Waad ku mahadsan tahay booqashada Nature.com.Nooca browserka aad isticmaalayso waxa uu leeyahay taageerada CSS oo xadidan.Waayo-aragnimada ugu fiican, waxaan kugula talineynaa inaad isticmaasho browser-ka la cusboonaysiiyay (ama aad damiso Habka Laqabsiga ee Internet Explorer).Dhanka kale, si loo xaqiijiyo taageerada joogtada ah, waxaan ka dhigi doonaa goobta iyada oo aan lahayn qaabab iyo JavaScript.
Kobcinta dulinnada microbial waxay ku lug leedahay iska-hortagga u dhexeeya xulashada dabiiciga ah, taas oo sababa dulinnada si ay u wanaajiso, iyo qulqulka hidde-sideyaasha, taas oo sababta dulinku inay lumiyaan hiddo-wadaha oo ururiyaan isbeddello xunxun.Halkan, si loo fahmo sida ka hortaggani u dhaco miisaanka hal macromolecule, waxaan ku qeexaynaa qaabka cryo-EM ee ribosome ee Encephalitozoon cuniculi, noolaha eukaryotic oo leh mid ka mid ah genomesyada ugu yar ee dabiiciga ah.Hoos-u-dhaca aadka u daran ee rRNA ee E. cuniculi ribosomes waxa weheliya isbeddelo dhismeed oo aan hore loo arag, sida kobcinta isku-xidhayaasha rRNA ee isku-dhafka ah ee aan hore loo aqoon iyo rRNA oo aan lahayn burooyin.Intaa waxaa dheer, E. cuniculi ribosome ka badbaaday luminta jajabyada rRNA iyo borotiinnada iyaga oo kobcinaya awoodda isticmaalka molecules yaryar sida qaab-dhismeed ee jajabyada rRNA iyo borotiinnada.Guud ahaan, waxaanu tusinaynaa in qaab-dhismeedka molecular ee muddada dheer loo malaynayo in la dhimay, xumaaday, oo ku xidhan isbeddellada daciifka ah ay leeyihiin tiro habab magdhow ah oo ka dhigaya kuwo firfircoon inkasta oo foosha unugyadu ay aad u daran yihiin.
Sababtoo ah inta badan kooxaha dulin microbial waxay leeyihiin qalab molecular oo gaar ah si ay uga faa'iidaystaan ​​martida loo yahay, inta badan waa inaan horumarinaa daaweyno kala duwan oo loogu talagalay kooxaha kala duwan ee dulin1,2.Si kastaba ha ahaatee, caddaymo cusub ayaa soo jeedinaya in qaybo ka mid ah horumarinta dulinku ay yihiin kuwo isku dhafan oo inta badan la saadaalin karo, taas oo muujinaysa saldhig suurtagal ah oo waxqabadyo daaweyneed oo ballaaran oo ku jira dulinnada microbial3,4,5,6,7,8,9.
Shaqadii hore waxay aqoonsatay isbeddel caadi ah oo kobcinta dulinnada yaryar ee loo yaqaan dhimista genome ama suuska genome10,11,12,13.Cilmi-baadhista hadda jirta waxay muujinaysaa in marka noole-yeerayaashu ay ka tanaasulaan qaab-nololeedkooda xorta ah oo ay noqdaan dulin-nololeedka unugyada (ama endosymbionts), genome-yadooda waxay maraan metamorphoses gaabis ah laakiin cajiib ah malaayiin sano.9,11.Habka loo yaqaano suuska genome-ga, dulinnada microbial-ku waxay ururiyaan isbeddello xunxun oo hiddo-sideyaal badan oo hore oo muhiim ah u beddelay pseudogenes, taasoo horseedaysa luminta hidda-wadaha tartiib-tartiib ah iyo burburka isbeddelka14,15.Burburkaani wuxuu baabi'in karaa ilaa 95% hiddo-wadaha ku jira noolaha unugyada gudaha ugu da'da weyn marka loo eego noocyada noolasha xorta ah.Haddaba, kobcinta dulinka unugyada intracellular waa is jiid-jiid dagaal oo u dhexeeya laba quwadood oo iska soo horjeeda: Xulashada dabiiciga ah ee Darwin, taasoo horseedaysa hagaajinta dulin, iyo burburka genome-ga, ku tuura dulinnada ilaaw.Sida dulinku ugu suurtagashay in uu ka soo baxo is jiid-jiidkan oo uu sii hayo dhaqdhaqaaqa qaab-dhismeedkiisa molecular ayaan weli caddayn.
Inkasta oo habka suuska genome-ka aan si buuxda loo fahmin, waxa ay u muuqataa in ay u badan tahay sababta oo ah socodka hidde-socodka ee soo noqnoqda.Sababtoo ah dulinku waxay ku nool yihiin dad yar, jinsi ahaan, iyo dad hidde ahaan xaddidan, si wax ku ool ah uma baabi'in karaan isbeddellada wax-ka-beddelka ah ee mararka qaarkood dhaca inta lagu jiro dib-u-celinta DNA-da.Tani waxay keenaysaa isu-ururinta aan laga laaban karin ee isbeddellada waxyeelada leh iyo dhimista genome-ka dulinka.Natiijo ahaan, dulinku kaliya ma luminayo hiddo-wadaha aan lagama maarmaanka u ahayn sii jiritaankeeda deegaanka unugyada gudaha.Waa awood la'aanta dadyowga dulinku inay si wax ku ool ah u baabi'iyaan isbeddellada goosgooska ah ee tirtira ee keena in isbeddelladan ay ku ururaan dhammaan genome-ga, oo ay ku jiraan hiddo-wadaha ugu muhiimsan.
