Misaotra anao nitsidika ny Nature.com.Ny kinova browser ampiasainao dia manana fanohanana CSS voafetra.Mba hahazoana traikefa tsara indrindra, manoro hevitra anao izahay hampiasa navigateur nohavaozina (na esory ny Compatibility Mode amin'ny Internet Explorer).Mandritra izany fotoana izany, mba hiantohana ny fanohizana ny fanohanana, dia hanolotra ny tranokala tsy misy fomba sy JavaScript izahay.
Ny fivoaran'ny katsentsitra mikraoba dia misy fifanoherana eo amin'ny fifantenana voajanahary, izay mahatonga ny katsentsitra hihatsara, ary ny fifindran'ny fototarazo, izay mahatonga ny katsentsitra hamoy fototarazo ary manangona fiovana manimba.Eto, mba hahatakarana ny fomba nitrangan'io fifanoherana io amin'ny haavon'ny macromolecule tokana, dia mamaritra ny firafitry ny cryo-EM amin'ny ribosomen'ny Encephalitozoon cuniculi, zavamananaina eukaryotic miaraka amin'ny fototarazo kely indrindra amin'ny natiora.Ny fampihenana tafahoatra ny rRNA ao amin'ny E. cuniculi ribosomes dia miaraka amin'ny fiovana ara-drafitra tsy mbola nisy toa azy, toy ny fivoaran'ny fifandraisana rRNA tsy fantatra taloha sy rRNA tsy misy bulges.Ankoatra izany, ny E. cuniculi ribosome dia tafavoaka velona tamin'ny fahaverezan'ny sombintsombin'ny rRNA sy ny proteinina tamin'ny alàlan'ny fampivelarana ny fahafahana mampiasa molekiola kely ho toy ny mimic ara-drafitra amin'ny sombintsombin'ny rRNA simba sy proteinina.Amin'ny ankapobeny, asehontsika fa ny rafitra molekiola noheverina ho nihena, niharatsy ary iharan'ny fiovan'ny toetr'andro dia manana rafitra fanonerana maromaro izay mitazona azy ireo ho mavitrika na dia eo aza ny fihenan'ny molekiola mahery vaika.
Satria ny ankamaroan'ny vondrona parasy mikraoba dia manana fitaovana molekiola tokana hanararaotra ny mpampiantrano azy, matetika isika dia tsy maintsy mamolavola fitsaboana isan-karazany ho an'ny vondrona parasy samihafa1,2.Na izany aza, ny porofo vaovao dia manoro hevitra fa ny lafiny sasany amin'ny fivoaran'ny parasite dia mifamatotra ary azo vinavinaina amin'ny ankapobeny, izay manondro ny mety ho fototry ny fitsaboana midadasika amin'ny parasites mikraoba3,4,5,6,7,8,9.
Ny asa teo aloha dia nahita fironana evolisiona mahazatra amin'ny parasy mikraoba antsoina hoe reduction génome na génom decay10,11,12,13.Ny fikarohana amin'izao fotoana izao dia mampiseho fa rehefa miala amin'ny fomba fiainany malalaka ny zavamiaina bitika ary lasa parasy (na endosymbionts) ao anaty sela, dia mandalo metamorphose miadana nefa mahagaga mandritra ny an-tapitrisany taona9,11 ny fototarazony.Ao anatin'ny dingana iray fantatra amin'ny anarana hoe fanimbana génome, ny parasy mikraoba dia manangona fiovana manimba izay mamadika ireo fototarazo manan-danja maro teo aloha ho lasa pseudogenes, mitarika ho amin'ny fahaverezan'ny fototarazo tsikelikely sy ny firodanan'ny mutational14,15.Io firodana io dia afaka manimba hatramin'ny 95% amin'ny fototarazo ao amin'ny zavamananaina intracellular tranainy indrindra raha oharina amin'ireo karazana miaina malalaka mifandray akaiky.Noho izany, ny fivoaran'ny katsentsitra intraselular dia fifandonana eo amin'ny hery roa mifanohitra: ny fifantenana voajanahary Darwinian, izay mitarika ho amin'ny fanatsarana ny katsentsitra, ary ny firodanan'ny génome, manipy parasy ao anaty hadino.Mbola tsy fantatra mazava ny fomba nivoahan'ilay katsentsitra avy tao anatin'io fifandimbiasana io sy nitazona ny asan'ny rafitra molekiolany.
Na dia tsy takatry ny saina tsara aza ny fomba fanimbana ny fototarazo, dia toa vokatry ny fifindran'ny fototarazo matetika izany.Satria ny katsentsitra dia miaina ao anatin'ny vondron'olona kely, tsy misy firaisana ara-nofo ary voafetra amin'ny fototarazo, dia tsy afaka manafoana amin'ny fomba mahomby ireo fiovana manimba izay mitranga indraindray mandritra ny replication ADN.Izany dia mitarika amin'ny fanangonan-tsonia tsy azo ovana amin'ny fiovan'ny toetr'andro manimba sy ny fampihenana ny fototarazon'ny parasy.Vokatr'izany, ny parasy dia tsy vitan'ny hoe mamoy fototarazo izay tsy ilaina intsony amin'ny fahavelomany ao amin'ny tontolo intracellular.Ny tsy fahafahan'ny isan'ny katsentsitra manafoana amin'ny fomba mahomby ireo fiovana manimba tsindraindray no mahatonga ireo fiovana ireo hiangona manerana ny génome, anisan'izany ny fototarazony lehibe indrindra.
Ny ankamaroan'ny fahatakarantsika amin'izao fotoana izao momba ny fampihenana ny génome dia mifototra fotsiny amin'ny fampitahana ny filaharan'ny genome, miaraka amin'ny fiheverana kely kokoa amin'ny fiovan'ny molekiola tena izy izay manao asa fikarakarana trano ary mety ho lasibatra amin'ny zava-mahadomelina.Ny fandinihana fampitahana dia naneho fa ny enta-mavesatry ny fiovaovan'ny microbial intracellular dia toa manondro ny proteinina sy ny asidra nokleika ho diso ary mitambatra, ka mahatonga azy ireo hiankina bebe kokoa amin'ny chaperone sy hypersensitive amin'ny hafanana19,20,21,22,23.Fanampin'izany, ireo parasy isan-karazany—evolisiona mahaleo tena indraindray misaraka hatramin'ny 2,5 lavitrisa taona—dia niaina fahaverezan'ny foibe fanaraha-maso ny kalitaon'ny proteinina5,6 sy ny mekanika fanamboarana ADN24.Na izany aza, tsy dia fantatra loatra ny fiantraikan'ny fomba fiaina intracellular amin'ny fananana hafa rehetra amin'ny macromolecules sela, anisan'izany ny fampifanarahana ny molekiola amin'ny fitomboan'ny enta-mavesatry ny mutation manimba.
