian ທີ່ຕິດເຊື້ອເພື່ອຊໍາລະ ribosomes ແລະກໍານົດໂຄງສ້າງຂອງ ribosomes ເຫຼົ່ານີ້.ມັນເປັນການຍາກທີ່ຈະໄດ້ຮັບ microsporidia ທີ່ເປັນແມ່ກາຝາກເປັນຈໍານວນຫຼວງຫຼາຍເພາະວ່າ microsporidia ບໍ່ສາມາດຖືກນໍາໄປລ້ຽງຢູ່ໃນອາຫານທີ່ມີທາດອາຫານ.ແທນທີ່ຈະ, ພວກມັນເຕີບໃຫຍ່ແລະແຜ່ພັນພຽງແຕ່ພາຍໃນຫ້ອງເຈົ້າພາບ.ດັ່ງນັ້ນ, ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຮັບຊີວະມວນຂອງ E. cuniculi ສໍາລັບການຊໍາລະລ້າງ ribosome, ພວກເຮົາໄດ້ຕິດເຊື້ອສາຍຈຸລັງຫມາກໄຂ່ຫຼັງຂອງ mammalian RK13 ດ້ວຍ spores E. cuniculi ແລະໄດ້ປູກຝັງຈຸລັງທີ່ຕິດເຊື້ອເຫຼົ່ານີ້ເປັນເວລາຫຼາຍອາທິດເພື່ອໃຫ້ E. cuniculi ເຕີບໃຫຍ່ແລະຂະຫຍາຍພັນ.ການນໍາໃຊ້ monolayer ຈຸລັງທີ່ຕິດເຊື້ອປະມານເຄິ່ງຫນຶ່ງຕາແມັດ, ພວກເຮົາສາມາດຊໍາລະສະປໍ Microsporidia ປະມານ 300 mg ແລະນໍາໃຊ້ພວກມັນເພື່ອແຍກ ribosomes.ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ພວກເຮົາ disrupted spores ບໍລິສຸດດ້ວຍລູກປັດແກ້ວແລະແຍກ ribosomes crude ໂດຍໃຊ້ການແບ່ງສ່ວນຂອງ polyethylene glycol ຂອງ lysates.ນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ພວກເຮົາໄດ້ຮັບປະມານ 300 µg ຂອງດິບ E. cuniculi ribosomes ສໍາລັບການວິເຄາະໂຄງສ້າງ.
ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ພວກເຮົາເກັບກໍາຮູບພາບ cryo-EM ໂດຍໃຊ້ຕົວຢ່າງ ribosome ທີ່ໄດ້ຮັບຜົນແລະປຸງແຕ່ງຮູບພາບເຫຼົ່ານີ້ໂດຍໃຊ້ຫນ້າກາກທີ່ສອດຄ່ອງກັບ subunit ribosomal ຂະຫນາດໃຫຍ່, subunit ຂະຫນາດນ້ອຍ, ແລະ subunit ຂະຫນາດນ້ອຍ.ໃນລະຫວ່າງຂະບວນການນີ້, ພວກເຮົາໄດ້ເກັບກໍາຮູບພາບຂອງອະນຸພາກ ribosomal ປະມານ 108,000 ແລະຮູບພາບ cryo-EM ທີ່ຄິດໄລ່ດ້ວຍຄວາມລະອຽດ 2.7 Å (ຕົວເລກເສີມ 1-3).ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ພວກເຮົານໍາໃຊ້ຮູບພາບ cryoEM ເພື່ອສ້າງແບບຈໍາລອງ rRNA, ທາດໂປຼຕີນຈາກ ribosomal, ແລະປັດໄຈ hibernation Mdf1 ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບ E. cuniculi ribosomes (ຮູບ 1a, b).
ໂຄງສ້າງຂອງ E. cuniculi ribosome ທີ່ຊັບຊ້ອນກັບປັດໄຈ hibernation Mdf1 (pdb id 7QEP).b ແຜນທີ່ຂອງປັດໄຈ hibernation Mdf1 ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບ E. cuniculi ribosome.c ແຜນທີ່ໂຄງສ້າງຂັ້ນສອງປຽບທຽບ rRNA ທີ່ຟື້ນຕົວໃນຊະນິດ Microsporidian ກັບໂຄງສ້າງ ribosomal ທີ່ຮູ້ຈັກ.ແຜງສະແດງສະຖານທີ່ຂອງຊິ້ນສ່ວນ rRNA ຂະຫຍາຍໃຫຍ່ຂື້ນ (ES) ແລະສະຖານທີ່ເຄື່ອນໄຫວ ribosome, ລວມທັງສະຖານທີ່ຖອດລະຫັດ (DC), ວົງ sarcinicin (SRL), ແລະສູນ peptidyl transferase (PTC).d ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ສອດຄ່ອງກັບສູນກາງ peptidyl transferase ຂອງ E. cuniculi ribosome ແນະນໍາວ່າສະຖານທີ່ catalytic ນີ້ມີໂຄງສ້າງດຽວກັນໃນ E. cuniculi parasite ແລະເຈົ້າພາບຂອງມັນ, ລວມທັງ H. sapiens.e, f ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ສອດຄ້ອງກັນຂອງສູນການຖອດລະຫັດ (e) ແລະໂຄງສ້າງ schematic ຂອງສູນຖອດລະຫັດ (f) ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ E. cuniculi ມີ residues U1491 ແທນທີ່ຈະເປັນ A1491 (E. coli numbering) ໃນ eukaryotes ອື່ນໆຈໍານວນຫຼາຍ.ການປ່ຽນແປງນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ E. cuniculi ອາດຈະມີຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ກັບຢາຕ້ານເຊື້ອທີ່ແນໃສ່ສະຖານທີ່ທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວນີ້.
ກົງກັນຂ້າມກັບໂຄງສ້າງທີ່ສ້າງຂຶ້ນກ່ອນຫນ້ານີ້ຂອງ V. necatrix ແລະ P. locustae ribosomes (ໂຄງສ້າງທັງສອງເປັນຕົວແທນຂອງຄອບຄົວ microsporidia ດຽວກັນ Nosematidae ແລະມີຄວາມຄ້າຍຄືກັນຫຼາຍ), 31,32 E. cuniculi ribosomes ດໍາເນີນຂະບວນການຈໍານວນຫລາຍຂອງ rRNA ແລະການແຍກທາດໂປຼຕີນ.ລັກສະນະເພີ່ມເຕີມ (ຮູບປະກອບ 4-6).ໃນ rRNA, ການປ່ຽນແປງທີ່ໂດດເດັ່ນທີ່ສຸດລວມມີການສູນເສຍການຂະຫຍາຍ 25S rRNA fragment ES12L ແລະການເສື່ອມສະພາບບາງສ່ວນຂອງ h39, h41, ແລະ H18 helices (ຮູບ 1c, ເພີ່ມເຕີມ Fig. 4).ໃນບັນດາທາດໂປຼຕີນຈາກ ribosomal, ການປ່ຽນແປງທີ່ໂດດເດັ່ນທີ່ສຸດລວມມີການສູນເສຍທາດໂປຼຕີນຈາກ eS30 ຢ່າງສົມບູນແລະການເຮັດໃຫ້ສັ້ນຂອງທາດໂປຼຕີນ eL8, eL13, eL18, eL22, eL29, eL40, uS3, uS9, uS14, uS17, ແລະທາດໂປຼຕີນ eS7 Figures, Suppures.
ດັ່ງນັ້ນ, ການຫຼຸດຫນ້ອຍລົງຂອງພັນທຸກໍາຂອງຊະນິດ Encephalotozoon/Ordospora ແມ່ນສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນໃນໂຄງສ້າງ ribosome ຂອງພວກມັນ: E. cuniculi ribosomes ປະສົບກັບການສູນເສຍເນື້ອໃນຂອງທາດໂປຼຕີນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນ ribosomes cytoplasmic eukaryotic ຂຶ້ນກັບລັກສະນະຂອງໂຄງສ້າງ, ແລະພວກມັນບໍ່ມີເຖິງແມ່ນ RNA ເຫຼົ່ານັ້ນບໍ່ພຽງແຕ່ຢູ່ໃນເຂດ serveukar, ໂປຕີນແລະ frag. s ຂອງ​ຊີ​ວິດ​.ໂຄງສ້າງຂອງ E. cuniculi ribosome ສະຫນອງຮູບແບບໂມເລກຸນທໍາອິດສໍາລັບການປ່ຽນແປງເຫຼົ່ານີ້ແລະເປີດເຜີຍເຫດການ evolutionary ທີ່ຖືກມອງຂ້າມໂດຍທັງສອງ genomics ປຽບທຽບແລະການສຶກສາຂອງໂຄງສ້າງ biomolecular intracellular (ເພີ່ມເຕີມ Fig. 7).ຂ້າງລຸ່ມນີ້, ພວກເຮົາອະທິບາຍແຕ່ລະເຫດການເຫຼົ່ານີ້ພ້ອມກັບຕົ້ນກໍາເນີດຂອງວິວັດທະນາການທີ່ອາດຈະເກີດຂຶ້ນແລະຜົນກະທົບທີ່ອາດມີຕໍ່ການເຮັດວຽກຂອງ ribosome.
ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ພວກເຮົາພົບເຫັນວ່າ, ນອກເຫນືອຈາກການຕັດ rRNA ຂະຫນາດໃຫຍ່, E. cuniculi ribosomes ມີການປ່ຽນແປງ rRNA ຢູ່ໃນຫນຶ່ງໃນສະຖານທີ່ເຄື່ອນໄຫວຂອງພວກເຂົາ.ເຖິງແມ່ນວ່າສູນກາງ peptidyl transferase ຂອງ E. cuniculi ribosome ມີໂຄງສ້າງດຽວກັນກັບ ribosomes eukaryotic ອື່ນໆ (ຮູບ 1d), ສູນການຖອດລະຫັດແມ່ນແຕກຕ່າງກັນເນື່ອງຈາກການປ່ຽນແປງລໍາດັບທີ່ nucleotide 1491 (ຕົວເລກ E. coli, Fig. 1e, f).ການສັງເກດນີ້ແມ່ນສໍາຄັນເພາະວ່າສະຖານທີ່ຖອດລະຫັດຂອງ ribosomes eukaryotic ປົກກະຕິແລ້ວມີສານຕົກຄ້າງ G1408 ແລະ A1491 ເມື່ອທຽບກັບ residues ປະເພດແບັກທີເລຍ A1408 ແລະ G1491.ການປ່ຽນແປງນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມອ່ອນໄຫວທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງ ribosomes ເຊື້ອແບັກທີເລຍແລະ eukaryotic ກັບຄອບຄົວ aminoglycoside ຂອງຢາຕ້ານເຊື້ອ ribosomal ແລະໂມເລກຸນຂະຫນາດນ້ອຍອື່ນໆທີ່ເປົ້າຫມາຍສະຖານທີ່ການຖອດລະຫັດ.ຢູ່ທີ່ບ່ອນຖອດລະຫັດຂອງ E. cuniculi ribosome, residue A1491 ໄດ້ຖືກແທນທີ່ດ້ວຍ U1491, ມີທ່າແຮງທີ່ຈະສ້າງການໂຕ້ຕອບການຜູກມັດທີ່ເປັນເອກະລັກສໍາລັບໂມເລກຸນຂະຫນາດນ້ອຍທີ່ແນໃສ່ສະຖານທີ່ທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວນີ້.ຕົວແປ A14901 ດຽວກັນຍັງມີຢູ່ໃນ microsporidia ອື່ນໆເຊັ່ນ P. locustae ແລະ V. necatrix, ແນະນໍາວ່າມັນແຜ່ຫຼາຍໃນບັນດາຊະນິດ microsporidia (ຮູບ 1f).
ເນື່ອງຈາກວ່າຕົວຢ່າງ E. cuniculi ribosome ຂອງພວກເຮົາໄດ້ຖືກແຍກອອກຈາກ spores inactive metabolically, ພວກເຮົາໄດ້ທົດສອບແຜນທີ່ cryo-EM ຂອງ E. cuniculi ສໍາລັບການຜູກມັດ ribosome ກ່ອນຫນ້ານີ້ພາຍໃຕ້ຄວາມກົດດັນຫຼືຄວາມອຶດຫິວ.ປັດໃຈຂອງ hibernation 31,32,36,37, 38. ພວກເຮົາໄດ້ຈັບຄູ່ໂຄງສ້າງທີ່ຕັ້ງໄວ້ກ່ອນຫນ້ານີ້ຂອງ ribosome hibernating ກັບແຜນທີ່ cryo-EM ຂອງ E. cuniculi ribosome.ສໍາລັບການ docking, S. cerevisiae ribosomes ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ໃນສະລັບສັບຊ້ອນທີ່ມີປັດໄຈ hibernation Stm138, locust ribosomes ໃນສະລັບສັບຊ້ອນທີ່ມີ Lso232 factor, ແລະ V. necatrix ribosomes ໃນສະລັບສັບຊ້ອນທີ່ມີປັດໄຈ Mdf1 ແລະ Mdf231.ໃນເວລາດຽວກັນ, ພວກເຮົາພົບເຫັນຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ cryo-EM ທີ່ສອດຄ້ອງກັບປັດໃຈສ່ວນທີ່ເຫຼືອ Mdf1.ຄ້າຍຄືກັນກັບ Mdf1 ຜູກມັດກັບ V. necatrix ribosome, Mdf1 ຍັງຜູກມັດກັບ E. cuniculi ribosome, ບ່ອນທີ່ມັນຂັດຂວາງ E site ຂອງ ribosome, ອາດຈະຊ່ວຍເຮັດໃຫ້ ribosomes ສາມາດໃຊ້ໄດ້ເມື່ອ spores ຂອງແມ່ກາຝາກກາຍເປັນການເຜົາຜະຫລານຂອງຂະບວນການເຜົາຜານອາຫານໃນເວລາທີ່ຮ່າງກາຍ inactivation). (ຮູບທີ 2).).
Mdf1 ຂັດຂວາງສະຖານທີ່ E ຂອງ ribosome, ເຊິ່ງເບິ່ງຄືວ່າຈະຊ່ວຍ inactivate ribosome ໃນເວລາທີ່ spores parasite ກາຍເປັນ metabolically inactive.ໃນໂຄງສ້າງຂອງ E. cuniculi ribosome, ພວກເຮົາພົບວ່າ Mdf1 ປະກອບເປັນການພົວພັນທີ່ບໍ່ຮູ້ຈັກກ່ອນຫນ້ານີ້ກັບລໍາຕົ້ນ L1 ribosome, ສ່ວນຂອງ ribosome ທີ່ອໍານວຍຄວາມສະດວກໃນການປ່ອຍ tRNA deacylated ຈາກ ribosome ໃນລະຫວ່າງການສັງເຄາະທາດໂປຼຕີນ.ການຕິດຕໍ່ເຫຼົ່ານີ້ແນະນໍາວ່າ Mdf1 dissociates ຈາກ ribosome ໂດຍໃຊ້ກົນໄກດຽວກັນກັບ deacetylated tRNA, ໃຫ້ຄໍາອະທິບາຍທີ່ເປັນໄປໄດ້ສໍາລັບວິທີທີ່ ribosome ເອົາ Mdf1 ເພື່ອກະຕຸ້ນການສັງເຄາະທາດໂປຼຕີນຄືນໃຫມ່.
ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ໂຄງສ້າງຂອງພວກເຮົາເປີດເຜີຍການຕິດຕໍ່ທີ່ບໍ່ຮູ້ຈັກລະຫວ່າງ Mdf1 ແລະຂາ ribosome L1 (ສ່ວນຂອງ ribosome ທີ່ຊ່ວຍປ່ອຍ tRNA deacylated ຈາກ ribosome ໃນລະຫວ່າງການສັງເຄາະທາດໂປຼຕີນ).ໂດຍສະເພາະ, Mdf1 ໃຊ້ການຕິດຕໍ່ດຽວກັນກັບສ່ວນສອກຂອງໂມເລກຸນ tRNA deacylated (ຮູບ 2).ການສ້າງແບບຈໍາລອງໂມເລກຸນທີ່ບໍ່ຮູ້ມາກ່ອນນີ້ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ Mdf1 dissociates ຈາກ ribosome ໂດຍໃຊ້ກົນໄກດຽວກັນກັບ deacetylated tRNA, ເຊິ່ງອະທິບາຍວ່າ ribosome ກໍາຈັດປັດໃຈ hibernation ນີ້ແນວໃດເພື່ອກະຕຸ້ນການສັງເຄາະທາດໂປຼຕີນຄືນໃຫມ່.
ເມື່ອສ້າງແບບຈໍາລອງ rRNA, ພວກເຮົາພົບວ່າ E. cuniculi ribosome ມີຊິ້ນສ່ວນ rRNA folded ຜິດປົກກະຕິ, ເຊິ່ງພວກເຮົາເອີ້ນວ່າ fused rRNA (ຮູບ 3).ໃນ ribosomes ທີ່ກວມເອົາສາມໂດເມນຂອງຊີວິດ, rRNA ພັບເຂົ້າໄປໃນໂຄງສ້າງທີ່ rRNA ສ່ວນໃຫຍ່ເປັນຄູ່ຖານແລະພັບກັບກັນແລະກັນຫຼືພົວພັນກັບທາດໂປຼຕີນຈາກ ribosomal38,39,40.ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໃນ E. cuniculi ribosomes, rRNAs ເບິ່ງຄືວ່າຈະລະເມີດຫຼັກການພັບນີ້ໂດຍການປ່ຽນບາງສ່ວນຂອງ helices ຂອງເຂົາເຈົ້າເຂົ້າໄປໃນພາກພື້ນ rRNA unfolded.
ໂຄງສ້າງຂອງ H18 25S rRNA helix ໃນ S. cerevisiae, V. necatrix, ແລະ E. cuniculi.ໂດຍປົກກະຕິ, ໃນ ribosomes ກວມເອົາສາມໂດເມນຊີວິດ, ຕົວເຊື່ອມຕໍ່ນີ້ເຂົ້າໄປໃນ helix RNA ທີ່ມີ 24 ຫາ 34 residues.ໃນ Microsporidia, ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ຕົວເຊື່ອມຕໍ່ rRNA ນີ້ຄ່ອຍໆຫຼຸດລົງເປັນສອງຕົວເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ອຸດົມສົມບູນ uridine ທີ່ມີພຽງແຕ່ 12 ເມັດ.ສ່ວນຫຼາຍຂອງສານຕົກຄ້າງເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນໄດ້ສໍາຜັດກັບສານລະລາຍ.ຕົວເລກສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ microsporidia parasitic ປະກົດວ່າລະເມີດຫຼັກການທົ່ວໄປຂອງການພັບ rRNA, ບ່ອນທີ່ພື້ນຖານ rRNA ມັກຈະຖືກສົມທົບກັບຖານອື່ນໆຫຼືມີສ່ວນຮ່ວມໃນການໂຕ້ຕອບ rRNA-ທາດໂປຼຕີນ.ໃນ microsporidia, ຊິ້ນສ່ວນ rRNA ບາງສ່ວນຖືກພັບທີ່ບໍ່ເອື້ອອໍານວຍ, ເຊິ່ງໃນອະດີດ rRNA helix ກາຍເປັນຊິ້ນດຽວທີ່ມີສາຍຍາວເກືອບເປັນເສັ້ນຊື່.ການປະກົດຕົວຂອງພາກພື້ນທີ່ຜິດປົກກະຕິເຫຼົ່ານີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ microsporidia rRNA ຜູກມັດຊິ້ນສ່ວນ rRNA ທີ່ຢູ່ຫ່າງໄກໂດຍໃຊ້ຈໍານວນພື້ນຖານ RNA ຫນ້ອຍ.