In badan oo ka mid ah fahamkeena hadda ee dhimista genome-ku waxay ku salaysan tahay oo keliya isbarbardhigga taxanaha genome-ga, iyada oo aan fiiro gaar ah loo yeelan isbeddellada molecules-ka dhabta ah ee qabta hawlaha ilaalinta guriga oo u adeega bartilmaameedyada suurtagalka ah ee daroogada.Daraasadaha isbarbardhigga ah ayaa muujiyay in culeyska isbeddellada microbial intracellular intracellular ay u muuqdaan inay saadaaliyaan borotiinnada iyo asiidhyada nucleic-ka si ay u qaldamaan oo isu geeyaan, iyaga oo ka dhigaya kuwo aad u badan oo ku tiirsan oo aad u nugul kulaylka19,20,21,22,23.Intaa waxaa dheer, dulinyo kala duwan - kobac madaxbannaan oo mararka qaarkood kala soocaya ilaa 2.5 bilyan sano - waxay la kulmeen khasaare la mid ah xarumaha xakamaynta tayada ee borotiinka 5,6 iyo hababka dayactirka DNA24.Si kastaba ha ahaatee, wax yar ayaa laga og yahay saameynta qaab nololeedka gudaha gudaha dhammaan sifooyinka kale ee macromolecules-ka gacanta, oo ay ku jiraan la qabsiga molecular ee culeyska sii kordhaya ee isbeddellada wax-ka-beddelka ah.
Shaqadan, si loo fahmo horumarka borotiinnada iyo asiidhyada nucleic-ka ee microorganisms intracellular, waxaan go'aaminnay qaab-dhismeedka ribosomes ee dulinka gudaha Encephalitozoon cuniculi.E. cuniculi waa noole fangas u eg oo ka tirsan koox ka mid ah microsporidia dulin kuwaas oo leh genomes eukaryotic si aan caadi ahayn u yar sidaas darteed loo isticmaalo sida noole model si ay u bartaan genome decay25,26,27,28,29,30.Dhawaan, qaab dhismeedka ribosome cryo-EM ayaa loo go'aamiyay genome dhexdhexaad ah oo la dhimay ee Microsporidia, Paranosema locustae, iyo Vairimorpha necatrix31,32 (~ 3.2 Mb genome).Qaab-dhismeedyadani waxay soo jeedinayaan in qaar ka mid ah luminta kordhinta rRNA ay magdhow ka helaan horumarinta xidhiidhada cusub ee borotiinnada ribosomal ee deriska ah ama helitaanka borotiinno cusub msL131,32.Noocyada Encephalitozoon (genome ~ 2.5 milyan bp), oo ay weheliyaan qaraabada ugu dhow Ordospora, waxay muujinayaan heerka ugu dambeeya ee dhimista genome ee eukaryotes - waxay leeyihiin wax ka yar 2000 oo hidde-sidaha borotiinka, waxaana la filayaa in ribosomes-koodu aysan kaliya ka maqnayn jajabyada ballaarinta rRNA (jarjarrada rRNA ee ka soocaya borotiinka eukaryotic) of homologues in E. cuniculi genome26,27,28.Sidaa darteed, waxaan ku soo gabagabeynay in E. cuniculi ribosome uu muujin karo xeelado aan hore loo aqoon oo loogu talagalay la qabsiga molecular ee suuska genome.
Qaab dhismeedkayaga cryo-EM wuxuu u taagan yahay ribosomeka ugu yar eukaryotic cytoplasmic si loo asteeyo wuxuuna bixiyaa aragti ku saabsan sida heerka ugu dambeeya ee dhimista genome-ku u saamayso qaab-dhismeedka, isu-ururinta, iyo horumarka mashiinnada molecular ee ka mid ah unugyada.Waxaan ogaanay in E. cuniculi ribosome-ka uu ku xad-gudbay qaar badan oo ka mid ah mabaadi'da si ballaaran loo ilaaliyo ee RNA laalaabida iyo kulanka ribosome, oo la helay borotiinka ribosomal oo cusub, oo aan hore loo aqoon.Si lama filaan ah, waxaan ku tusineynaa in microsporidia ribosomes ay kobciyeen awoodda lagu xiro molecules yar yar, iyo mala-awaal ah in jirrooyinka rRNA iyo borotiinku ay kiciyaan hal-abuurnimo horumarineed oo ugu dambeyntii keeni karta tayada waxtarka leh ee ribosomeka.