Amin'ity asa ity, mba hahatakarana bebe kokoa ny fivoaran'ny proteinina sy ny asidra nokleika amin'ny microorganisms intracellular, dia nanapa-kevitra ny firafitry ny ribosomes ny parasite intracellular Encephalitozoon cuniculi.E. cuniculi dia zavamananaina mitovitovy amin'ny holatra ao anatin'ny vondron'ny microsporidia parasitika izay manana génomée eukaryotic kely tsy mahazatra ary noho izany dia ampiasaina ho zavamananaina modely handinihana ny fanimbana génome25,26,27,28,29,30.Vao haingana, ny firafitry ny ribosome cryo-EM dia nofaritana ho an'ny génome mihena amin'ny Microsporidia, Paranosema locustae, ary Vairimorpha necatrix31,32 (~ 3.2 Mb genome).Ireo rafitra ireo dia manoro hevitra fa ny fatiantoka sasany amin'ny fanamafisana rRNA dia onitra amin'ny fampivoarana fifandraisana vaovao eo amin'ny proteinina ribosomal mifanila aminy na ny fahazoana proteinina msL131,32 ribosomal vaovao.Ny karazana Encephalitozoon (genome ~ 2,5 tapitrisa bp), miaraka amin'ny Ordospora havany akaiky indrindra, dia mampiseho ny ambaratonga faratampony amin'ny fihenan'ny génome amin'ny eukaryotes - manana latsaka ny 2000 ny fototarazon'ny proteinina izy ireo, ary antenaina fa ny ribosomeny dia tsy hoe tsy misy sombim-panitarana rRNA ihany (sombiny rRNA izay manavaka ny eukaryotes eukaryote) ary ny ribosomes dia manana ribosomes efatra ihany koa. homologues ao amin'ny E. cuniculi genome26,27,28.Noho izany, nanatsoaka hevitra izahay fa ny E. cuniculi ribosome dia afaka manambara tetikady tsy fantatra teo aloha momba ny fampifanarahana ny molekiola amin'ny fanimbana génome.
Ny firafitry ny cryo-EM antsika dia maneho ny ribosom cytoplasmic eukaryotic kely indrindra holazaina ary manome fanazavana momba ny fiantraikan'ny ambaratonga farany amin'ny fampihenana ny génome amin'ny rafitra, ny fivorian'ny ary ny fivoaran'ny milina molekiola izay tafiditra ao anatin'ny sela.Hitanay fa ny E. cuniculi ribosome dia manitsakitsaka ny maro amin'ireo fitsipika voatahiry betsaka momba ny fivoriam-piravoravoana sy ny ribosome RNA, ary nahita proteinina ribosomal vaovao tsy fantatra taloha.Tsy nampoizina, asehontsika fa ny microsporidia ribosomes dia namolavola ny fahafahana mamatotra molekiola kely, ary mihevitra fa ny fanapahana ny rRNA sy ny proteinina dia miteraka fanavaozana evolisiona izay mety hanome toetra mahasoa amin'ny ribosome.
Mba hanatsarana ny fahatakarantsika ny fivoaran'ny proteinina sy ny asidra nokleika ao amin'ny zavamananaina ao anaty sela, dia nanapa-kevitra izahay ny hanasaraka ny spores E. cuniculi amin'ny kolontsain'ny sela mampinono voan'ny aretina mba hanadiovana ny ribosomes sy hamaritana ny firafitry ny ribosomes.Sarotra ny mahazo microsporidia parasitika marobe satria tsy azo kolokoloina amin'ny fitaovana otrikaina ny microsporidia.Ao anatin'ny selan'ny mpampiantrano kosa no mitombo sy miteraka.Noho izany, mba hahazoana biomass E. cuniculi ho an'ny fanadiovana ribosome, dia voan'ny tsimokaretina ny tsipika sela RK13 amin'ny sela voa mamelona miaraka amin'ny spores E. cuniculi izahay ary namboly ireo sela voan'ny aretina ireo nandritra ny herinandro maromaro mba hahafahan'ny E. cuniculi hitombo sy hihamaro.Amin'ny fampiasana sela monolayer misy otrikaretina eo amin'ny antsasa-metatra toradroa eo ho eo, dia afaka nanadio spores Microsporidia 300 mg teo ho eo izahay ary nampiasa azy ireo mba hanavahana ribosomes.Avy eo dia nanakorontana ny spores voadio miaraka amin'ny vakana fitaratra izahay ary natokanay ny ribosomes crude amin'ny alàlan'ny fizarazarana polyethylene glycol amin'ny lysates.Izany dia nahafahanay nahazo 300 µg ny ribosomes E. cuniculi manta ho an'ny fanadihadiana ara-drafitra.
Avy eo dia nanangona sary cryo-EM izahay tamin'ny fampiasana ireo santionany ribosome vokarina ary nokarakarainay ireo sary ireo tamin'ny fampiasana saron-tava mifanaraka amin'ny subunit ribosom lehibe, lohan'ny subunit kely, ary ny subunit kely.Nandritra ity dingana ity dia nanangona sary momba ny ribosomal 108,000 eo ho eo izahay ary nanangona sary cryo-EM miaraka amin'ny famahana ny 2.7 Å (sary fanampiny 1-3).Nampiasa sary cryoEM izahay avy eo mba hamolavola rRNA, proteinina ribosomal, ary ny fatorana hibernation Mdf1 mifandray amin'ny E. cuniculi ribosomes (sary 1a, b).
Ny firafitry ny E. cuniculi ribosome ao amin'ny complexe miaraka amin'ny fatorana hibernation Mdf1 (pdb id 7QEP).b Sarintanin'ny fatorana hibernation Mdf1 mifandray amin'ny E. cuniculi ribosome.c Sarintanin'ny rafitra faharoa mampitaha ny rRNA tafaverina amin'ny karazana Microsporidian amin'ny rafitra ribosomal fantatra.Ny tontonana dia mampiseho ny toerana misy ny sombintsombin'ny rRNA (ES) sy ribosome mavitrika, anisan'izany ny tranokala decoding (DC), ny loop sarcinicin (SRL), ary ny foibe peptidyl transferase (PTC).d Ny hakitroky ny elektrônika mifanandrify amin'ny ivon'ny peptidyl transferase ao amin'ny E. cuniculi ribosome dia manondro fa io tranokala catalytika io dia manana rafitra mitovy amin'ny parasite E. cuniculi sy ny mpampiantrano azy, anisan'izany ny H. sapiens.e, f Ny hakitroky elektronika mifanaraka amin'ny foibe decoding (e) sy ny rafitra schematic ny foibe decoding (f) dia manondro fa ny E. cuniculi dia manana residues U1491 fa tsy A1491 (E. coli nomerao) amin'ny eukaryotes maro hafa.Ity fanovana ity dia manondro fa ny E. cuniculi dia mety ho saro-pady amin'ny antibiotika mikendry ity toerana mavitrika ity.
Mifanohitra amin'ireo firafitry ny V. necatrix sy P. locustae ribosomes teo aloha (ireo rafitra roa ireo dia maneho ny fianakaviana microsporidia mitovy amin'ny Nosematidae ary tena mitovy amin'ny tsirairay), 31,32 E. cuniculi ribosomes dia mandalo dingana maro amin'ny rRNA sy ny fizarazarana proteinina.Denaturation fanampiny (sary fanampiny 4-6).Ao amin'ny rRNA, ny fiovana manaitra indrindra dia nahitana ny fahaverezan'ny 25S rRNA sombintsombin'ny ES12L ary ny fihenan'ny ampahany amin'ny h39, h41, ary H18 helices (sary 1c, Fig. 4 fanampiny).Anisan'ireo proteinina ribosomal, ny fiovana manaitra indrindra dia nahitana ny fahaverezan'ny proteinina eS30 sy ny fanafohezana ny proteinina eL8, eL13, eL18, eL22, eL29, eL40, uS3, uS9, uS14, uS17, ary eS7 (sary fanampiny 5).