ຕົວຢ່າງທີ່ໂດດເດັ່ນທີ່ສຸດຂອງການຫັນປ່ຽນວິວັດທະນາການນີ້ສາມາດສັງເກດເຫັນໄດ້ຢູ່ໃນ helix H18 25S rRNA (ຮູບ 3).ໃນຊະນິດຈາກ E. coli ສູ່ມະນຸດ, ພື້ນຖານຂອງ rRNA helix ນີ້ມີ 24-32 nucleotides, ປະກອບເປັນ helix ສະຫມໍ່າສະເຫມີເລັກນ້ອຍ.ໃນໂຄງສ້າງ ribosomal ທີ່ລະບຸໄວ້ກ່ອນຫນ້ານີ້ຈາກ V. necatrix ແລະ P. locustae, 31,32 ຖານຂອງ H18 helix ແມ່ນ uncoiled ບາງສ່ວນ, ແຕ່ການຈັບຄູ່ພື້ນຖານ nucleotide ແມ່ນຖືກຮັກສາໄວ້.ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໃນ E. cuniculi fragment rRNA ນີ້ກາຍເປັນຕົວເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ສັ້ນທີ່ສຸດ 228UUUGU232 ແລະ 301UUUUUUUU307.ບໍ່ເຫມືອນກັບຊິ້ນ rRNA ປົກກະຕິ, ຕົວເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ອຸດົມດ້ວຍ uridine ເຫຼົ່ານີ້ບໍ່ມ້ວນຫຼືຕິດຕໍ່ຢ່າງກວ້າງຂວາງກັບໂປຣຕີນ ribosomal.ແທນທີ່ຈະ, ພວກເຂົາຮັບຮອງເອົາໂຄງສ້າງທີ່ເປີດເຜີຍແລະເປີດເຜີຍຢ່າງເຕັມທີ່ເຊິ່ງສາຍ rRNA ຖືກຂະຫຍາຍເກືອບຊື່.ການສອດຄ່ອງທີ່ຍືດຍາວນີ້ອະທິບາຍວ່າ E. cuniculi ໃຊ້ພຽງແຕ່ 12 ພື້ນຖານ RNA ເພື່ອຕື່ມຂໍ້ມູນໃສ່ຊ່ອງຫວ່າງ 33 Å ລະຫວ່າງ helices H16 ແລະ H18 rRNA, ໃນຂະນະທີ່ຊະນິດອື່ນໆຕ້ອງການຢ່າງຫນ້ອຍສອງເທົ່າຂອງຖານ rRNA ເພື່ອຕື່ມຂໍ້ມູນໃສ່ຊ່ອງຫວ່າງ.
ດັ່ງນັ້ນ, ພວກເຮົາສາມາດສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ, ໂດຍຜ່ານການພັບທີ່ບໍ່ເອື້ອອໍານວຍຢ່າງແຂງແຮງ, microsporidia parasitic ໄດ້ພັດທະນາຍຸດທະສາດທີ່ຈະເຮັດສັນຍາເຖິງແມ່ນວ່າພາກສ່ວນ rRNA ເຫຼົ່ານັ້ນທີ່ຍັງຄົງຮັກສາຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນທົ່ວຊະນິດພັນໃນສາມໂດເມນຂອງຊີວິດ.ປາກົດຂື້ນ, ໂດຍການສະສົມການກາຍພັນທີ່ປ່ຽນ helices rRNA ເຂົ້າໄປໃນຕົວເຊື່ອມຕໍ່ poly-U ສັ້ນ, E. cuniculi ສາມາດສ້າງຊິ້ນສ່ວນ rRNA ຜິດປົກກະຕິທີ່ມີ nucleotides ຫນ້ອຍເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້ສໍາລັບການ ligation ຂອງ fragments rRNA distal.ນີ້ຊ່ວຍອະທິບາຍວິທີການ microsporidia ບັນລຸການຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນໂຄງສ້າງໂມເລກຸນພື້ນຖານຂອງພວກເຂົາໂດຍບໍ່ມີການສູນເສຍຄວາມສົມບູນຂອງໂຄງສ້າງແລະການເຮັດວຽກ.
ລັກສະນະທີ່ຜິດປົກກະຕິອີກອັນຫນຶ່ງຂອງ E. cuniculi rRNA ແມ່ນຮູບລັກສະນະຂອງ rRNA ໂດຍບໍ່ມີການຫນາ (ຮູບ 4).Bulges ແມ່ນ nucleotides ທີ່ບໍ່ມີຄູ່ພື້ນຖານທີ່ບິດອອກຈາກ RNA helix ແທນທີ່ຈະເຊື່ອງຢູ່ໃນມັນ.rRNA protrusions ສ່ວນໃຫຍ່ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນກາວໂມເລກຸນ, ຊ່ວຍຜູກມັດໂປຣຕີນ ribosomal ທີ່ຕິດກັນຫຼືຊິ້ນ rRNA ອື່ນໆ.ບາງບວມເຮັດໜ້າທີ່ເປັນຮວງ, ຊ່ວຍໃຫ້ rRNA helix ຢືດຕົວ ແລະພັບໄດ້ຢ່າງເໝາະສົມສຳລັບການສັງເຄາະທາດໂປຼຕີນຈາກການຜະລິດ 41 .
a An rRNA protrusion (S. cerevisiae numbering) ແມ່ນບໍ່ມີໂຄງສ້າງຂອງ E. cuniculi ribosome, ແຕ່ມີຢູ່ໃນ eukaryotes b E. coli, S. cerevisiae, H. sapiens, ແລະ E. cuniculi ribosomes ພາຍໃນ.ແມ່ກາຝາກຂາດ rRNA bulges ວັດຖຸບູຮານຈໍານວນຫຼາຍ, ອະນຸລັກສູງ.ຄວາມຫນາເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ໂຄງສ້າງ ribosome ສະຖຽນລະພາບ;ດັ່ງນັ້ນ, ການຂາດພວກມັນຢູ່ໃນ microsporidia ຊີ້ໃຫ້ເຫັນຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງການພັບ rRNA ໃນ microsporidia parasites.ການປຽບທຽບກັບ P stems (L7/L12 stems ໃນເຊື້ອແບັກທີເຣັຍ) ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການສູນເສຍຂອງ rRNA bumps ບາງຄັ້ງ coincide ກັບຮູບລັກສະນະຂອງ bumps ໃຫມ່ທີ່ສູນເສຍໄປ.H42 helix ໃນ 23S/28S rRNA ມີ bulge ວັດຖຸບູຮານ (U1206 in Saccharomyces cerevisiae) ຄາດຄະເນວ່າມີອາຍຸຢ່າງຫນ້ອຍ 3.5 ຕື້ປີເນື່ອງຈາກການປົກປ້ອງຂອງມັນຢູ່ໃນສາມໂດເມນຂອງຊີວິດ.ໃນ microsporidia, bulge ນີ້ຖືກລົບລ້າງ.ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ບົ້ງໃໝ່ປະກົດຢູ່ຂ້າງກະບອງທີ່ເສຍໄປ (A1306 in E. cuniculi).
ຢ່າງໂດດເດັ່ນ, ພວກເຮົາພົບເຫັນວ່າ E. cuniculi ribosomes ຂາດ rRNA ສ່ວນໃຫຍ່ທີ່ພົບເຫັນຢູ່ໃນຊະນິດອື່ນ, ລວມທັງຫຼາຍກວ່າ 30 bulges ອະນຸລັກຢູ່ໃນ eukaryotes ອື່ນໆ (ຮູບ 4a).ການສູນເສຍນີ້ກໍາຈັດການຕິດຕໍ່ຫຼາຍລະຫວ່າງ ribosomal subunits ແລະ helices rRNA ທີ່ຢູ່ໃກ້ຄຽງ, ບາງຄັ້ງກໍ່ສ້າງຊ່ອງຫວ່າງຂະຫນາດໃຫຍ່ພາຍໃນ ribosome, ເຮັດໃຫ້ E. cuniculi ribosome porous ຫຼາຍເມື່ອທຽບກັບ ribosomes ແບບດັ້ງເດີມຫຼາຍ (ຮູບ 4b).ໂດຍສະເພາະ, ພວກເຮົາພົບເຫັນວ່າສ່ວນໃຫຍ່ຂອງ bulges ເຫຼົ່ານີ້ຍັງສູນເສຍໄປໃນໂຄງສ້າງ V. necatrix ແລະ P. locustae ribosome ທີ່ຖືກກໍານົດກ່ອນຫນ້ານີ້, ເຊິ່ງຖືກມອງຂ້າມໂດຍການວິເຄາະໂຄງສ້າງທີ່ຜ່ານມາ31,32.
ບາງຄັ້ງການສູນເສຍ rRNA bulges ແມ່ນມາພ້ອມກັບການພັດທະນາຂອງ bulges ໃຫມ່ຕໍ່ໄປກັບ bulges ສູນເສຍໄປ.ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ribosomal P-stem ປະກອບດ້ວຍ bulge U1208 (ໃນ Saccharomyces cerevisiae) ທີ່ລອດຊີວິດຈາກ E. coli ໄປສູ່ມະນຸດແລະດັ່ງນັ້ນໄດ້ຖືກຄາດຄະເນວ່າມີອາຍຸ 3.5 ຕື້ປີ.ໃນລະຫວ່າງການສັງເຄາະທາດໂປຼຕີນ, bulge ນີ້ຊ່ວຍໃຫ້ລໍາຕົ້ນ P ເຄື່ອນຍ້າຍລະຫວ່າງການສອດຄ່ອງເປີດແລະປິດເພື່ອໃຫ້ ribosome ສາມາດທົດແທນປັດໃຈການແປແລະສົ່ງພວກມັນໄປຫາສະຖານທີ່ທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ.ໃນ E. cuniculi ribosomes, ຫນານີ້ແມ່ນບໍ່ມີ;ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ຄວາມຫນາໃຫມ່ (G883) ຕັ້ງຢູ່ພຽງແຕ່ສາມຄູ່ພື້ນຖານສາມາດປະກອບສ່ວນກັບການຟື້ນຟູຄວາມຍືດຫຍຸ່ນທີ່ດີທີ່ສຸດຂອງລໍາຕົ້ນ P (ຮູບ 4c).