Si aan u wanaajino fahamkayaga horumarka borotiinnada iyo asiidhyada nucleic-ka ee noolaha unugyada, waxaanu go'aansanay inaan ka soocno kudka E. cuniculi ee dhaqamada unugyada naasleyda ee qaba cudurka si loo nadiifiyo ribosomeskooda loona go'aamiyo qaabdhismeedka ribosomes.Way adag tahay in la helo tiro badan oo ah microsporidia dulin sababtoo ah microsporidia laguma dhaqangelin karo dhexdhexaad nafaqo.Taa beddelkeeda, waxay ku koraan oo ku tarmaan oo keliya gudaha unugga martida loo yahay.Sidaa darteed, si aan u helno E. cuniculi biomass ee nadiifinta ribosome, waxaan qaadnay khadka unugyada kelyaha naasleyda ee RK13 oo leh E. cuniculi spores waxaanan dhaqannay unugyadan cudurka qaba dhowr toddobaad si ay ugu oggolaadaan E. cuniculi inuu koro oo tarmo.Isticmaalka monolayer unug cudurka qaba oo qiyaastii nus mitir labajibbaaran ah, waxaan awoodnay inaan nadiifinno ku dhawaad ​​​​300 mg ee kudka Microsporidia oo aan u isticmaalno si aan u go'doominno ribosomes.Ka dib waxaan ku carqaladeynay kudka la safeeyey ee kuul quraarad ah waxaanan go'doominay ribosomes-ka cayriin anagoo adeegsanayna jajabka polyetylen glycol ee jaranjarada lysates-ka.Tani waxay noo ogolaatay inaan helno ku dhawaad ​​300 µg oo ceeriin E. cuniculi ribosomes ah oo loogu talagalay falanqaynta qaabdhismeedka.
Ka dib waxaan soo aruurinay sawirada cryo-EM anagoo adeegsanayna shaybaarada ribosomeka ee soo baxay waxaanan farsameynay sawiradan anagoo adeegsanayna maasgaro u dhigma qeybta weyn ee ribosomal, madax hoose oo yar, iyo qayb yar.Inta lagu guda jiro hawshan, waxaan soo aruurinay sawiro ilaa 108,000 qaybood oo ribosomal ah iyo sawirro cryo-EM oo la xisaabiyay oo leh xallinta 2.7 Å (Tirooyinka dheeriga ah 1-3).Waxaan markaa isticmaalnay sawirada cryoEM si aan u tusaaleynno rRNA, borotiinka ribosomal, iyo cuncunka hibernation factor Mdf1 oo la xidhiidha E. cuniculi ribosomes (Jaantus. 1a, b).
Qaab dhismeedka E. cuniculi ribosome oo kakan oo leh qodobka hibernation Mdf1 (pdb id 7QEP).b Map of hibernation factor Mdf1 oo la xidhiidha E. cuniculi ribosome.c khariidad qaab dhismeedka sare isbarbar dhigaya rRNA soo kabsaday ee noocyada Microsporiyan iyo qaab-dhismeedka ribosomal ee la yaqaan.Dabaqyadu waxay muujinayaan meesha ay ku yaalliin jajabyada rRNA ee la xoojiyay (ES) iyo goobaha firfircoon ee ribosomeka ah, oo ay ku jiraan goobta codeeynta (DC), loop sarcinicin (SRL), iyo xarunta wareejinta peptidyl (PTC).d Cufnaanta elektarooniga ah ee u dhiganta xarunta wareejinta peptidyl ee E. cuniculi ribosome waxay soo jeedinaysaa in goobtan catalytic ay leedahay qaab isku mid ah dulinka E. cuniculi iyo ciidankiisa, oo ay ku jiraan H. sapiens.e, f Cufnaanta elektarooniga ah ee u dhigma ee xarunta codaynta (e) iyo qaab dhismeedka naqshadaynta xarunta (f) waxay tilmaamayaan in E. cuniculi uu leeyahay hadhaaga U1491 halkii A1491 (lambaraynta E. coli) ee eukaryotes kale oo badan.Isbeddelkani waxa uu soo jeedinayaa in E. cuniculi laga yaabo in ay xasaasi u tahay antibiyootiga kuwaas oo bartilmaameedsada goobtan firfircoon.
Si ka duwan qaab-dhismeedka hore loo aasaasay ee V. necatrix iyo P. locustae ribosomes (labada qaab-dhismeedku waxay ka dhigan yihiin isla microsporidia qoyska Nosematidae waxayna aad ugu eg yihiin midba midka kale), 31,32 E. cuniculi ribosomes waxay maraan habab badan oo rRNA ah iyo kala qaybsanaan borotiin ah.Denaturation dheeraad ah (Tirooyinka Dheeraadka ah 4-6).Gudaha rRNA, isbeddelada ugu yaabka leh waxaa ka mid ah luminta buuxda ee 25S rRNA jajabka ES12L iyo hoos u dhaca qayb ahaan h39, h41, iyo H18 helices (Jaantus. 1c, Jaantuska Dheeraadka ah. 4).Ka mid ah borotiinnada ribosomal, isbeddellada ugu yaabka leh waxaa ka mid ah luminta buuxda ee borotiinka eS30 iyo gaabin eL8, eL13, eL18, eL22, eL29, eL40, uS3, uS9, uS14, uS17, iyo borotiinada eS7 (Tirooyinka dheeriga ah 4, 5).