Noho izany, ny fihenan'ny herim-pon'ny karazana Encephalotozoon / Ordospora dia hita taratra amin'ny firafitry ny ribosome: E. cuniculi ribosomes dia mahatsapa ny fahaverezan'ny proteinina amin'ny eukaryotic cytoplasmic ribosomes iharan'ny toetra ara-drafitra, ary tsy manana ireo rRNA sy proteinina sombiny izay voatahiry ao amin'ny sehatra telo ihany koa izy ireo.Ny firafitry ny E. cuniculi ribosome dia manome ny modely molekiola voalohany ho an'ireo fiovana ireo ary manambara ny fisehoan-javatra evolisiona izay tsy nojeren'ny génomika fampitahana sy ny fandalinana ny rafitra biomolecular intracellular (sary fanampiny 7).Ity ambany ity dia mamaritra ny tsirairay amin'ireo fisehoan-javatra ireo miaraka amin'ny mety ho fiaviany evolisiona sy ny mety ho fiantraikany amin'ny fiasan'ny ribosome.
Hitanay avy eo fa, ankoatra ny fanapahana rRNA lehibe, ny ribosomes E. cuniculi dia manana fiovaovan'ny rRNA amin'ny iray amin'ireo toerana mavitrika.Na dia manana rafitra mitovy amin'ny ribosomes eukaryotic hafa aza ny foibe peptidyl transferase ao amin'ny E. cuniculi ribosomes (sary 1d), dia tsy mitovy ny foibe decoding noho ny fiovaovan'ny filaharan'ny nucleotide 1491 (E. coli numbering, Fig. 1e, f).Zava-dehibe io fandinihana io satria ny tranokala decoding amin'ny ribosomes eukaryotic amin'ny ankapobeny dia misy sisa tavela G1408 sy A1491 raha oharina amin'ny sisa tavela amin'ny bakteria A1408 sy G1491.Ity fiovaovana ity dia mifototra amin'ny fahatsapan'ny ribosomes bakteria sy eukaryotic amin'ny fianakaviana aminoglycoside an'ny antibiotika ribosom sy molekiola kely hafa izay mikendry ny tranokala decoding.Ao amin'ny tranokala decoding ny E. cuniculi ribosome, ny sisa A1491 dia nosoloina U1491, mety hamorona fifandraisana tsy manam-paharoa ho an'ny molekiola kely mikendry ity tranokala mavitrika ity.Ny variana A14901 ihany koa dia hita ao amin'ny microsporidia hafa toy ny P. locustae sy V. necatrix, izay milaza fa miparitaka amin'ny karazana microsporidia (sary 1f).
Satria ny santionan'ny ribosome E. cuniculi dia notokanana tamin'ny spores metabolika tsy mavitrika, dia nanandrana ny sarintany cryo-EM an'ny E. cuniculi izahay ho an'ny ribosome voalaza teo aloha teo ambanin'ny adin-tsaina na ny hanoanana.Antony hibernation 31,32,36,37, 38. Nampifanaraka ny firafitry ny ribosome hibernate teo aloha izahay tamin'ny sarintany cryo-EM an'ny E. cuniculi ribosome.Ho an'ny docking, ny ribosomes S. cerevisiae dia nampiasaina tamin'ny complex miaraka amin'ny anton'ny hibernation Stm138, ny ribosomes valala ao amin'ny complex miaraka amin'ny factor Lso232, ary ny ribosomes V. necatrix ao amin'ny complex miaraka amin'ny antony Mdf1 sy Mdf231.Nandritra izany fotoana izany, dia hitanay ny hakitroky ny cryo-EM mifanaraka amin'ny singa sisa Mdf1.Tahaka ny Mdf1 mifamatotra amin'ny V. necatrix ribosome, Mdf1 koa dia mifatotra amin'ny E. cuniculi ribosome, izay manakana ny toerana E ao amin'ny ribosome, mety manampy amin'ny famoahana ribosomes rehefa lasa tsy mavitrika amin'ny metabolika ny spores parasite rehefa tsy mihetsika ny vatana (sary 2).).
Ny Mdf1 dia manakana ny toerana E ao amin'ny ribosome, izay toa manampy amin'ny fampihenana ny ribosome rehefa lasa tsy mihetsika ara-metabolika ny spora parasy.Ao amin'ny firafitry ny E. cuniculi ribosome dia hitanay fa ny Mdf1 dia mamorona fifandraisana tsy fantatra teo aloha amin'ny tahon'ny ribosome L1, ny ampahany amin'ny ribosome izay manamora ny famoahana ny tRNA deacylated avy amin'ny ribosome mandritra ny synthesis proteinina.Ireo fifandraisana ireo dia manoro hevitra fa ny Mdf1 dia misaraka amin'ny ribosome amin'ny alàlan'ny mekanika mitovy amin'ny tRNA deacetylated, izay manome fanazavana azo atao momba ny fanesorana ny ribosome Mdf1 mba hamerenana ny synthesis proteinina.
Na izany aza, ny rafitray dia nanambara fifandraisana tsy fantatra teo amin'ny Mdf1 sy ny L1 ribosome leg (ny ampahany amin'ny ribosome izay manampy amin'ny famoahana tRNA deacylated avy amin'ny ribosome mandritra ny synthesis proteinina).Indrindra indrindra, ny Mdf1 dia mampiasa fifandraisana mitovy amin'ny ampahany amin'ny elbow amin'ny molekiola tRNA deacylated (sary 2).Ity modely molekiola tsy fantatra teo aloha ity dia nampiseho fa ny Mdf1 dia misaraka amin'ny ribosome amin'ny alàlan'ny mekanika mitovy amin'ny tRNA deacetylated, izay manazava ny fomba esorin'ny ribosome an'io singa hibernation io mba hamerenana ny synthesis proteinina.
Rehefa nanamboatra ny modelin'ny rRNA izahay, dia hitanay fa ny E. cuniculi ribosome dia manana sombintsombiny rRNA mivalona tsy ara-dalàna, izay antsoinay hoe rRNA mitambatra (sary 3).Ao amin'ny ribosomes izay mandrakotra ny sehatra telo amin'ny fiainana, ny rRNA dia miforitra amin'ny rafitra izay ny ankamaroan'ny rRNA dia mifototra amin'ny mpivady fototra ary mifamatotra na mifandray amin'ny proteinina ribosomal38,39,40.Na izany aza, ao amin'ny E. cuniculi ribosomes, ny rRNA dia toa mandika io fitsipika miforitra io amin'ny famadihana ny sasany amin'ireo helikany ho faritra rRNA mivelatra.
Ny firafitry ny H18 25S rRNA helix ao amin'ny S. cerevisiae, V. necatrix, ary E. cuniculi.Amin'ny ankapobeny, ao amin'ny ribosomes mandrakotra ireo sehatra telo misy fiainana, ity mpampitohy ity dia mihodinkodina ao anaty helix RNA izay misy sisa tavela 24 ka hatramin'ny 34.Ao amin'ny Microsporidia, mifanohitra amin'izany, ity mpampitohy rRNA ity dia ahena tsikelikely amin'ny rohy roa manankarena uridine tokana tsy misy afa-tsy 12 sisa.Ny ankamaroan'ireo sisa tavela ireo dia voan'ny solvents.Ny tarehimarika dia mampiseho fa ny microsporia parasitika dia toa mandika ny fitsipika ankapoben'ny rRNA miforitra, izay matetika ny rRNA bases dia mifandray amin'ny fototra hafa na tafiditra amin'ny rRNA-proteinina fifaneraserana.Ao amin'ny microsporidia, misy sombiny rRNA dia miforitra tsy tsara, ka ny helix rRNA teo aloha dia lasa sombin-tady tokana mivelatra saika amin'ny tsipika mahitsy.Ny fisian'ireo faritra tsy mahazatra ireo dia ahafahan'ny microsporidia rRNA mamatotra ireo sombin-tany rRNA lavitra amin'ny fampiasana base RNA kely indrindra.