ຂໍ້ມູນຂອງພວກເຮົາກ່ຽວກັບ rRNA ທີ່ບໍ່ມີ bulges ແນະນໍາວ່າການຫຼຸດຜ່ອນ rRNA ແມ່ນບໍ່ຈໍາກັດພຽງແຕ່ການສູນເສຍອົງປະກອບ rRNA ຢູ່ດ້ານຂອງ ribosome, ແຕ່ຍັງອາດຈະກ່ຽວຂ້ອງກັບນິວເຄລຍ ribosome, ສ້າງຂໍ້ບົກພ່ອງຂອງໂມເລກຸນຂອງແມ່ກາຝາກທີ່ບໍ່ໄດ້ອະທິບາຍຢູ່ໃນຈຸລັງທີ່ມີຊີວິດຢູ່ຟຣີ.ຊະນິດທີ່ມີຊີວິດຢູ່ແມ່ນສັງເກດເຫັນ.
ຫຼັງຈາກການສ້າງແບບຈໍາລອງໂປຣຕີນ ribosomal canonical ແລະ rRNA, ພວກເຮົາພົບວ່າອົງປະກອບ ribosomal ທໍາມະດາບໍ່ສາມາດອະທິບາຍສາມສ່ວນຂອງຮູບພາບ cryo-EM ໄດ້.ສອງຊິ້ນເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນມີໂມເລກຸນຂະຫນາດນ້ອຍໃນຂະຫນາດ (ຮູບ 5, ເພີ່ມເຕີມ Fig. 8).ພາກສ່ວນທໍາອິດແມ່ນ sandwiched ລະຫວ່າງທາດໂປຼຕີນຈາກ ribosomal uL15 ແລະ eL18 ໃນຕໍາແຫນ່ງທີ່ປົກກະຕິແລ້ວ occupied ໂດຍ C-terminus ຂອງ eL18, ເຊິ່ງສັ້ນໃນ E. cuniculi.ເຖິງແມ່ນວ່າພວກເຮົາບໍ່ສາມາດກໍານົດຕົວຕົນຂອງໂມເລກຸນນີ້, ຂະຫນາດແລະຮູບຮ່າງຂອງເກາະທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນນີ້ໄດ້ຖືກອະທິບາຍໄດ້ດີໂດຍການມີໂມເລກຸນ spermidine.ການຜູກມັດຂອງມັນກັບ ribosome ແມ່ນສະຖຽນລະພາບໂດຍການກາຍພັນສະເພາະຂອງ microsporidia ໃນໂປຣຕີນ uL15 (Asp51 ແລະ Arg56), ເຊິ່ງເບິ່ງຄືວ່າຈະເພີ່ມຄວາມໃກ້ຊິດຂອງ ribosome ສໍາລັບໂມເລກຸນຂະຫນາດນ້ອຍນີ້, ຍ້ອນວ່າພວກມັນອະນຸຍາດໃຫ້ uL15 ຫໍ່ໂມເລກຸນຂະຫນາດນ້ອຍເຂົ້າໄປໃນໂຄງສ້າງ ribosomal.ຮູບເສີມ 2).8, ຂໍ້ມູນເພີ່ມເຕີມ 1, 2).
ການຖ່າຍຮູບ Cryo-EM ສະແດງໃຫ້ເຫັນການມີ nucleotides ຢູ່ນອກ ribose ຜູກພັນກັບ E. cuniculi ribosome.ໃນ E. cuniculi ribosome, nucleotide ນີ້ຄອບຄອງບ່ອນດຽວກັນກັບ nucleotide 25S rRNA A3186 (Saccharomyces cerevisiae numbering) ໃນ ribosomes eukaryotic ອື່ນໆສ່ວນໃຫຍ່.b ໃນໂຄງສ້າງ ribosomal ຂອງ E. cuniculi, nucleotide ນີ້ຕັ້ງຢູ່ລະຫວ່າງໂປຣຕີນ ribosomal uL9 ແລະ eL20, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງເຮັດໃຫ້ການຕິດຕໍ່ກັນລະຫວ່າງສອງໂປຣຕີນ.cd eL20 ລໍາດັບການວິເຄາະການອະນຸລັກລະຫວ່າງຊະນິດ microsporidia.ຕົ້ນໄມ້ phylogenetic ຂອງຊະນິດ Microsporidia (c) ແລະການຈັດລໍາດັບຫຼາຍລໍາດັບຂອງທາດໂປຼຕີນຈາກ eL20 (d) ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ residues ຜູກມັດ nucleotide F170 ແລະ K172 ໄດ້ຖືກຮັກສາໄວ້ໃນ Microsporidia ທົ່ວໄປທີ່ສຸດ, ຍົກເວັ້ນ S. lophii, ຍົກເວັ້ນ Microsporidia ສາຂາຕົ້ນໆ, ເຊິ່ງຮັກສາການຂະຫຍາຍຂອງ Microsporidia R.3L.e ຕົວ​ເລກ​ນີ້​ສະ​ແດງ​ໃຫ້​ເຫັນ​ວ່າ residues ການ​ຜູກ​ມັດ nucleotide F170 ແລະ K172 ມີ​ພຽງ​ແຕ່​ຢູ່​ໃນ eL20 ຂອງ genome microsporidia ທີ່​ຫຼຸດ​ລົງ​ສູງ, ແຕ່​ບໍ່​ແມ່ນ​ຢູ່​ໃນ eukaryotes ອື່ນໆ.ໂດຍລວມ, ຂໍ້ມູນເຫຼົ່ານີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ Microsporidian ribosomes ໄດ້ພັດທະນາສະຖານທີ່ຜູກມັດ nucleotide ທີ່ເບິ່ງຄືວ່າຈະຜູກມັດໂມເລກຸນ AMP ແລະນໍາໃຊ້ພວກມັນເພື່ອສະຖຽນລະພາບປະຕິສໍາພັນຂອງທາດໂປຼຕີນຈາກທາດໂປຼຕີນໃນໂຄງສ້າງ ribosomal.ການອະນຸລັກສູງຂອງສະຖານທີ່ຜູກມັດນີ້ໃນ Microsporidia ແລະການຂາດຂອງມັນຢູ່ໃນ eukaryotes ອື່ນໆຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າເວັບໄຊທ໌ນີ້ອາດຈະສະຫນອງຜົນປະໂຫຍດດ້ານການຢູ່ລອດທີ່ເລືອກສໍາລັບ Microsporidia.ດັ່ງນັ້ນ, ຖົງການຜູກມັດ nucleotide ໃນ microsporidia ribosome ເບິ່ງຄືວ່າບໍ່ມີຄຸນສົມບັດທີ່ເສື່ອມໂຊມຫຼືຮູບແບບສິ້ນສຸດຂອງການເຊື່ອມໂຊມຂອງ rRNA ດັ່ງທີ່ໄດ້ອະທິບາຍໄວ້ກ່ອນຫນ້ານີ້, ແຕ່ເປັນນະວັດຕະກໍາວິວັດທະນາການທີ່ເປັນປະໂຫຍດທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ microsporidia ribosome ສາມາດຜູກມັດໂມເລກຸນຂະຫນາດນ້ອຍໂດຍກົງ, ນໍາໃຊ້ພວກມັນເປັນຕົວສ້າງໂມເລກຸນ.ການກໍ່ສ້າງຕັນສໍາລັບ ribosomes.ການຄົ້ນພົບນີ້ເຮັດໃຫ້ microsporidia ribosome ເປັນ ribosome ດຽວທີ່ຮູ້ຈັກໃຊ້ nucleotide ດຽວເປັນຕົວສ້າງໂຄງສ້າງຂອງມັນ.f ເສັ້ນທາງວິວັດທະນາການສົມມຸດຕິຖານທີ່ມາຈາກການຜູກມັດຂອງນິວຄລີໂອໄຕ.
ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງນ້ໍາໂມເລກຸນຕ່ໍາທີ່ສອງແມ່ນຕັ້ງຢູ່ໃນການໂຕ້ຕອບລະຫວ່າງໂປຣຕີນ ribosomal uL9 ແລະ eL30 (ຮູບ 5a).ການໂຕ້ຕອບນີ້ໄດ້ຖືກອະທິບາຍກ່ອນຫນ້ານີ້ໃນໂຄງສ້າງຂອງ Saccharomyces cerevisiae ribosome ເປັນສະຖານທີ່ຜູກມັດສໍາລັບ 25S nucleotide ຂອງ rRNA A3186 (ສ່ວນຫນຶ່ງຂອງການຂະຫຍາຍ ES39L rRNA)38.ມັນໄດ້ຖືກສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຢູ່ໃນ ribosomes P. locustae ES39L ທີ່ເສື່ອມໂຊມ, ການໂຕ້ຕອບນີ້ຜູກມັດ nucleotide 31 ທີ່ບໍ່ຮູ້ຈັກດຽວ, ແລະຄາດວ່າ nucleotide ນີ້ແມ່ນຮູບແບບສຸດທ້າຍທີ່ຫຼຸດລົງຂອງ rRNA, ເຊິ່ງຄວາມຍາວຂອງ rRNA ແມ່ນ ~ 130-230 ຖານ.ES39L ຖືກຫຼຸດລົງເປັນ nucleotide ດຽວ 32.43.ຮູບພາບ cryo-EM ຂອງພວກເຮົາສະຫນັບສະຫນູນຄວາມຄິດທີ່ວ່າຄວາມຫນາແຫນ້ນສາມາດອະທິບາຍໄດ້ໂດຍ nucleotides.ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ຄວາມລະອຽດທີ່ສູງຂຶ້ນຂອງໂຄງສ້າງຂອງພວກເຮົາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ nucleotide ນີ້ແມ່ນໂມເລກຸນ extraribosomal, ອາດຈະເປັນ AMP (ຮູບ 5a, b).
ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ພວກເຮົາຖາມວ່າສະຖານທີ່ຜູກມັດນິວຄລີໂອໄຕປາກົດຢູ່ໃນ E. cuniculi ribosome ຫຼືວ່າມັນມີຢູ່ກ່ອນຫນ້ານີ້.ນັບຕັ້ງແຕ່ການຜູກມັດຂອງນິວຄລີໂອໄຕສ່ວນຫຼາຍແມ່ນໄກ່ເກ່ຍໂດຍສານຕົກຄ້າງ Phe170 ແລະ Lys172 ໃນໂປຣຕີນ ribosomal eL30, ພວກເຮົາໄດ້ປະເມີນການອະນຸລັກສານຕົກຄ້າງເຫຼົ່ານີ້ຢູ່ໃນ 4396 eukaryotes ຕົວແທນ.ເຊັ່ນດຽວກັນກັບກໍລະນີຂອງ uL15 ຂ້າງເທິງ, ພວກເຮົາພົບວ່າສານຕົກຄ້າງ Phe170 ແລະ Lys172 ແມ່ນຖືກອະນຸລັກສູງພຽງແຕ່ຢູ່ໃນ Microsporidia ປົກກະຕິ, ແຕ່ບໍ່ມີຢູ່ໃນ eukaryotes ອື່ນໆ, ລວມທັງ microsporidia Mitosporidium ແລະ Amphiamblys, ໃນທີ່ຊິ້ນສ່ວນ ES39L rRNA ບໍ່ໄດ້ຖືກຫຼຸດລົງ 45 ,4g .-e).
ຮ່ວມກັນ, ຂໍ້ມູນເຫຼົ່ານີ້ສະຫນັບສະຫນູນຄວາມຄິດທີ່ວ່າ E. cuniculi ແລະອາດຈະເປັນ microsporidia canonical ອື່ນໆໄດ້ພັດທະນາຄວາມສາມາດໃນການເກັບກໍາຈໍານວນຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງ metabolites ຂະຫນາດນ້ອຍໃນໂຄງສ້າງ ribosome ເພື່ອຊົດເຊີຍການຫຼຸດລົງຂອງ rRNA ແລະລະດັບທາດໂປຼຕີນ.ໃນການເຮັດດັ່ງນັ້ນ, ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ພັດທະນາຄວາມສາມາດພິເສດທີ່ຈະຜູກມັດ nucleotides ຢູ່ນອກ ribosome, ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າໂຄງສ້າງໂມເລກຸນຂອງກາຝາກຈະຊົດເຊີຍໂດຍການຈັບເອົາ metabolites ຂະຫນາດນ້ອຍທີ່ອຸດົມສົມບູນແລະນໍາໃຊ້ພວກມັນເປັນໂຄງສ້າງຂອງ RNA ທີ່ຊຸດໂຊມແລະຊິ້ນສ່ວນທາດໂປຼຕີນ..
ສ່ວນທີ່ສາມ unsimulated ຂອງແຜນທີ່ cryo-EM ຂອງພວກເຮົາ, ພົບເຫັນຢູ່ໃນ subunit ribosomal ຂະຫນາດໃຫຍ່.ຄວາມລະອຽດທີ່ຂ້ອນຂ້າງສູງ (2.6 Å) ຂອງແຜນທີ່ຂອງພວກເຮົາແນະນໍາວ່າຄວາມຫນາແຫນ້ນນີ້ແມ່ນຂອງທາດໂປຼຕີນທີ່ມີການປະສົມເປັນເອກະລັກຂອງ residues ຂອງຕ່ອງໂສ້ຂ້າງຂະຫນາດໃຫຍ່, ເຊິ່ງອະນຸຍາດໃຫ້ພວກເຮົາກໍານົດຄວາມຫນາແຫນ້ນນີ້ເປັນທາດໂປຼຕີນຈາກ ribosomal ທີ່ບໍ່ຮູ້ຈັກກ່ອນຫນ້ານີ້ທີ່ພວກເຮົາໄດ້ກໍານົດເປັນຊື່ msL2 (Microsporidia- ທາດໂປຼຕີນສະເພາະ L2) (ວິທີການ, ຮູບ 6).ການຄົ້ນຫາ homology ຂອງພວກເຮົາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ msL2 ໄດ້ຖືກອະນຸລັກຢູ່ໃນ Microsporidia clade ຂອງສະກຸນ Encephaliter ແລະ Orosporidium, ແຕ່ບໍ່ມີຢູ່ໃນຊະນິດອື່ນໆ, ລວມທັງ Microsporidia ອື່ນໆ.ໃນໂຄງສ້າງ ribosomal, msL2 ຄອບຄອງຊ່ອງຫວ່າງທີ່ເກີດຂື້ນໂດຍການສູນເສຍຂອງ ES31L rRNA ຂະຫຍາຍ.ໃນ void ນີ້, msL2 ຊ່ວຍສະຖຽນລະພາບການພັບ rRNA ແລະສາມາດຊົດເຊີຍການສູນເສຍຂອງ ES31L (ຮູບ 6).
ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງເອເລັກໂຕຣນິກ ແລະຕົວແບບຂອງໂປຣຕີນ ribosomal ສະເພາະ Microsporidia msL2 ທີ່ພົບເຫັນຢູ່ໃນ E. cuniculi ribosomes.b ribosomes eukaryotic ສ່ວນໃຫຍ່, ລວມທັງ 80S ribosome ຂອງ Saccharomyces cerevisiae, ມີ ES19L rRNA amplification ສູນເສຍໃນຊະນິດ Microsporidian ສ່ວນໃຫຍ່.ໂຄງສ້າງທີ່ຕັ້ງໄວ້ກ່ອນຫນ້ານີ້ຂອງ V. necatrix microsporidia ribosome ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າການສູນເສຍ ES19L ໃນແມ່ກາຝາກເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນໄດ້ຮັບການຊົດເຊີຍໂດຍການວິວັດທະນາຂອງທາດໂປຼຕີນຈາກ msL1 ribosomal ໃຫມ່.ໃນການສຶກສານີ້, ພວກເຮົາໄດ້ພົບເຫັນວ່າ E. cuniculi ribosome ຍັງໄດ້ພັດທະນາການເພີ່ມເຕີມຂອງ ribosomal RNA mimic protein ເປັນການຊົດເຊີຍທີ່ຊັດເຈນສໍາລັບການສູນເສຍ ES19L.ແນວໃດກໍ່ຕາມ, msL2 (ປະຈຸບັນມີບັນທຶກເປັນໂປຣຕີນ ECU06_1135 ສົມມຸດຕິຖານ) ແລະ msL1 ມີຕົ້ນກຳເນີດໂຄງສ້າງ ແລະວິວັດທະນາການແຕກຕ່າງກັນ.c ການຄົ້ນພົບການສ້າງໂປຣຕີນ msL1 ແລະ msL2 ribosomal ທີ່ບໍ່ກ່ຽວຂ້ອງກັນແບບວິວັດທະນາການນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າຖ້າ ribosomes ສະສົມການກາຍພັນທີ່ເປັນອັນຕະລາຍໃນ rRNA ຂອງມັນ, ພວກມັນສາມາດບັນລຸລະດັບຄວາມຫຼາກຫຼາຍຂອງອົງປະກອບທີ່ບໍ່ເຄີຍມີມາກ່ອນໃນບາງສ່ວນຍ່ອຍຂອງຊະນິດທີ່ກ່ຽວຂ້ອງຢ່າງໃກ້ຊິດ.ການຄົ້ນພົບນີ້ສາມາດຊ່ວຍໃຫ້ຄວາມກະຈ່າງແຈ້ງເຖິງຕົ້ນກໍາເນີດແລະການວິວັດທະນາການຂອງ ribosome mitochondrial, ເຊິ່ງເປັນທີ່ຮູ້ຈັກສໍາລັບ rRNA ທີ່ຫຼຸດລົງສູງແລະຄວາມຜິດປົກກະຕິຂອງອົງປະກອບຂອງທາດໂປຼຕີນຈາກຊະນິດຕ່າງໆ.
ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ພວກເຮົາປຽບທຽບທາດໂປຼຕີນຈາກ msL2 ກັບໂປຣຕີນ msL1 ທີ່ໄດ້ອະທິບາຍໄວ້ກ່ອນຫນ້ານີ້, ໂປຣຕີນ ribosomal ສະເພາະ microsporidia ທີ່ຮູ້ຈັກພຽງແຕ່ພົບຢູ່ໃນ V. necatrix ribosome.ພວກເຮົາຕ້ອງການທົດສອບວ່າ msL1 ແລະ msL2 ມີຄວາມກ່ຽວຂ້ອງກັນຫຼືບໍ່.ການວິເຄາະຂອງພວກເຮົາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ msL1 ແລະ msL2 ຄອບຄອງຢູ່ຕາມໂກນດຽວກັນໃນໂຄງສ້າງ ribosomal, ແຕ່ມີໂຄງສ້າງຂັ້ນຕົ້ນແລະຊັ້ນສູງທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ເຊິ່ງຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງຕົ້ນກໍາເນີດຂອງວິວັດທະນາການເອກະລາດ (ຮູບ 6).ດັ່ງນັ້ນ, ການຄົ້ນພົບ msL2 ຂອງພວກເຮົາໃຫ້ຫຼັກຖານວ່າກຸ່ມຂອງຊະນິດ eukaryotic ທີ່ຫນາແຫນ້ນສາມາດພັດທະນາໂປຣຕີນ ribosomal ທີ່ແຕກຕ່າງກັນຢ່າງເປັນເອກະລາດເພື່ອຊົດເຊີຍການສູນເສຍຊິ້ນສ່ວນ rRNA.ການຄົ້ນພົບນີ້ແມ່ນເປັນທີ່ສັງເກດເຫັນໃນ cytoplasmic eukaryotic ribosomes ສ່ວນໃຫຍ່ປະກອບດ້ວຍທາດໂປຼຕີນທີ່ບໍ່ປ່ຽນແປງ, ລວມທັງຄອບຄົວດຽວກັນຂອງ 81 ribosomal ໂປຣຕີນ.ຮູບລັກສະນະຂອງ msL1 ແລະ msL2 ໃນ clades ຕ່າງໆຂອງ microsporidia ໃນການຕອບສະຫນອງຕໍ່ການສູນເສຍຂອງສ່ວນ rRNA ຂະຫຍາຍໄດ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າການເສື່ອມໂຊມຂອງສະຖາປັດຕະຍະກໍາໂມເລກຸນຂອງແມ່ກາຝາກເຮັດໃຫ້ແມ່ກາຝາກຊອກຫາການກາຍພັນທົດແທນ, ເຊິ່ງໃນທີ່ສຸດອາດຈະນໍາໄປສູ່ການໄດ້ຮັບຂອງພວກເຂົາໃນປະຊາກອນແມ່ກາຝາກທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.ໂຄງສ້າງ.