Sidaa darteed, hoos u dhigista xad dhaafka ah ee genomes ee noocyada Encephalotozoon / Ordospora waxay ka muuqataa qaabdhismeedka ribosomes: E. cuniculi ribosomes waxay la kulmaan khasaaraha ugu badan ee borotiinka ee cytoplasmic ribosomes ee eukaryotic cytoplasmic ribosomes oo ku xiran qaab-dhismeed, oo xitaa ma haystaan ​​kuwa rRNA iyo borotiinka jajabka kuwaas oo si ballaaran loo ilaaliyo ee ma aha oo kaliya seddaxda qaybood ee eukaryotes.Qaab dhismeedka E. cuniculi ribosome wuxuu bixiyaa qaabka ugu horreeya ee molecular ee isbeddeladan wuxuuna daaha ka qaadayaa dhacdooyinka korriinka ee la iska indhatiray labadaba genomics isbarbardhigga iyo daraasadaha qaab-dhismeedka biomolecular intracellular (Jaantuska Dheeraadka ah. 7).Hoosta, waxaan ku sifeyneynaa mid kasta oo ka mid ah dhacdooyinkan oo ay la socdaan asalkooda korriinka iyo saameynta ay ku yeelan karaan shaqada ribosomeka.
Waxaan markaa ogaanay in, marka lagu daro jardiinooyinka waaweyn ee rRNA, E. cuniculi ribosomes waxay leeyihiin kala duwanaansho rRNA ah mid ka mid ah goobahooda firfircoon.Inkasta oo xarunta wareejinta peptidyl ee E. cuniculi ribosome ay leedahay qaab isku mid ah sida ribosomes kale eukaryotic (Jaantus. 1d), xarunta dejinta way kala duwan tahay sababtoo ah kala duwanaanshiyaha isku xigxiga ee nucleotide 1491 (E. coli nambarada, Fig. 1e, f).U fiirsashadani waa muhiim sababtoo ah goobta lagu go'aamiyo ribosomes eukaryotic waxay caadi ahaan ka kooban tahay hadhaaga G1408 iyo A1491 marka la barbar dhigo haraaga nooca bakteeriyada A1408 iyo G1491.Kala duwanaanshiyahani wuxuu hoosta ka xariiqay dareenka kala duwan ee bakteeriyada iyo ribosomes eukaryotic ee qoyska aminoglycoside ee antibiyootiga ribosomal iyo molecules kale oo yaryar kuwaas oo bartilmaameedsada goobta goynta.Goobta codaynta ee E. cuniculi ribosome, hadhaaga A1491 waxaa lagu bedelay U1491, taas oo suurtogal ah in la abuuro isdhexgal gaar ah oo loogu talagalay molecules yaryar oo beegsanaya goobtan firfircoon.Kala duwanaanshaha A14901 ayaa sidoo kale ku jira microsporidia kale sida P. locustae iyo V. necatrix, taas oo soo jeedinaysa in ay ku baahsan tahay noocyada microsporidia (Jaantus. 1f).
Sababtoo ah muunadayada E. cuniculi ribosome-ka ayaa laga soocay xadhkaha dheef-shiid kiimikaadka aan firfircoonayn, waxaanu tijaabinay khariidadda cryo-EM ee E. cuniculi ee hore loogu sifeeyay ribosome ku xidhida xaaladaha walaaca ama gaajada.Qodobbada hibernation 31,32,36,37, 38. Waxaan ku dhignay qaab-dhismeedka hore loo aasaasay ee ribosome hibernating iyo khariidadda cryo-EM ee E. cuniculi ribosome.Soo-xidhashada, S. cerevisiae ribosomes ayaa loo isticmaalay isugeyn adag oo leh isugeynta Stm138, ribosomes ayax oo kakan oo leh Lso232 factor, iyo V. necatrix ribosomes oo isku dhafan oo leh Mdf1 iyo Mdf231.Isla mar ahaantaana, waxaan helnay cufnaanta cryo-EM ee u dhiganta qodobka intiisa kale Mdf1.Si la mid ah Mdf1 oo ku xidhan V. necatrix ribosome, Mdf1 sidoo kale waxay ku xidhan tahay E. cuniculi ribosome, halkaas oo ay xannibto goobta E ee ribosomeka, suurtogalnimada inay gacan ka geysato samaynta ribosomes marka la heli karo kudka dulinku ay noqdaan kuwo aan firfircoonayn oo ku saabsan dhaqdhaqaaqa jidhka (Jaantuska 2).).
Mdf1 waxay xannibaysaa goobta E ee ribosomeka, taas oo u muuqata inay gacan ka geysato kicinta ribosomeka marka kudka dulinku ay noqdaan kuwo aan firfircoonayn.Qaab dhismeedka E. cuniculi ribosome, waxaan ogaanay in Mdf1 uu sameeyo xiriir aan hore loo aqoon oo leh L1 ribosome stem, oo ah qayb ka mid ah ribosomeka taas oo fududaynaysa sii deynta tRNA deacylated ee ribosome inta lagu jiro isku-darka borotiinka.Xidhiidhadani waxay soo jeedinayaan in Mdf1 ay ka soocdo ribosomeka iyada oo la adeegsanayo habka la midka ah ee tRNA deacetylated, taasoo bixisa sharraxaad suurtagal ah oo ku saabsan sida ribosome-ku u saaro Mdf1 si ay dib ugu soo celiso isku-darka borotiinka.