Ny ohatra manaitra indrindra amin'ity tetezamita evolisiona ity dia azo jerena ao amin'ny H18 25S rRNA helix (sary 3).Ao amin'ny karazana avy amin'ny E. coli ka hatramin'ny olombelona, ​​ny fototr'io helix rRNA io dia misy nucleotides 24-32, mamorona helix tsy ara-dalàna kely.Ao amin'ny rafitra ribosomal efa fantatra teo aloha avy amin'ny V. necatrix sy P. locustae, 31,32 ny fototry ny H18 helix dia ampahany tsy mitongilana, fa ny fifandimbiasana fototra nucleotide dia voatahiry.Na izany aza, ao amin'ny E. cuniculi ity sombintsombiny rRNA ity dia lasa mpampitohy fohy indrindra 228UUUGU232 sy 301UUUUUUUUU307.Tsy sahala amin'ireo sombintsombiny rRNA mahazatra, ireo mpampitohy be uridine ireo dia tsy mihodinkodina na mifandray betsaka amin'ny proteinina ribosomal.Izy ireo kosa dia mampiasa rafitra mivelatra amin'ny solvent ary mivelatra tanteraka izay ahitàna ny tady rRNA saika mahitsy.Ity fampifanarahana mivelatra ity dia manazava ny fomba ampiasain'ny E. cuniculi afa-tsy ny fototra RNA 12 hamenoana ny elanelana 33 Å eo anelanelan'ny helika H16 sy H18 rRNA, fa ny karazam-biby hafa kosa dia mitaky fototra rRNA avo roa heny mba hamenoana ny banga.
Noho izany, azontsika atao ny mampiseho fa, amin'ny alàlan'ny fifosana tsy dia tsara loatra, ny microsporia parasitika dia namolavola tetika hifampiraharahana na dia ireo ampahany rRNA izay mijanona ho voatahiry amin'ny ankapobeny amin'ny karazana amin'ny sehatra telo amin'ny fiainana.Raha ny fahitana azy, amin'ny fanangonam-bokatra izay manova ny rRNA helices ho poly-U rohy fohy, ny E. cuniculi dia afaka mamorona sombintsombin'ny rRNA tsy mahazatra izay misy nucleotides vitsy araka izay azo atao mba hanamafisana ireo sombintsombin'ny rRNA distal.Izany dia manampy amin'ny fanazavana ny fomba nahazoan'ny microsporidia fihenam-bidy lehibe teo amin'ny firafitry ny molekiola fototra nefa tsy very ny fahamendrehany ara-drafitra sy fiasa.
Ny endri-javatra hafa tsy mahazatra amin'ny E. cuniculi rRNA dia ny endriky ny rRNA tsy misy matevina (sary 4).Ny bulges dia nucleotides tsy misy mpivady fototra izay mivadika avy amin'ny helix RNA fa tsy miafina ao anatiny.Ny ankamaroan'ny rRNA protrusions miasa toy ny molekiola adhesives, manampy amin'ny famatorana ny ribosomal proteinina na ny rRNA sombintsombiny hafa.Ny sasany amin'ireo bulges dia miasa toy ny savily, mamela ny helix rRNA hivezivezy sy hiforitra tsara indrindra ho an'ny synthesis proteinina mamokatra 41.
a Tsy hita ao amin'ny firafitry ny ribosome E. cuniculi ny rRNA (fanisana S. cerevisiae), fa hita amin'ny ankamaroan'ny eukaryotes hafa b E. coli, S. cerevisiae, H. sapiens, ary E. cuniculi ribosomes anatiny.Ny katsentsitra dia tsy manana ny ankamaroan'ny rRNA tranainy, voatahiry tsara.Mampiorina ny firafitry ny ribosome ireo hatevina ireo;Noho izany, ny tsy fisian'izy ireo amin'ny microsporidia dia manondro ny fihenan'ny fitoniana rRNA miforitra amin'ny parasy microsporidia.Ny fampitahana amin'ny tahon'ny P (L7/L12 amin'ny bakteria) dia mampiseho fa ny fahaverezan'ny rRNA dia matetika mifanandrify amin'ny fisehoan'ny fivontosana vaovao eo akaikin'ny ratra very.Ny helix H42 ao amin'ny 23S / 28S rRNA dia manana bulge tranainy (U1206 ao amin'ny Saccharomyces cerevisiae) tombanana ho 3,5 lavitrisa taona farafahakeliny noho ny fiarovana azy amin'ny sehatra telo amin'ny fiainana.Ao amin'ny microsporidia dia esorina io bulge io.Nipoitra teo anilan’ilay boloky very anefa (A1306 ao amin’ny E. cuniculi).
Mahavariana fa ny E. cuniculi ribosomes dia tsy manana ny ankamaroan'ny rRNA bulges hita amin'ny karazana hafa, anisan'izany ny bulges mihoatra ny 30 voatahiry ao amin'ny eukaryotes hafa (sary 4a).Io fatiantoka io dia manafoana ny fifandraisana maro eo amin'ny subunits ribosomal sy ny helika rRNA mifanakaiky, indraindray mamorona banga lehibe ao anatin'ny ribosome, mahatonga ny E. cuniculi ribosome ho porous kokoa raha oharina amin'ny ribosomes nentim-paharazana kokoa (sary 4b).Marihina fa hitanay fa ny ankamaroan'ireo bulges ireo dia very ihany koa tao amin'ny rafitra V. necatrix sy P. locustae ribosome teo aloha, izay tsy nojeren'ny fanadihadiana ara-drafitra teo aloha31,32.
Indraindray ny fahaverezan'ny rRNA bulges dia miaraka amin'ny fivoaran'ny bulges vaovao eo akaikin'ny bulge very.Ohatra, ny ribosomal P-stem dia misy bulge U1208 (ao amin'ny Saccharomyces cerevisiae) izay velona hatramin'ny E. coli ka hatramin'ny olombelona ary noho izany dia tombanana ho 3,5 lavitrisa taona.Mandritra ny fampifangaroana proteinina, io bulge io dia manampy ny tahon'ny P hifindra eo anelanelan'ny endrika misokatra sy mihidy mba hahafahan'ny ribosome mandray ireo anton-javatra fandikan-teny ary manolotra azy ireo any amin'ny toerana mavitrika.Ao amin'ny E. cuniculi ribosomes, dia tsy misy io fanamafisam-peo io;Na izany aza, ny fanamafisam-peo vaovao (G883) izay hita ao anatin'ny mpivady fototra telo ihany dia afaka manampy amin'ny famerenana amin'ny laoniny ny flexibilité tsara indrindra amin'ny tahon'ny P (sary 4c).