ສຸດທ້າຍ, ເມື່ອຕົວແບບຂອງພວກເຮົາສໍາເລັດແລ້ວ, ພວກເຮົາໄດ້ປຽບທຽບອົງປະກອບຂອງ E. cuniculi ribosome ກັບທີ່ຄາດຄະເນຈາກລໍາດັບ genome.ໂປຣຕີນ ribosomal ຫຼາຍໆຊະນິດ, ລວມທັງ eL14, eL38, eL41, ແລະ eS30, ກ່ອນໜ້ານີ້ຄິດວ່າຈະຂາດຫາຍໄປຈາກ genome E. cuniculi ເນື່ອງຈາກການປະກົດວ່າບໍ່ມີ homologues ຂອງພວກມັນຈາກ genome E. cuniculi.ການສູນເສຍໂປຣຕີນ ribosomal ຈໍານວນຫຼາຍຍັງຖືກຄາດຄະເນຢູ່ໃນບັນດາແມ່ກາຝາກ intracellular ແລະ endosymbionts ທີ່ມີການຫຼຸດລົງສູງ.ຕົວຢ່າງ, ເຖິງແມ່ນວ່າເຊື້ອແບັກທີເຣັຍທີ່ມີຊີວິດເສລີສ່ວນໃຫຍ່ມີຄອບຄົວດຽວກັນຂອງ 54 ໂປຣຕີນ ribosomal, ມີພຽງແຕ່ 11 ຄອບຄົວຂອງທາດໂປຼຕີນເຫຼົ່ານີ້ທີ່ມີເຊື້ອແບັກທີເຣັຍທີ່ສາມາດກວດພົບໄດ້ໃນແຕ່ລະ genome ຂອງເຊື້ອແບັກທີເຣັຍທີ່ຈໍາກັດເຈົ້າພາບ.ໃນການສະຫນັບສະຫນູນແນວຄິດນີ້, ການສູນເສຍໂປຣຕີນ ribosomal ໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນໂດຍການທົດລອງໃນ V. necatrix ແລະ P. locustae microsporidia, ເຊິ່ງຂາດໂປຣຕີນ eL38 ແລະ eL4131,32.
ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ໂຄງສ້າງຂອງພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າພຽງແຕ່ eL38, eL41, ແລະ eS30 ທີ່ສູນເສຍໄປໃນ E. cuniculi ribosome.ທາດໂປຼຕີນຈາກ eL14 ໄດ້ຖືກຮັກສາໄວ້ແລະໂຄງສ້າງຂອງພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າເປັນຫຍັງທາດໂປຼຕີນນີ້ບໍ່ສາມາດພົບໄດ້ໃນການຄົ້ນຫາ homology (ຮູບ 7).ໃນ E. cuniculi ribosomes, ສ່ວນໃຫຍ່ຂອງສະຖານທີ່ຜູກມັດ eL14 ແມ່ນສູນເສຍຍ້ອນການເສື່ອມໂຊມຂອງ rRNA-amplified ES39L.ໃນກໍລະນີທີ່ບໍ່ມີ ES39L, eL14 ໄດ້ສູນເສຍໂຄງສ້າງຂັ້ນສອງສ່ວນໃຫຍ່ຂອງມັນ, ແລະພຽງແຕ່ 18% ຂອງລໍາດັບ eL14 ແມ່ນຄືກັນໃນ E. cuniculi ແລະ S. cerevisiae.ການເກັບຮັກສາລໍາດັບທີ່ບໍ່ດີນີ້ແມ່ນຫນ້າສັງເກດເພາະວ່າແມ້ກະທັ້ງ Saccharomyces cerevisiae ແລະ Homo sapiens—ສິ່ງມີຊີວິດທີ່ພັດທະນາຫ່າງກັນ 1.5 ຕື້ປີ—ແບ່ງປັນຫຼາຍກ່ວາ 51% ຂອງສານຕົກຄ້າງດຽວກັນໃນ eL14.ການສູນເສຍການອະນຸລັກທີ່ຜິດປົກກະຕິນີ້ອະທິບາຍວ່າເປັນຫຍັງ E. cuniculi eL14 ປະຈຸບັນຖືກອະທິບາຍວ່າເປັນໂປຣຕີນ putative M970_061160 ແລະບໍ່ແມ່ນໂປຣຕີນ ribosomal eL1427.
ແລະ Microsporidia ribosome ໄດ້ສູນເສຍສ່ວນຂະຫຍາຍ ES39L rRNA, ເຊິ່ງບາງສ່ວນໄດ້ກໍາຈັດສະຖານທີ່ຜູກມັດທາດໂປຼຕີນຈາກ eL14 ribosomal.ໃນກໍລະນີທີ່ບໍ່ມີ ES39L, ທາດໂປຼຕີນຈາກ microspore eL14 ຈະສູນເສຍໂຄງສ້າງຂັ້ນສອງ, ເຊິ່ງໃນອະດີດ rRNA-binding α-helix degenerates ເຂົ້າໄປໃນ loop ທີ່ມີຄວາມຍາວຫນ້ອຍທີ່ສຸດ.b ການຈັດລໍາດັບຫຼາຍລໍາດັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າທາດໂປຼຕີນ eL14 ໄດ້ຮັບການອະນຸລັກສູງໃນຊະນິດ eukaryotic (57% ລໍາດັບຕົວຕົນລະຫວ່າງເຊື້ອລາແລະ homologues ຂອງມະນຸດ), ແຕ່ການອະນຸລັກບໍ່ດີແລະ divergent ໃນ microsporidia (ໃນນັ້ນບໍ່ມີຫຼາຍກ່ວາ 24% ຂອງ residues ດຽວກັນກັບ eL14 homologue).ຈາກ S. cerevisiae ຫຼື H. sapiens).ການອະນຸລັກລໍາດັບທີ່ບໍ່ດີນີ້ແລະການປ່ຽນແປງໂຄງສ້າງຂັ້ນສອງອະທິບາຍວ່າເປັນຫຍັງ eL14 homologue ບໍ່ເຄີຍພົບເຫັນຢູ່ໃນ E. cuniculi ແລະເປັນຫຍັງທາດໂປຼຕີນນີ້ຖືກຄິດວ່າຈະສູນເສຍຢູ່ໃນ E. cuniculi.ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, E. cuniculi eL14 ໄດ້ຖືກບັນທຶກໄວ້ໃນເມື່ອກ່ອນວ່າເປັນທາດໂປຼຕີນຈາກ putative M970_061160.ການສັງເກດການນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າຄວາມຫຼາກຫຼາຍຂອງ genome microsporidia ໄດ້ຖືກປະເມີນເກີນໄປໃນປັດຈຸບັນ: ບາງ genes ປະຈຸບັນຄິດວ່າຈະສູນເສຍໄປໃນ microsporidia ແມ່ນຖືກຮັກສາໄວ້, ເຖິງແມ່ນວ່າຢູ່ໃນຮູບແບບທີ່ແຕກຕ່າງກັນຫຼາຍ;ແທນທີ່ຈະ, ບາງຄົນຄິດວ່າຈະລະຫັດສໍາລັບ genes microsporidia ສໍາລັບທາດໂປຼຕີນຈາກແມ່ທ້ອງ (ຕົວຢ່າງ, ທາດໂປຼຕີນຈາກສົມມຸດຕິຖານ M970_061160) ຕົວຈິງແລ້ວລະຫັດສໍາລັບທາດໂປຼຕີນທີ່ຫຼາກຫຼາຍຊະນິດທີ່ພົບເຫັນຢູ່ໃນ eukaryotes ອື່ນໆ.
ການຄົ້ນພົບນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ rRNA denaturation ສາມາດນໍາໄປສູ່ການສູນເສຍຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຂອງການອະນຸລັກລໍາດັບໃນທາດໂປຼຕີນຈາກ ribosomal ທີ່ຢູ່ໃກ້ຄຽງ, ເຮັດໃຫ້ທາດໂປຼຕີນເຫຼົ່ານີ້ບໍ່ສາມາດກວດພົບໄດ້ສໍາລັບການຄົ້ນຫາ homology.ດັ່ງນັ້ນ, ພວກເຮົາອາດຈະປະເມີນລະດັບຕົວຈິງຂອງການເສື່ອມໂຊມຂອງໂມເລກຸນໃນສິ່ງມີຊີວິດຂອງ genome ຂະຫນາດນ້ອຍ, ເພາະວ່າທາດໂປຼຕີນບາງຢ່າງຄິດວ່າຈະສູນເສຍໄປ, ເຖິງແມ່ນວ່າຢູ່ໃນຮູບແບບທີ່ມີການປ່ຽນແປງສູງ.
ແມ່ກາຝາກສາມາດຮັກສາການເຮັດວຽກຂອງເຄື່ອງຈັກໂມເລກຸນຂອງເຂົາເຈົ້າພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂຂອງການຫຼຸດຜ່ອນ genome ຮ້າຍແຮງແນວໃດ?ການສຶກສາຂອງພວກເຮົາຕອບຄໍາຖາມນີ້ໂດຍການອະທິບາຍໂຄງສ້າງໂມເລກຸນທີ່ສັບສົນ (ribosome) ຂອງ E. cuniculi, ອົງການຈັດຕັ້ງທີ່ມີຫນຶ່ງໃນ genomes eukaryotic ນ້ອຍທີ່ສຸດ.
ມັນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກສໍາລັບເກືອບສອງທົດສະວັດທີ່ໂມເລກຸນທາດໂປຼຕີນແລະ RNA ໃນແມ່ກາຝາກຈຸລິນຊີມັກຈະແຕກຕ່າງຈາກໂມເລກຸນ homologous ຂອງເຂົາເຈົ້າຢູ່ໃນຊະນິດທີ່ມີຊີວິດຢູ່ຟຣີຍ້ອນວ່າພວກເຂົາຂາດສູນຄວບຄຸມຄຸນນະພາບ, ຫຼຸດລົງເຖິງ 50% ຂອງຂະຫນາດຂອງຈຸລິນຊີທີ່ມີຊີວິດຊີວາ, ແລະອື່ນໆ.ການ​ກາຍ​ພັນ​ທີ່​ຮ້າຍ​ແຮງ​ຫຼາຍ​ຢ່າງ​ທີ່​ເຮັດ​ໃຫ້​ເສຍ​ການ​ພັບ ແລະ​ການ​ທໍາ​ງານ.ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ribosomes ຂອງ genome ຂະຫນາດນ້ອຍ, ລວມທັງແມ່ກາຝາກ intracellular ຫຼາຍແລະ endosymbionts, ຄາດວ່າຈະຂາດທາດໂປຼຕີນຈາກ ribosomal ຫຼາຍແລະເຖິງຫນຶ່ງສ່ວນສາມຂອງ nucleotides rRNA ເມື່ອທຽບກັບຊະນິດທີ່ມີຊີວິດຢູ່ຟຣີ 27, 29, 30, 49. ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ວິທີການທີ່ molecules ຂະຫນາດໃຫຍ່ເຫຼົ່ານີ້ເຮັດຫນ້າທີ່ຂອງ parasites.
ການສຶກສາຂອງພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າໂຄງສ້າງຂອງ macromolecules ສາມາດເປີດເຜີຍຫຼາຍດ້ານຂອງວິວັດທະນາການທີ່ຍາກທີ່ຈະສະກັດຈາກການສຶກສາ genomic ປຽບທຽບແບບດັ້ງເດີມຂອງແມ່ກາຝາກ intracellular ແລະສິ່ງມີຊີວິດທີ່ຈໍາກັດເຈົ້າພາບອື່ນໆ (ເພີ່ມເຕີມ Fig. 7).ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ຕົວຢ່າງຂອງທາດໂປຼຕີນຈາກ eL14 ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າພວກເຮົາສາມາດ overestimate ລະດັບຕົວຈິງຂອງການເຊື່ອມໂຊມຂອງອຸປະກອນໂມເລກຸນໃນຊະນິດ parasitic.ປະຈຸບັນເຊື່ອກັນວ່າແມ່ກາຝາກ Encephalitic ມີຫຼາຍຮ້ອຍພັນພັນຂອງ microsporidia ສະເພາະ.ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ຜົນໄດ້ຮັບຂອງພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າບາງພັນທຸກໍາທີ່ເບິ່ງຄືວ່າສະເພາະເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນພຽງແຕ່ຕົວແປທີ່ແຕກຕ່າງກັນຫຼາຍຂອງພັນທຸກໍາທີ່ພົບເລື້ອຍໃນ eukaryotes ອື່ນໆ.ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ຕົວຢ່າງຂອງທາດໂປຼຕີນຈາກ msL2 ສະແດງໃຫ້ເຫັນວິທີທີ່ພວກເຮົາມອງຂ້າມໂປຣຕີນ ribosomal ໃຫມ່ແລະປະເມີນເນື້ອໃນຂອງເຄື່ອງຈັກໂມເລກຸນຂອງແມ່ກາຝາກ.ຕົວຢ່າງຂອງໂມເລກຸນຂະຫນາດນ້ອຍສະແດງໃຫ້ເຫັນວິທີທີ່ພວກເຮົາສາມາດມອງຂ້າມການປະດິດສ້າງ ingenious ທີ່ສຸດໃນໂຄງສ້າງໂມເລກຸນແມ່ກາຝາກທີ່ສາມາດໃຫ້ພວກເຂົາມີກິດຈະກໍາທາງຊີວະພາບໃຫມ່.
ຮ່ວມກັນ, ຜົນໄດ້ຮັບເຫຼົ່ານີ້ປັບປຸງຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງພວກເຮົາກ່ຽວກັບຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງໂຄງສ້າງໂມເລກຸນຂອງສິ່ງມີຊີວິດທີ່ຖືກຈໍາກັດເປັນເຈົ້າພາບແລະຄູ່ຮ່ວມງານຂອງພວກເຂົາໃນສິ່ງມີຊີວິດທີ່ບໍ່ເສຍຄ່າ.ພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າເຄື່ອງຈັກໂມເລກຸນ, ຄິດວ່າຍາວທີ່ຈະຫຼຸດລົງ, degenerate, ແລະຂຶ້ນກັບການປ່ຽນແປງ debilitating ຕ່າງໆ, ແທນທີ່ຈະມີຊຸດຂອງໂຄງສ້າງທີ່ຜິດປົກກະຕິທີ່ຖືກມອງຂ້າມຢ່າງເປັນລະບົບ.
ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ຊິ້ນສ່ວນ rRNA ທີ່ບໍ່ມີຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະຊິ້ນສ່ວນປະສົມທີ່ພວກເຮົາພົບເຫັນຢູ່ໃນ ribosomes ຂອງ E. cuniculi ແນະນໍາວ່າການຫຼຸດຜ່ອນ genome ສາມາດປ່ຽນແປງເຖິງແມ່ນວ່າພາກສ່ວນຂອງເຄື່ອງຈັກໂມເລກຸນພື້ນຖານທີ່ເກັບຮັກສາໄວ້ໃນສາມໂດເມນຂອງຊີວິດ - ຫຼັງຈາກເກືອບ 3.5 ຕື້ປີ.ວິວັດທະນາການເອກະລາດຂອງຊະນິດພັນ.
ຊິ້ນສ່ວນ rRNA ທີ່ບໍ່ມີ bulge-free ແລະ fused ໃນ E. cuniculi ribosomes ມີຄວາມສົນໃຈໂດຍສະເພາະໃນຄວາມສະຫວ່າງຂອງການສຶກສາທີ່ຜ່ານມາຂອງໂມເລກຸນ RNA ໃນເຊື້ອແບັກທີເຣັຍ endosymbiotic.ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ໃນຕົວເພີ້ຍ endosymbiont Buchnera aphidicola, rRNA ແລະໂມເລກຸນ tRNA ໄດ້ຖືກສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າມີໂຄງສ້າງທີ່ອ່ອນໄຫວຕໍ່ອຸນຫະພູມເນື່ອງຈາກຄວາມລໍາອຽງຂອງອົງປະກອບ A + T ແລະອັດຕາສ່ວນສູງຂອງຄູ່ພື້ນຖານທີ່ບໍ່ແມ່ນ canonical 20,50.ການປ່ຽນແປງເຫຼົ່ານີ້ໃນ RNA, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບການປ່ຽນແປງຂອງໂມເລກຸນທາດໂປຼຕີນ, ໃນປັດຈຸບັນຄິດວ່າຈະຮັບຜິດຊອບສໍາລັບການ overdependence ຂອງ endosymbionts ກ່ຽວກັບຄູ່ຮ່ວມງານແລະຄວາມບໍ່ສາມາດຂອງ endosymbionts ທີ່ຈະໂອນຄວາມຮ້ອນ 21, 23 .ເຖິງແມ່ນວ່າ microsporidia parasitic rRNA ມີການປ່ຽນແປງທາງໂຄງສ້າງ, ລັກສະນະຂອງການປ່ຽນແປງເຫຼົ່ານີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຄວາມຮ້ອນທີ່ຫຼຸດລົງແລະການເພິ່ງພາອາໄສທີ່ສູງຂຶ້ນຂອງທາດໂປຼຕີນຈາກ chaperone ອາດຈະເປັນລັກສະນະທົ່ວໄປຂອງໂມເລກຸນ RNA ໃນສິ່ງມີຊີວິດທີ່ມີ genomes ຫຼຸດລົງ.
ໃນອີກດ້ານຫນຶ່ງ, ໂຄງສ້າງຂອງພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ microsporidia parasite ໄດ້ພັດທະນາຄວາມສາມາດທີ່ເປັນເອກະລັກເພື່ອຕ້ານ rRNA ທີ່ຖືກອະນຸລັກຢ່າງກວ້າງຂວາງແລະຊິ້ນສ່ວນທາດໂປຼຕີນ, ການພັດທະນາຄວາມສາມາດໃນການນໍາໃຊ້ metabolites ຂະຫນາດນ້ອຍທີ່ອຸດົມສົມບູນແລະພ້ອມທີ່ຈະເປັນ mimics ໂຄງສ້າງຂອງ degenerate rRNA ແລະຊິ້ນທາດໂປຼຕີນ.ການເຊື່ອມໂຊມຂອງໂຄງສ້າງໂມເລກຸນ..ຄວາມຄິດເຫັນນີ້ແມ່ນໄດ້ຮັບການສະຫນັບສະຫນູນໂດຍຄວາມຈິງທີ່ວ່າໂມເລກຸນຂະຫນາດນ້ອຍທີ່ຊົດເຊີຍການສູນເສຍຊິ້ນສ່ວນທາດໂປຼຕີນໃນ rRNA ແລະ ribosomes ຂອງ E. cuniculi ຜູກມັດກັບ microsporidia-specific residues ໃນທາດໂປຼຕີນຈາກ uL15 ແລະ eL30.ນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າການຜູກມັດຂອງໂມເລກຸນຂະຫນາດນ້ອຍກັບ ribosomes ອາດຈະເປັນຜະລິດຕະພັນຂອງການຄັດເລືອກໃນທາງບວກ, ເຊິ່ງການກາຍພັນສະເພາະຂອງ Microsporidia ໃນໂປຣຕີນ ribosomal ໄດ້ຖືກເລືອກສໍາລັບຄວາມສາມາດໃນການເພີ່ມຄວາມໃກ້ຊິດຂອງ ribosomes ສໍາລັບໂມເລກຸນຂະຫນາດນ້ອຍ, ເຊິ່ງອາດຈະເຮັດໃຫ້ ribosomal ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນ.ການຄົ້ນພົບໄດ້ເປີດເຜີຍການປະດິດສ້າງທີ່ສະຫຼາດໃນໂຄງສ້າງໂມເລກຸນຂອງແມ່ກາຝາກຈຸລິນຊີແລະເຮັດໃຫ້ພວກເຮົາມີຄວາມເຂົ້າໃຈດີຂຶ້ນກ່ຽວກັບວິທີການໂຄງສ້າງໂມເລກຸນຂອງແມ່ກາຝາກຮັກສາຫນ້າທີ່ຂອງມັນເຖິງວ່າຈະມີການຫຼຸດຜ່ອນການວິວັດທະນາການ.