Si kastaba ha ahaatee, qaab-dhismeedkayagu wuxuu daaha ka qaaday xiriir aan la garanayn oo u dhexeeya Mdf1 iyo L1 ribosome lugta (qaybta ribosome-ka ee gacan ka geysata sii daynta tRNA deacylated ee ribosome inta lagu jiro isku-darka borotiinka).Gaar ahaan, Mdf1 waxay isticmaashaa xidhiidhyo la mid ah qaybta suxulka ee molecule tRNA deacylated (Jaantus. 2).Qaabaynta molecular ee aan hore loo aqoon ayaa muujisay in Mdf1 ay kala soocdo ribosomeka iyada oo la adeegsanayo habka la midka ah ee tRNA deacetylated, taas oo sharxaysa sida ribosome-ku u saaro qodobkan hibernation si uu dib ugu soo celiyo isku-darka borotiinka.
Marka la dhisayo qaabka rRNA, waxaan ogaanay in E. cuniculi ribosome ay si aan caadi ahayn u laalaabtay jajabkii rRNA, kaas oo aan ugu yeernay rRNA fused (Jaantus. 3).Ribosomes oo ku dherersan saddexda qaybood ee nolosha, rRNA waxay isku laallaabtaa dhismayaal kuwaas oo inta badan saldhigyada rRNA ay laba-laabanayaan oo midba midka kale laalaabo ama la falgalo borotiinnada ribosomal38,39,40.Si kastaba ha ahaatee, gudaha E. cuniculi ribosomes, rRNA-yadu waxay u muuqdaan inay jebinayaan mabda'a isku laabma iyagoo u beddelaya qaar ka mid ah helicedooda gobollada rRNA ee furfuran.
Qaab dhismeedka H18 25S rRNA helix ee S. cerevisiae, V. necatrix, iyo E. cuniculi.Caadi ahaan, ribosomes oo u kala qaybsan saddexda qaybood ee nolosha, xidhiidhiyahani waxa uu ku xidhaa helix RNA oo ka kooban 24 ilaa 34 hadhaaga ah.Microsporidia, marka la barbardhigo, xiriiriyahan rRNA ayaa si tartiib tartiib ah hoos loogu dhigayaa laba xiriiriye oo qani ku ah kaadida oo ka kooban 12 hadhaa ah oo keliya.Inta badan haraaga waxa ay la kulmaan dareerayaasha.Jaantusku wuxuu muujinayaa in microsporidia-ka dullintu ay u muuqato inay ku xad gudubto mabaadi'da guud ee laalaabida rRNA, halkaasoo saldhigyada rRNA ay badanaa ku xiran yihiin saldhigyo kale ama ku lug leh isdhexgalka rRNA-protein.Microsporidia, jajabyada rRNA qaarkood waxay qaataan laalaab aan fiicneyn, kaas oo helixdii hore ee rRNA ay noqoto jajab hal-gees ah oo ku dhawaad ​​​​xariiq toosan ah.Joogitaanka gobolladan aan caadiga ahayn waxay u oggolaaneysaa microsporidia rRNA inay xirto jajabyada rRNA ee fog iyadoo la adeegsanayo tirada ugu yar ee saldhigyada RNA.
Tusaalaha ugu cajiibsan ee kala-guurka korriinka waxa lagu arki karaa H18 25S rRNA helix (Jaantus. 3).Noocyada laga soo bilaabo E. coli ilaa bini'aadamka, saldhigyada helix rRNA waxay ka kooban yihiin 24-32 nucleotides, samaynta helix yar oo aan caadi ahayn.Qaab dhismeedka ribosomal ee hore loo aqoonsaday ee laga soo bilaabo V. necatrix iyo P. locustae,31,32 saldhigyada helix H18 waa qayb aan duubnayn, laakiin lamaanaynta saldhigga nucleotide waa la ilaaliyaa.Si kastaba ha ahaatee, gudaha E. cuniculi qaybtan rRNA waxay noqotaa isku xidhayaasha ugu gaaban 228UUUGU232 iyo 301UUUUUUUUUU307.Si ka duwan jajabyada rRNA ee caadiga ah, kuwan isku xira kaadida qani ku ah ma xiraan ama xiriir ballaaran lama sameeyaan borotiinnada ribosomal.Taa baddalkeeda, waxay qaataan qaabab furfuran oo si buuxda u furfuran kuwaas oo xargaha rRNA ay si toos ah u fidsan yihiin.Isku-dhafkan fidsan wuxuu sharxayaa sida E. cuniculi u isticmaalo 12 saldhig oo RNA ah si uu u buuxiyo farqiga 33 Å ee u dhexeeya H16 iyo H18 rRNA helices, halka noocyada kale ay u baahan yihiin ugu yaraan labanlaab saldhigyada rRNA si ay u buuxiyaan farqiga.