Ny angon-drakitray momba ny rRNA tsy misy bulges dia manoro hevitra fa ny fampihenana ny rRNA dia tsy voafetra amin'ny fahaverezan'ny singa rRNA eo ambonin'ny ribosomes, fa mety hampiditra ny ribosome nucleus ihany koa, ka mamorona kilema molekiola manokana parasy izay tsy voalaza ao amin'ny sela velona.voamarika ireo karazana velona.
Taorian'ny famolavolana ny proteinina ribosomal kanonika sy ny rRNA, dia hitanay fa tsy afaka manazava ny ampahany telo amin'ny sary cryo-EM ny singa ribosomal mahazatra.Ny roa amin'ireo sombiny ireo dia molekiola kely amin'ny habeny (sary 5, sary fanampiny 8).Ny fizarana voalohany dia voahidy eo anelanelan'ny proteinina ribosomal uL15 sy eL18 amin'ny toerana izay matetika ipetrahan'ny C-terminus amin'ny eL18, izay nohafohezina ao amin'ny E. cuniculi.Na dia tsy afaka mamaritra ny maha-izy azy io molekiola io aza isika, dia hazavaina tsara ny habeny sy ny endrik'io nosy matevina io amin'ny fisian'ny molekiola spermidine.Ny fatorany amin'ny ribosome dia miorina amin'ny fiovan'ny microsporidia manokana ao amin'ny proteinina uL15 (Asp51 sy Arg56), izay toa mampitombo ny fifandraisan'ny ribosome amin'io molekiola kely io, satria mamela ny uL15 hametahana ny molekiola kely ho rafitra ribosomal.Fanampiny Sary 2).8, angona fanampiny 1, 2).
Cryo-EM sary mampiseho ny fisian'ny nucleotides ivelan'ny ribose mifatotra amin'ny E. cuniculi ribosome.Ao amin'ny E. cuniculi ribosome, io nucleotide io dia manana toerana mitovy amin'ny nucleotide 25S rRNA A3186 (saccharomyces cerevisiae numbering) ao amin'ny ankamaroan'ny ribosomes eukaryotic hafa.b Ao amin'ny firafitry ny ribosom E. cuniculi, io nucleotide io dia eo anelanelan'ny proteinina ribosomal uL9 sy eL20, ka mampitombina ny fifandraisana misy eo amin'ny proteinina roa.cd eL20 famakafakana momba ny fiarovana amin'ny karazana microsporidia.Ny hazo filogenetika amin'ny karazana Microsporidia (c) sy ny filaharana maromaro amin'ny proteinina eL20 (d) dia mampiseho fa ny sisa tavela amin'ny nucleotide F170 sy K172 dia voatahiry ao amin'ny Microsporidia mahazatra indrindra, afa-tsy ny S. lophii, afa-tsy ny Microsporidia sampana voalohany, izay nitazona ny rRNA ES39L.Ity tarehimarika ity dia mampiseho fa ny sisa tavela amin'ny nucleotide F170 sy K172 dia tsy misy afa-tsy amin'ny eL20 amin'ny génome microsporidia mihena be, fa tsy amin'ny eukaryotes hafa.Amin'ny ankapobeny, ireo angon-drakitra ireo dia manoro hevitra fa ny ribosomes Microsporidian dia namolavola tranokala mifamatotra amin'ny nucleotide izay toa mamatotra ny molekiola AMP ary mampiasa azy ireo mba hanamafisana ny fifandraisana proteinina-proteinina ao amin'ny rafitra ribosom.Ny fiarovana avo amin'ity tranokala mifamatotra ity ao amin'ny Microsporidia sy ny tsy fisiany amin'ny eukaryotes hafa dia manoro hevitra fa ity tranokala ity dia mety hanome tombony azo antoka ho an'ny Microsporidia.Noho izany, ny paosy mamatotra ny nucleotide ao amin'ny microsporidia ribosome dia tsy miseho ho endrika miharatsy na endriky ny fiafaran'ny fanimbana rRNA araka ny voalaza teo aloha, fa ny fanavaozana evolisiona mahasoa izay ahafahan'ny microsporidia ribosome mamatotra mivantana ny molekiola kely, amin'ny fampiasana azy ireo ho toy ny molekiola fananganana.trano fanorenana ho an'ny ribosomes.Ity fikarohana ity dia mahatonga ny microsporidia ribosome ho hany ribosome fantatra amin'ny fampiasana nucleotide tokana ho singa fananganana rafitra.f Lalan'ny evolisiona hypothetical azo avy amin'ny fatoran'ny nucleotide.
Ny hakitroky ny molekiola ambany faharoa dia hita eo amin'ny fifandraisan'ny proteinina ribosomal uL9 sy eL30 (sary 5a).Ity interface ity dia nofaritana teo aloha tao amin'ny firafitry ny Saccharomyces cerevisiae ribosome ho toy ny toerana mamatotra ny nucleotide 25S an'ny rRNA A3186 (ampahany amin'ny fanitarana ES39L rRNA)38.Naseho fa ao amin'ny ribosomes P. locustae ES39L miharatsy, io fifandraisana io dia mamehy ny nucleotide tokana tsy fantatra 31, ary heverina fa io nucleotide io dia endrika farany ambany rRNA, izay ny halavan'ny rRNA dia ~ 130-230 fototra.ES39L dia nihena ho nucleotide tokana 32.43.Ny sarintsika cryo-EM dia manohana ny hevitra hoe azo hazavaina amin'ny alalan'ny nucleotides ny hakitroky.Na izany aza, ny fanapahan-kevitra ambony kokoa amin'ny rafitra misy antsika dia mampiseho fa ity nucleotide ity dia molekiola extraribosomal, mety ho AMP (sary 5a, b).
Nanontany izahay avy eo raha niseho tao amin'ny E. cuniculi ribosome ny tranokala mamatotra nucleotide na efa nisy teo aloha.Koa satria ny fatoran'ny nucleotide dia afindran'ny sisa tavela Phe170 sy Lys172 ao amin'ny proteinina ribosomal eL30, dia nanombantombana ny fiarovana ireo sisa tavela amin'ny eukaryotes solontenan'ny 4396.Toy ny tamin'ny tranga uL15 etsy ambony, dia hitanay fa ny sisa tavela Phe170 sy Lys172 dia voatahiry be ao amin'ny Microsporidia mahazatra ihany, fa tsy misy ao amin'ny eukaryotes hafa, anisan'izany ny Microsporidia Mitosporidium sy Amphiamblys atypical, izay tsy mihena ny sombin-tsolika ES39L rRNA 44, 45, 45.-e).
Raha atambatra, ireo angon-drakitra ireo dia manohana ny hevitra fa ny E. cuniculi sy ny mety ho microsporidia kanônika hafa dia namolavola ny fahafahana misambotra metabolites kely be dia be ao amin'ny rafitry ny ribosome mba hanonerana ny fihenan'ny rRNA sy ny haavon'ny proteinina.Amin'ny fanaovana izany, dia namolavola fahaiza-manao miavaka izy ireo hamatotra ny nucleotides ivelan'ny ribosome, mampiseho fa ny rafitry ny molekiola parasy dia manonitra amin'ny alàlan'ny fakana metabolites kely be dia be ary mampiasa azy ireo ho toy ny firafitry ny RNA simba sy ny proteinina..