ໃນປັດຈຸບັນ, ການກໍານົດຂອງໂມເລກຸນຂະຫນາດນ້ອຍເຫຼົ່ານີ້ຍັງບໍ່ຈະແຈ້ງ.ມັນບໍ່ຊັດເຈນວ່າເປັນຫຍັງຮູບລັກສະນະຂອງໂມເລກຸນຂະຫນາດນ້ອຍເຫຼົ່ານີ້ຢູ່ໃນໂຄງສ້າງ ribosomal ແຕກຕ່າງກັນລະຫວ່າງຊະນິດ microsporidia.ໂດຍສະເພາະ, ມັນບໍ່ຊັດເຈນວ່າເປັນຫຍັງການຜູກມັດ nucleotide ສັງເກດເຫັນຢູ່ໃນ ribosomes ຂອງ E. cuniculi ແລະ P. locustae, ແລະບໍ່ແມ່ນຢູ່ໃນ ribosomes ຂອງ V. necatrix, ເຖິງວ່າຈະມີສານຕົກຄ້າງ F170 ໃນທາດໂປຼຕີນຈາກ eL20 ແລະ K172 ຂອງ V. necatrix.ການລຶບນີ້ອາດຈະເກີດມາຈາກ residue 43 uL6 (ຕັ້ງຢູ່ໃກ້ກັບຖົງການຜູກມັດ nucleotide), ເຊິ່ງເປັນ tyrosine ໃນ V. necatrix ແລະບໍ່ແມ່ນ threonine ໃນ E. cuniculi ແລະ P. locustae.ຕ່ອງໂສ້ດ້ານຂ້າງທີ່ມີກິ່ນຫອມຂອງ Tyr43 ສາມາດແຊກແຊງການຜູກມັດ nucleotide ເນື່ອງຈາກການຊ້ອນກັນ steric.ອີກທາງເລືອກ, ການລຶບ nucleotide ປາກົດຂື້ນອາດຈະເປັນຍ້ອນຄວາມລະອຽດຕ່ໍາຂອງຮູບພາບ cryo-EM, ເຊິ່ງຂັດຂວາງການສ້າງແບບຈໍາລອງຂອງ V. necatrix ribosomal fragments.
ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ວຽກງານຂອງພວກເຮົາແນະນໍາວ່າຂະບວນການທໍາລາຍ genome ອາດຈະເປັນຜົນບັງຄັບໃຊ້ທີ່ປະດິດສ້າງ.ໂດຍສະເພາະ, ໂຄງສ້າງຂອງ E. cuniculi ribosome ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າການສູນເສຍ rRNA ແລະຊິ້ນສ່ວນທາດໂປຼຕີນໃນ microsporidia ribosome ສ້າງຄວາມກົດດັນວິວັດທະນາການສົ່ງເສີມການປ່ຽນແປງໂຄງສ້າງ ribosome.ຕົວແປເຫຼົ່ານີ້ເກີດຂຶ້ນໄກຈາກສະຖານທີ່ເຄື່ອນໄຫວຂອງ ribosome ແລະເບິ່ງຄືວ່າຈະຊ່ວຍຮັກສາ (ຫຼືຟື້ນຟູ) ການປະກອບ ribosome ທີ່ດີທີ່ສຸດທີ່ຖ້າບໍ່ດັ່ງນັ້ນຈະຖືກລົບກວນໂດຍ rRNA ຫຼຸດລົງ.ນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າການປະດິດສ້າງທີ່ສໍາຄັນຂອງ microsporidia ribosome ປະກົດວ່າໄດ້ພັດທະນາໄປສູ່ຄວາມຕ້ອງການທີ່ຈະປ້ອງກັນການລອຍລົມຂອງ gene.
ບາງທີນີ້ແມ່ນສະແດງໃຫ້ເຫັນດີທີ່ສຸດໂດຍການຜູກມັດຂອງນິວຄລີໂອຕິດ, ເຊິ່ງບໍ່ເຄີຍສັງເກດເຫັນຢູ່ໃນສິ່ງມີຊີວິດອື່ນໆຈົນເຖິງປະຈຸບັນ.ຄວາມຈິງທີ່ວ່າ residues ຜູກມັດ nucleotide ແມ່ນມີຢູ່ໃນ microsporidia ປົກກະຕິ, ແຕ່ບໍ່ແມ່ນຢູ່ໃນ eukaryotes ອື່ນໆ, ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າສະຖານທີ່ຜູກມັດ nucleotide ບໍ່ພຽງແຕ່ relics ລໍຖ້າຫາຍໄປ, ຫຼືສະຖານທີ່ສຸດທ້າຍສໍາລັບ rRNA ຈະຖືກຟື້ນຟູກັບຮູບແບບຂອງ nucleotides ສ່ວນບຸກຄົນ.ແທນທີ່ຈະ, ເວັບໄຊທ໌ນີ້ເບິ່ງຄືວ່າເປັນລັກສະນະທີ່ເປັນປະໂຫຍດທີ່ສາມາດພັດທະນາໃນໄລຍະຫຼາຍໆຮອບຂອງການຄັດເລືອກໃນທາງບວກ.ສະຖານທີ່ຜູກມັດ Nucleotide ອາດຈະເປັນຜົນມາຈາກການເລືອກທໍາມະຊາດ: ເມື່ອ ES39L ຖືກທໍາລາຍ, microsporidia ຖືກບັງຄັບໃຫ້ຊອກຫາການຊົດເຊີຍເພື່ອຟື້ນຟູຊີວະວິທະຍາ ribosome ທີ່ດີທີ່ສຸດໃນກໍລະນີທີ່ບໍ່ມີ ES39L.ເນື່ອງຈາກ nucleotide ນີ້ສາມາດ mimic ການຕິດຕໍ່ໂມເລກຸນຂອງ nucleotide A3186 ໃນ ES39L, ໂມເລກຸນ nucleotide ກາຍເປັນຕົວສ້າງຂອງ ribosome, ການຜູກມັດຂອງໄດ້ຖືກປັບປຸງຕື່ມອີກໂດຍການກາຍພັນຂອງລໍາດັບ eL30.
ກ່ຽວກັບ evolution ໂມເລກຸນຂອງແມ່ກາຝາກ intracellular, ການສຶກສາຂອງພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າກໍາລັງຂອງການຄັດເລືອກທໍາມະຊາດ Darwinian ແລະ drift ພັນທຸ ກຳ ຂອງການເສື່ອມໂຊມຂອງ genome ບໍ່ໄດ້ດໍາເນີນການຂະຫນານ, ແຕ່ oscillate.ຫນ້າທໍາອິດ, ການລອຍລົມທາງພັນທຸກໍາກໍາຈັດລັກສະນະທີ່ສໍາຄັນຂອງຊີວະໂມເລກຸນ, ເຮັດໃຫ້ການຊົດເຊີຍທີ່ມີຄວາມຈໍາເປັນຫຼາຍ.ພຽງແຕ່ໃນເວລາທີ່ແມ່ກາຝາກຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການນີ້ໂດຍຜ່ານການຄັດເລືອກທໍາມະຊາດ Darwinian macromolecules ຂອງເຂົາເຈົ້າມີໂອກາດທີ່ຈະພັດທະນາລັກສະນະທີ່ຫນ້າປະທັບໃຈທີ່ສຸດແລະນະວັດກໍາຂອງເຂົາເຈົ້າ.ສິ່ງສໍາຄັນ, ການວິວັດທະນາການຂອງສະຖານທີ່ຜູກມັດຂອງນິວຄລີໂອໄນໃນ E. cuniculi ribosome ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າຮູບແບບການສູນເສຍການໄດ້ຮັບຂອງວິວັດທະນາການໂມເລກຸນບໍ່ພຽງແຕ່ amortizes deleterious mutations, ແຕ່ບາງຄັ້ງ confers ຫນ້າທີ່ໃຫມ່ທັງຫມົດກ່ຽວກັບ macromolecules parasitic.
ຄວາມຄິດນີ້ແມ່ນສອດຄ່ອງກັບທິດສະດີຄວາມສົມດຸນຂອງການເຄື່ອນຍ້າຍຂອງ Sewell Wright, ເຊິ່ງກ່າວວ່າລະບົບທີ່ເຂັ້ມງວດຂອງການຄັດເລືອກທໍາມະຊາດຈໍາກັດຄວາມສາມາດຂອງສິ່ງມີຊີວິດໃນການປະດິດສ້າງ51,52,53.ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຖ້າການລອຍລົມທາງພັນທຸກໍາຂັດຂວາງການເລືອກທໍາມະຊາດ, ການລອຍນ້ໍາເຫຼົ່ານີ້ສາມາດສ້າງການປ່ຽນແປງທີ່ບໍ່ດັດແປງໃນຕົວຂອງມັນເອງ (ຫຼືແມ້ກະທັ້ງອັນຕະລາຍ) ແຕ່ນໍາໄປສູ່ການປ່ຽນແປງທີ່ເພີ່ມຄວາມສອດຄ່ອງຫຼືກິດຈະກໍາທາງຊີວະພາບໃຫມ່.ກອບຂອງພວກເຮົາສະຫນັບສະຫນູນແນວຄວາມຄິດນີ້ໂດຍການສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການກາຍພັນປະເພດດຽວກັນທີ່ຫຼຸດຜ່ອນການພັບແລະຫນ້າທີ່ຂອງຊີວະໂມເລກຸນເບິ່ງຄືວ່າເປັນຜົນກະທົບຕໍ່ການປັບປຸງຂອງມັນ.ສອດຄ່ອງກັບຕົວແບບວິວັດທະນາການ win-win, ການສຶກສາຂອງພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການເສື່ອມໂຊມຂອງ genome, ຕາມປະເພນີທີ່ເບິ່ງວ່າເປັນຂະບວນການ degenerative, ຍັງເປັນຕົວຂັບເຄື່ອນທີ່ສໍາຄັນຂອງການປະດິດສ້າງ, ບາງຄັ້ງແລະບາງທີອາດເຮັດໃຫ້ macromolecules ມີກິດຈະກໍາຂອງກາຝາກໃຫມ່.ສາມາດໃຊ້ພວກມັນໄດ້.