Markaa, waxaan muujin karnaa, iyada oo loo marayo isku laabma tamar ahaan aan fiicneyn, microsporidia parasitic waxay soo saartay istiraatiijiyad ay ku qandaraas xittaa qaybaha rRNA kuwaas oo weli si ballaaran loo ilaaliyo dhammaan noocyada saddexda qaybood ee nolosha.Sida muuqata, iyadoo la uruurinayo isbeddellada u beddelaya helista rRNA ee isku xidhayaasha poly-U gaagaaban, E. cuniculi waxa uu samayn karaa jajabyo rRNA ah oo aan caadi ahayn oo ka kooban dhowr nukleotide ah intii suurtagal ah si loogu xidho jajabyada rRNA ee fog.Tani waxay gacan ka geysaneysaa sharraxaadda sida microsporidia ay u gaartay hoos u dhac weyn oo ku yimid qaab dhismeedkooda molecular iyaga oo aan lumin sharaftoodii dhisme iyo shaqeyn.
Muuqaal kale oo aan caadi ahayn ee E. cuniculi rRNA waa muuqaalka rRNA oo aan dhumuc lahayn (Jaantus. 4).Bulges waa nucleotides oo aan lahayn lammaane sal ah oo ka soo baxa helix RNA halkii ay ku dhuuman lahaayeen.Inta badan protrusions rRNA waxay u dhaqmaan sida xabagta molecular, ka caawinta inay xidhaan borotiinnada ribosomal ee ku xiga ama jajabyada rRNA kale.Qaar ka mid ah burooyinka waxay u dhaqmaan sida hindhisyada, taas oo u oggolaanaysa helix rRNA in ay u leexiso oo si fiican u laalaabto borotiinka wax soo saarka leh 41.
a rRNA protrusion (S. cerevisiae nambarada) ayaa ka maqan qaab dhismeedka E. cuniculi ribosome, laakiin hadda inta badan eukaryotes kale b E. coli, S. cerevisiae, H. sapiens, iyo E. cuniculi gudaha ribosomes.dulin ayaa ka maqan qaar badan oo qadiimiga ah, burooyinki rRNA ee aadka loo ilaaliyo.Dhumucyadani waxay dejiyaan qaabka ribosomeka;sidaas darteed, maqnaanshahooda microsporidia waxay muujinaysaa hoos u dhac ku yimid isku laabashada rRNA ee dulinnada microsporia.Isbarbardhigga P stems (L7/L12 afkoda bakteeriyada) waxay muujinaysaa in luminta kuuskuusyada rRNA ay mararka qaarkood ku beegan yihiin muuqaalka kuuskuus cusub oo ku xiga kuuskuus lumay.H42 helix ee 23S/28S rRNA waxay leedahay barar qadiimi ah (U1206 ee Saccharomyces cerevisiae) oo lagu qiyaasay inuu yahay ugu yaraan 3.5 bilyan sano sababtoo ah ilaalintiisa saddex qaybood oo nolosha ah.Microsporia, bararkaan waa la tirtiraa.Si kastaba ha ahaatee, barar cusub ayaa ka soo muuqday dhinicii lumay (A1306 ee E. cuniculi).
Si cajiib ah, waxaan ogaanay in E. cuniculi ribosomes ay ka maqan yihiin badi bararka rRNA ee laga helo noocyada kale, oo ay ku jiraan in ka badan 30 barar oo lagu keydiyay eukaryotes kale (Jaantus. 4a).Lumitaankani waxa uu meesha ka saarayaa xidhiidho badan oo ka dhexeeya qaybihiisa ribosomal iyo helicesyada rRNA ee ku xiga, mararka qaarkood waxa ay abuuraan meelo banaan oo bannaan oo ku dhex jira ribosome-ka, taas oo ka dhigaysa E. cuniculi ribosome aad u daloola marka loo eego ribosomes dhaqameed badan (Jaantus. 4b).Waxaa xusid mudan, waxaan ogaanay in inta badan burooyinkan ay sidoo kale ku lumeen qaababkii hore ee loo aqoonsaday V. necatrix iyo P. locustae ribosome, kuwaas oo ay iska indhatireen falanqeyntii hore ee qaabdhismeedka31,32.
Mararka qaarkood luminta burooyinka rRNA waxaa weheliya horumarinta nabarro cusub oo ku xiga bararka lumay.Tusaale ahaan, ribosomal P-stem waxa ku jira barar U1208 ah (oo ku jira Saccharomyces cerevisiae) kaas oo ka badbaaday E. coli ilaa bini'aadamka sidaas darteedna waxaa lagu qiyaasaa inuu jiro 3.5 bilyan oo sano.Inta lagu guda jiro isku-darka borotiinka, bararkaani wuxuu caawiyaa jirridda P-da ee u dhexeysa qaababka furan iyo kuwa xiran si ay ribosome-ku u qorto qodobbada tarjumaada oo u gaarsiiyo goobta firfircoon.E. cuniculi ribosomes, dhumucdani waa maqan yahay;si kastaba ha ahaatee, dhumuc cusub (G883) oo ku yaala kaliya saddex lammaane oo saldhig ah ayaa gacan ka geysan kara dib u soo celinta dabacsanaanta ugu fiican ee jirridda P (Jaantus. 4c).