Ny ampahany fahatelo tsy voatanisa amin'ny sari-tany cryo-EM, hita ao amin'ny subunit ribosomal lehibe.Ny fanapahan-kevitra avo lenta (2.6 Å) amin'ny sari-tany dia manondro fa an'ny proteinina io hakitroky io miaraka amin'ny fitambarana tsy manam-paharoa amin'ny sisa tavela amin'ny sisiny lehibe, izay namela antsika hamantatra io hakitroky io ho proteinina ribosomal tsy fantatra teo aloha izay nantsoinay hoe msL2 (Microsporidia- proteinina manokana L2) (fomba, sary 6).Ny fikarohana homolojia nataonay dia nampiseho fa ny msL2 dia voatahiry ao amin'ny clade Microsporidia amin'ny karazana Encephaliter sy Orosporidium, saingy tsy hita amin'ny karazana hafa, anisan'izany ny Microsporidia hafa.Ao amin'ny firafitry ny ribosom, ny msL2 dia mibahana ny elanelana vokatry ny fahaverezan'ny ES31L rRNA miitatra.Ao anatin'io banga io, ny msL2 dia manampy amin'ny fanamafisana ny famolahana rRNA ary afaka manonitra ny fahaverezan'ny ES31L (sary 6).
Ny hakitroky ny elektrôna sy ny modelin'ny microsporidia-specific ribosomal protein msL2 hita ao amin'ny E. cuniculi ribosomes.b Ny ankamaroan'ny ribosomes eukaryotic, ao anatin'izany ny ribosome 80S an'ny Saccharomyces cerevisiae, dia manana ES19L rRNA amplification very amin'ny ankamaroan'ny karazana Microsporidian.Ny firafitry ny V. necatrix microsporidia ribosome teo aloha dia manoro hevitra fa ny fahaverezan'ny ES19L amin'ireo parasy ireo dia onitra amin'ny fivoaran'ny proteinina ribosomal msL1 vaovao.Tao anatin'ity fandalinana ity, dia hitanay fa ny E. cuniculi ribosome dia namolavola ribosomal RNA mimic proteinina fanampiny ho toy ny fanonerana ny fahaverezan'ny ES19L.Na izany aza, ny msL2 (amin'izao fotoana izao dia antsoina hoe proteinina ECU06_1135) sy ny msL1 dia manana fiaviana ara-drafitra sy evolisiona samihafa.c Ity fahitana ny famokarana proteinina msL1 sy msL2 tsy misy ifandraisany amin'ny evolisiona ity dia manoro hevitra fa raha manangona fiovana manimba ao amin'ny rRNA ny ribosomes, dia afaka mahatratra ny haavon'ny fahasamihafan'ny compositional mbola tsy nisy toy izany na dia ampahany kely amin'ny karazana mifandray akaiky aza.Ity fikarohana ity dia afaka manampy amin'ny fanazavana ny niandohan'ny sy ny fivoaran'ny ribosome mitochondrial, izay fantatra amin'ny fihenan'ny rRNA sy ny fiovaovana tsy ara-dalàna amin'ny firafitry ny proteinina amin'ny karazana.
Avy eo dia nampitahainay ny proteinina msL2 tamin'ny proteinina msL1 voalaza teo aloha, ilay hany proteinina ribosomal manokana microsporidia hita ao amin'ny ribosome V. necatrix.Te-hanandrana izahay raha mifandray amin'ny evolisiona ny msL1 sy msL2.Ny fanadihadiana nataonay dia naneho fa ny msL1 sy ny msL2 dia manana lavaka mitovy amin'ny rafitra ribosomal, saingy manana rafitra fototra sy tertiary samihafa, izay manondro ny fiaviany tsy miankina amin'ny evolisiona (sary 6).Noho izany, ny fahitanay ny msL2 dia manome porofo fa ny vondron'ny karazana eukaryotic compact dia afaka mivoatra tsy miankina amin'ny proteinina ribosomal miavaka mba hanonerana ny fahaverezan'ny sombim-bary rRNA.Ity fikarohana ity dia misongadina fa ny ankamaroan'ny ribosomes eukaryotic cytoplasmic dia misy proteinina tsy miovaova, anisan'izany ny fianakaviana iray misy proteinina ribosomal 81.Ny fisehon'ny msL1 sy msL2 amin'ny clades microsporidia isan-karazany ho setrin'ny fahaverezan'ny ampahany rRNA miitatra dia manondro fa ny fahasimban'ny rafitry ny molekiolan'ny parasite dia mahatonga ny parasy hitady fiovaovan'ny fanonerana, izay mety hitarika amin'ny fahazoana azy ireo amin'ny vondron'olona parasy samihafa.rafitra.
Farany, rehefa vita ny modelintsika, dia nampitahainay ny firafitry ny E. cuniculi ribosome miaraka amin'ny faminaniana avy amin'ny filaharan'ny genome.Ny proteinina ribosomal maromaro, anisan'izany ny eL14, eL38, eL41, ary eS30, dia noheverina fa tsy hita teo aloha tao amin'ny genome E. cuniculi noho ny tsy fisian'ny homologues avy amin'ny genome E. cuniculi.Ny fahaverezan'ny proteinina ribosomal maro dia vinavinaina ihany koa amin'ny ankamaroan'ny parasy sy endosymbionts hafa mihena be.Ohatra, na dia misy fianakaviana proteinina 54 ribosomal mitovy aza ny ankamaroan'ny bakteria velona, ​​dia ny 11 amin'ireo fianakaviana proteinina ireo ihany no manana homologues azo tsapain-tanana amin'ny fototarazon'ny bakteria voafehin'ny mpampiantrano tsirairay.Ho fanohanana an'io hevitra io, ny fahaverezan'ny proteinina ribosomal dia voamarika amin'ny fanandramana amin'ny V. necatrix sy P. locustae microsporidia, izay tsy manana proteinina eL38 sy eL4131,32.
Na izany aza, ny rafitray dia mampiseho fa ny eL38, eL41, ary eS30 ihany no tena very ao amin'ny E. cuniculi ribosome.Ny proteinina eL14 dia voatahiry ary ny rafitray dia naneho ny antony tsy nahitana ity proteinina ity tamin'ny fikarohana homolojia (sary 7).Ao amin'ny E. cuniculi ribosomes, ny ankamaroan'ny tranokala mifamatotra eL14 dia very noho ny fahapotehan'ny ES39L izay manamafy rRNA.Raha tsy misy ny ES39L, ny eL14 dia very ny ankamaroan'ny rafitra faharoa, ary ny 18% amin'ny filaharan'ny eL14 ihany no mitovy amin'ny E. cuniculi sy S. cerevisiae.Mahavariana ity fitehirizana filaharana ratsy ity satria na ny Saccharomyces cerevisiae sy ny Homo sapiens — zavamananaina nivoatra 1,5 lavitrisa taona misaraka aza — dia mizara mihoatra ny 51% amin'ireo sisa tavela ao amin'ny eL14.Ity fatiantoka tsy mety amin'ny fiarovana ity dia manazava ny antony mahatonga ny E. cuniculi eL14 amin'izao fotoana izao antsoina hoe proteinina M970_061160 fa tsy proteinina ribosomal eL1427.
ary Ny ribosome Microsporidia dia very ny fanitarana ES39L rRNA, izay nanafoana ny ampahany amin'ny tranokalan'ny proteinina ribosomal eL14.Amin'ny tsy fisian'ny ES39L, ny proteinina microspore eL14 dia mandalo ny fatiantoka amin'ny rafitra faharoa, izay mahatonga ny α-helix mifamatotra amin'ny rRNA teo aloha ho lasa loop kely.b Ny fampifanarahana maromaro maromaro dia mampiseho fa ny proteinina eL14 dia voatahiry be amin'ny karazana eukaryotic (57% ny fizotry ny filaharana eo amin'ny leviora sy ny homologues olombelona), saingy tsy voatahiry ary tsy mitovy amin'ny microsporidia (izay tsy mihoatra ny 24% amin'ny sisa tavela dia mitovy amin'ny homologue eL14).avy amin'ny S. cerevisiae na H. sapiens).Ity fiarovana ny filaharana mahantra sy ny fiovaovan'ny rafitra faharoa ity dia manazava ny antony tsy nahitana ny homologue eL14 tao amin'ny E. cuniculi ary ny antony heverina fa very tao amin'ny E. cuniculi io proteinina io.Mifanohitra amin'izany kosa, ny E. cuniculi eL14 dia notaterina teo aloha ho proteinina M970_061160.Ity fandinihana ity dia manondro fa ny fahasamihafana misy eo amin'ny microsporidia dia heverina ho tafahoatra amin'izao fotoana izao: ny fototarazo sasany izay heverina ho very amin'ny microsporidia amin'izao fotoana izao dia voatahiry, na dia amin'ny endriny tena samihafa aza;Ny sasany kosa dia heverina fa mandika ny fototarazon'ny microsporidia ho an'ny proteinina manokana amin'ny kankana (ohatra, ny proteinina vinavina M970_061160) raha ny marina dia manondro ireo proteinina tena samihafa hita ao amin'ny eukaryotes hafa.
Ity fikarohana ity dia manoro hevitra fa ny denaturation rRNA dia mety hitarika amin'ny fahaverezan'ny fitehirizana ny filaharana amin'ny proteinina ribosomal mifanakaiky, ka mahatonga ireo proteinina ireo tsy ho hita amin'ny fikarohana homolojia.Noho izany, dia mety ho tombantombana be loatra ny tena haavon'ny fahasimban'ny molekiola ao amin'ny zavamananaina génome kely, satria ny proteinina sasany heverina ho very dia mbola mitohy, na dia amin'ny endrika niova be aza.
Ahoana no ahafahan'ny katsentsitra mitazona ny fiasan'ny milina molekiolany ao anatin'ny toe-javatra faran'izay mihena ny génome?Mamaly an'io fanontaniana io ny fandinihanay amin'ny filazalazana ny firafitry ny molekiola be pitsiny (ribosome) an'ny E. cuniculi, zavamananaina manana ny iray amin'ireo génome eukaryotic kely indrindra.
Efa ho roapolo taona izao no fantatra fa ny molekiolan'ny proteinina sy ny RNA ao amin'ny parasy mikraoba matetika dia tsy mitovy amin'ny molekiola homologous ao amin'ny karazam-biby velona satria tsy manana foibe fanaraha-maso kalitao izy ireo, dia mihena hatramin'ny 50% amin'ny habeny amin'ny mikraoba miaina malalaka, sns.fiovana maro manimba izay manimba ny fiforitra sy ny fiasa.Ohatra, ny ribosomes amin'ny zavamananaina genome kely, anisan'izany ny parasy sy endosymbionts intracellular maro, dia heverina fa tsy ampy proteinina ribosomal maromaro ary hatramin'ny ampahatelon'ny nucleotides rRNA raha oharina amin'ny karazana 27, 29, 30, 49.
Ny fandinihanay dia mampiseho fa ny firafitry ny macromolecules dia afaka manambara lafiny maro amin'ny evolisiona izay sarotra alaina avy amin'ny fandalinana génomika fampitahana nentim-paharazana momba ny parasy intracellular sy ny zavamananaina hafa voafetra (fanampiny sary 7).Ohatra, ny ohatry ny proteinina eL14 dia mampiseho fa azontsika atao ny manombantombana ny tena haavon'ny fahasimban'ny fitaovana molekiola amin'ny karazana parasy.Ny parasy encephalitique ankehitriny dia heverina fa manana fototarazo manokana an-jatony amin'ny microsporidia.Na izany aza, ny valiny dia mampiseho fa ny sasany amin'ireo fototarazo toa manokana ireo dia tena samy hafa karazana fototarazo izay mahazatra amin'ny eukaryotes hafa.Ankoatr'izay, ny ohatry ny proteinina msL2 dia mampiseho ny fomba tsy mijery ireo proteinina ribosomal vaovao ary manamaivana ny votoatin'ny milina molekiola parasy.Ny ohatry ny molekiola kely dia mampiseho ny fomba ahafahantsika manadino ny fanavaozana faran'izay hendry indrindra amin'ny rafitra molekiola parasy izay afaka manome azy ireo asa biolojika vaovao.
Raha atambatra, ireo vokatra ireo dia manatsara ny fahatakarantsika ny fahasamihafana misy eo amin'ny firafitry ny molekiola amin'ny zavamananaina voafehin'ny mpampiantrano sy ny mitovy aminy amin'ny zavamananaina malalaka.Asehontsika fa ny milina molekiola, izay noheverina hatry ny ela ho mihena, miharatsy, ary iharan'ny fiovan'ny toetr'andro isan-karazany, dia manana endri-javatra ara-drafitra tsy mahazatra.
Amin'ny lafiny iray, ireo sombintsombin'ny rRNA tsy be dia be sy ireo sombintsombiny mitambatra izay hitanay tao amin'ny ribosomes an'ny E. cuniculi dia manoro hevitra fa ny fihenan'ny génome dia afaka manova na dia ireo ampahany amin'ny milina molekiola fototra izay voatahiry ao amin'ny sehatra telo amin'ny fiainana - aorian'ny efa ho 3,5 miliara taona.fivoarana tsy miankina amin'ny karazana.
Ny sombintsombin'ny rRNA tsy misy bulge sy mitambatra ao amin'ny E. cuniculi ribosomes dia mahaliana manokana amin'ny hazavan'ny fandalinana teo aloha momba ny molekiola RNA amin'ny bakteria endosymbiotic.Ohatra, ao amin'ny aphid endosymbiont Buchnera aphidicola, rRNA sy tRNA molekiola dia hita fa manana mari-pana-mahatohitra rafitra noho ny A + T fitongilanana sy ny ampahany ambony tsy canonical base pairs20,50.Ireo fiovana ao amin'ny ARN ireo, ary koa ny fiovan'ny molekiola proteinina, dia heverina ho tompon'andraikitra amin'ny fiankinan-doha be loatra amin'ny endosymbionts amin'ny mpiara-miasa sy ny tsy fahafahan'ny endosymbionts handefa hafanana 21, 23.Na dia manana fiovana miavaka amin'ny rafitra aza ny microsporidia rRNA, ny toetran'ireo fiovana ireo dia manondro fa ny fihenan'ny fitoniana mafana sy ny fiankinan-doha ambony amin'ny proteinina chaperone dia mety ho endri-javatra mahazatra amin'ny molekiola RNA ao amin'ny zavamananaina manana fototarazo mihena.