Xogtayada ku saabsan rRNA iyada oo aan lahayn burooyinku waxay soo jeedinaysaa in yaraynta rRNA aysan ku koobnayn luminta curiyeyaasha rRNA ee dusha sare ee ribosome-ka, laakiin sidoo kale laga yaabo inay ku lug yeeshaan nukleus ribosome, abuurista cillad molecular gaar ah oo dulin ah oo aan lagu sifeynin unugyada xorta ah.noocyada nool waa la arkaa.
Ka dib markii la qaabeeyey borotiinada ribosomal ee canonical iyo rRNA, waxaan ogaanay in qaybaha ribosomal ee caadiga ah aysan sharxi karin saddexda qaybood ee sawirka cryo-EM.Laba ka mid ah jajabyadan waa unugyo yaryar oo cabbirkoodu yahay (Jaantus. 5, Jaantuska Dheeraadka ah. 8).Qaybta hore waxaa lagu dhex daraa inta u dhaxaysa borotiinka ribosomal uL15 iyo eL18 meel ay inta badan ku jiraan C-terminus eL18, kaas oo lagu soo gaabiyo E. cuniculi.In kasta oo aynaan go'aamin karin aqoonsiga molecule-kan, cabbirka iyo qaabka jasiiraddan cufnaanta ayaa si fiican loo sharraxay joogitaanka molecules spermidine.Ku xidhiddeeda ribosome-ka waxaa dejinaya isbeddellada gaarka ah ee microsporidia ee borotiinnada uL15 (Asp51 iyo Arg56), kuwaas oo u muuqda inay kordhinayaan xidhiidhka ribosome-ka ee molecule yar, maadaama ay oggolaadaan uL15 inay ku duubto molecule-ka yar qaab-dhismeedka ribosomal.Jaantuska Dheeraadka ah 2).8, xog dheeri ah 1, 2).
Sawirka Cryo-EM oo muujinaya joogitaanka nucleotides ee ka baxsan ribose-ka ee ku xiran E. cuniculi ribosome.E. cuniculi ribosome-ka, nucleotide-kani waxa uu ku yaalaa meel la mid ah 25S rRNA A3186 nucleotide (lambarada Saccharomyces cerevisiae) ee inta badan ribosomes kale eukaryotic.b Qaab dhismeedka ribosomal ee E. cuniculi, nucleotide-kani waxa uu ku yaalaa inta u dhaxaysa borotiinada ribosomal uL9 iyo eL20, taas oo dejinaysa xidhiidhka ka dhexeeya labada borotiin.falanqaynta ilaalinta taxanaha cd eL20 ee noocyada microsporidia.Geedka phylogenetic ee noocyada Microsporidia (c) iyo isku dhafka isku xigxiga badan ee borotiinka eL20 (d) waxay muujinayaan in hadhaaga nucleotide-ku xiran F170 iyo K172 lagu ilaaliyo inta badan Microsporidia caadiga ah, marka laga reebo S. lophii, marka laga reebo hore ee Microsporidia, kaas oo sii waday kordhinta ES3.Shaxdani waxay muujinaysaa in hadhaaga nucleotide-ku xidha F170 iyo K172 ay ku jiraan kaliya eL20 ee genome-ka microsporidia ee aadka loo dhimay, laakiin kuma jiraan eukaryotes kale.Guud ahaan, xogtani waxay soo jeedinaysaa in Microsporidian ribosomes ay sameeyeen goobta isku xidhka nucleotide oo u muuqata inay ku xidho molecules AMP oo ay u isticmaalaan si ay u dejiyaan isdhexgalka borotiinka-protein ee qaabka ribosomal.Ilaalinta sare ee goobtan xidhitaanka ee Microsporidia iyo maqnaanshaheeda eukaryotes kale waxay soo jeedinaysaa in goobtan laga yaabo inay bixiso faa'iido badbaado oo xulashada Microsporidia.Sidaa darteed, jeebka nucleotide-ku-xidha ee microsporidia ribosome uma muuqato inuu yahay muuqaal sii xumaanaya ama qaabka dhammaadka rRNA hoos u dhigista sidii hore loo sharraxay, laakiin waa hal-abuur cusub oo waxtar leh oo u oggolaanaya microsporidia ribosome inay si toos ah u xirto molecules yaryar, iyaga oo u isticmaalaya sida dhismooyinka molecular.dhismooyinka loo yaqaan 'ribosomes'.Helitaankan ayaa ka dhigaysa microsporidia ribosome ka kaliya ee loo yaqaano in uu isticmaalo hal nucleotide oo ah dhisme dhismeedkeeda.Dariiqa kobcinta mala-awaalka ah ee ka soo jeeda xidhitaanka nucleotide.