Amin'ny lafiny iray, ny firafitsika dia mampiseho fa ny microsporidia parasite dia namolavola fahaiza-manao tokana hanohitra ny rRNA voatahiry malalaka sy ny sombin-tsolika proteinina, mampivelatra ny fahafahana mampiasa metabolites kely be dia be sy mora azo ho toy ny mimika ara-drafitra amin'ny rRNA miharatsy sy ny proteinina.Fahasimban'ny rafitra molekiola..Io hevitra io dia tohanan'ny zava-misy fa ny molekiola kely izay manonitra ny fahaverezan'ny sombintsombin'ny proteinina ao amin'ny rRNA sy ny ribosomes amin'ny E. cuniculi dia mamatotra ny sisa tavela amin'ny microsporidia amin'ny proteinina uL15 sy eL30.Izany dia manondro fa ny famatorana ny molekiola kely amin'ny ribosomes dia mety ho vokatry ny fifantenana tsara, izay ny fiovan'ny microsporidia manokana amin'ny proteinina ribosomal dia nofantenana noho ny fahafahany mampitombo ny fifandraisana amin'ny ribosomes amin'ny molekiola kely, izay mety hitarika ho amin'ny zavamananaina ribosomal mahomby kokoa.Ny fikarohana dia manambara fanavaozana marani-tsaina amin'ny firafitry ny molekiolan'ny katsentsitra mikraoba ary manome antsika fahatakarana tsara kokoa ny fomba fitazonana ny asany ny rafitra molekiola parasy na dia eo aza ny fivoaran'ny reductive.
Amin'izao fotoana izao, mbola tsy fantatra mazava ny famantarana ireo molekiola kely ireo.Tsy mazava ny antony maha-samihafa ny fisehon'ireo molekiola kely ireo ao amin'ny firafitry ny ribosom eo amin'ny karazana microsporidia.Indrindra indrindra, tsy mazava ny antony mahatonga ny nucleotide mifamatotra amin'ny ribosomes E. cuniculi sy P. locustae, fa tsy ao amin'ny ribosomes V. necatrix, na dia eo aza ny fisian'ny sisa F170 ao amin'ny proteinina eL20 sy K172 an'ny V. necatrix.Ity famafana ity dia mety ho vokatry ny 43 uL6 sisa tavela (eo akaikin'ny paosin'ny nucleotide mamatotra), izay tyrosine ao amin'ny V. necatrix fa tsy threonine ao amin'ny E. cuniculi sy P. locustae.Mety hanelingelina ny fatoran'ny nucleotide noho ny fifandimbiasan'ny sterika ny rojo sisiny aromatika amin'ny Tyr43.Raha tsy izany, ny famafana ny nucleotide miharihary dia mety noho ny fanapahan-kevitra ambany amin'ny sary cryo-EM, izay manakana ny famolavolana ny sombintsombin'ny ribosomal V. necatrix.
Amin'ny lafiny iray, ny asantsika dia manoro hevitra fa mety ho hery mamorona ny dingan'ny fanimbana ny fototarazo.Indrindra indrindra, ny firafitry ny E. cuniculi ribosome dia manoro hevitra fa ny fahaverezan'ny rRNA sy ny sombin-tsakafo proteinina ao amin'ny microsporidia ribosome dia miteraka tsindry evolisiona izay mampiroborobo ny fiovan'ny rafitry ny ribosome.Ireo variana ireo dia miseho lavitra ny toerana mavitrika amin'ny ribosome ary toa manampy amin'ny fitazonana (na famerenana) ny fivorian'ny ribosome tsara indrindra izay mety ho voasakan'ny rRNA mihena.Midika izany fa ny fanavaozana lehibe amin'ny microsporidia ribosome dia toa nivoatra ho ilaina amin'ny fiarovana ny fifindran'ny fototarazo.
Angamba izany no aseho tsara indrindra amin'ny fatoran'ny nucleotide, izay tsy mbola hita tamin'ny zavamananaina hafa hatramin'izao.Ny fisian'ny sisa tavela amin'ny nucleotide ao amin'ny microsporidia mahazatra, fa tsy amin'ny eukaryotes hafa, dia manondro fa ny tranokalan'ny nucleotide dia tsy relijiozy miandry ny hanjavona fotsiny, na ny toerana farany ho an'ny rRNA haverina amin'ny endriky ny nucleotides tsirairay.Raha ny tokony ho izy, ity tranokala ity dia toa endri-javatra mahasoa izay mety nivoatra nandritra ny fihodinana maromaro tamin'ny fifantenana tsara.Ny toerana mamatotra ny nucleotide dia mety ho vokatry ny fifantenana voajanahary: raha vao simba ny ES39L, dia voatery mitady onitra ny microsporidia mba hamerenana ny biogenesis tsara indrindra amin'ny ribosome raha tsy misy ny ES39L.Koa satria ity nucleotide ity dia afaka maka tahaka ny fifandraisana molekiola amin'ny nucleotide A3186 ao amin'ny ES39L, ny molekiolan'ny nucleotide dia lasa trano fanorenana ny ribosome, ny famatorana azy dia hatsaraina bebe kokoa amin'ny fiovan'ny filaharan'ny eL30.
Mikasika ny fivoaran'ny molekiola amin'ny parasy ao anaty sela, ny fandinihanay dia mampiseho fa ny herin'ny fifantenana voajanahary Darwinian sy ny fifindran'ny fototarazo amin'ny fahalavoan'ny génome dia tsy mandeha mifanitsy, fa mihozongozona.Voalohany, manafoana ireo endri-javatra manan-danja amin'ny biomolecule ny fifindran'ny fototarazo, ka tena ilaina ny fanonerana.Rehefa mahafeno izany filana izany amin'ny alalan'ny fifantenana voajanahary Darwiniana ny katsentsitra vao hanana fahafahana hampivelatra ny toetrany manaitra sy manavao ny macromolecules.Ny zava-dehibe indrindra, ny fivoaran'ny toerana mifamatotra amin'ny nucleotide ao amin'ny E. cuniculi ribosome dia manoro hevitra fa ity fomba fatiantoka amin'ny fivoaran'ny molekiola ity dia tsy vitan'ny hoe manafoana ny fiovana manimba, fa indraindray manome asa vaovao tanteraka amin'ny macromolecules parasitika.
Io hevitra io dia mifanaraka amin'ny teorian'ny equilibrium mihetsiketsika nataon'i Sewell Wright, izay milaza fa ny rafitra henjana amin'ny fifantenana voajanahary dia mametra ny fahafahan'ny zavamananaina manavao51,52,53.Na izany aza, raha manakorontana ny fifantenana voajanahary ny fifindran'ny fototarazo, dia mety hamokatra fiovana izay tsy mifanaraka amin'ny tenany (na manimba mihitsy aza) fa mitarika fiovana fanampiny izay manome fahasalamana ambony kokoa na hetsika biolojika vaovao.Ny rafitray dia manohana an'io hevitra io amin'ny fanehoana fa ny karazana mutation mitovy amin'ny fampihenana ny vala sy ny fiasan'ny biomolekule iray no toa tena mampivoatra azy.Mifanaraka amin'ny modelin'ny evolisiona win-win, ny fandinihanay dia mampiseho fa ny fahapotehan'ny génome, izay heverina ho toy ny fizotry ny fahapotehana, dia mandrisika ny fanavaozana ihany koa, indraindray ary angamba matetika mamela ny macromolecules hahazo hetsika parasy vaovao.afaka mampiasa azy ireo.