Cufnaanta labaad ee cufnaanta unugyadu waxay ku taallaa isdhexgalka u dhexeeya borotiinnada ribosomal uL9 iyo eL30 (Jaantus. 5a).Interface-kan ayaa horay loogu sifeeyay qaab dhismeedka Saccharomyces cerevisiae ribosome oo ah goob lagu xirayo 25S nucleotide ee rRNA A3186 (qayb ka mid ah ES39L rRNA kordhinta)38.Waxaa la muujiyay in P. locustae ES39L ribosomes, interface this xidhaa hal nucleotide 31 aan la garanayn, oo waxaa loo malaynayaa in nucleotide this waa qaab kama dambays ah oo rRNA la dhimay, kaas oo dhererka rRNA waa ~ 130-230 saldhigyada.ES39L waxaa lagu dhimay hal nucleotide 32.43.Sawiradayada cryo-EM waxay taageerayaan fikradda ah in cufnaanta lagu sharxi karo nucleotide.Si kastaba ha ahaatee, xallinta sare ee qaab-dhismeedkayagu waxa ay muujisay in nucleotide-kani uu yahay unug ka-baxsan molecule, lagana yaabo AMP (Jaantus. 5a, b).
Waxaan markaa weydiinay in goobta xiritaanka nucleotide ay ka muuqatay E. cuniculi ribosome ama inay hore u jirtay.Maadaama xidhitaanka nucleotide ay inta badan dhexdhexaadinayaan hadhaaga Phe170 iyo Lys172 ee borotiinka eL30 ribosomal, waxaan qiimeynay ilaalinta haraaga kuwan 4396 wakiilka eukaryotes.Sida kiiska uL15 ee kor ku xusan, waxaan ogaanay in hadhaaga Phe170 iyo Lys172 ay si aad ah u ilaalinayaan oo kaliya Microsporidia caadiga ah, laakiin ka maqan eukaryotes kale, oo ay ku jiraan Microsporidia Mitosporidium iyo Amphiamblys, kaas oo jajabka ES39L rRNA aan la dhimin 45,44 .-e).
Isku soo wada duuboo, xogtani waxay taageertaa fikradda ah in E. cuniculi iyo suurtogalnimada microsporidia kale ee canonical ay kobciyeen awoodda ay si wax ku ool ah u qabtaan tiro badan oo dheef-shiid kiimikaad yar yar ee qaab dhismeedka ribosome si loo magdhabo hoos u dhaca heerarka rRNA iyo borotiinka.Markay sidaas samaynayaan, waxay sameeyeen awood gaar ah oo ay ku xidhaan nucleotide ka baxsan ribosomeka, taas oo muujinaysa in dhismayaasha molecular ee dulinku ay magdhabaan iyagoo qabsanaya dheef-shiid kiimikaad yar yar oo u isticmaalaya sidii qaab dhismeed ee RNA iyo burburka borotiinka..
Qaybta saddexaad ee aan la ekayn ee khariidadeena cryo-EM, oo laga helay qaybta weyn ee ribosomal.Xallinta xad-dhaafka ah (2.6 Å) ee khariidaddayadu waxay soo jeedinaysaa in cufnaantani ay iska leedahay borotiinno leh isku-dhafan gaar ah oo ka mid ah haraaga silsiladda dhinac ee waaweyn, taas oo noo ogolaatay inaan u aqoonsanno cufnaantan borotiinka ribosomal ee aan hore loo aqoon oo aan u aqoonsanay sida loo magacaabay msL2 (Microsporidia-protein gaar ah L2) (hababka, sawirka 6).Raadinta isku-jirka waxay muujisay in msL2 lagu keydiyay lakabka Microsporidia ee genus Encephaliter iyo Orosporidium, laakiin ka maqan noocyada kale, oo ay ku jiraan Microsporidia kale.Qaab dhismeedka ribosomal, msL2 waxa ay haysataa farqi ay samaysay luminta ES31L rRNA oo fidsan.Maqnaanshahan, msL2 waxay ka caawisaa xasilinta isku laabma rRNA waxayna magdhabi kartaa luminta ES31L (Jaantuska 6).
cufnaanta Electron iyo nooc ka mid ah borotiinka ribosomal-ka ee Microsporidia msL2 ee laga helo E. cuniculi ribosomes.b Inta badan ribosomes eukaryotic, oo ay ku jiraan 80S ribosome ee Saccharomyces cerevisiae, waxay leeyihiin ES19L rRNA amplification lumay noocyada Microsporidian intooda badan.Qaab-dhismeedka hore loo aasaasay ee V. necatrix microsporidia ribosome waxay soo jeedinaysaa in luminta ES19L ee dulinnadan ay magdhow u tahay kobcinta borotiinka ribosomal msL1 cusub.Daraasaddan, waxaan ku ogaanay in E. cuniculi ribosome uu sidoo kale sameeyay borotiinka mimic RNA ribosomal dheeraad ah sida magdhow muuqda oo luminta ES19L.Si kastaba ha ahaatee, msL2 (hadda lagu sharraxay sida mala-awaalka ECU06_1135 borotiinka) iyo msL1 waxay leeyihiin asal dhisme iyo koboc kala duwan.c Helitaankan jiilka msL1 iyo msL2 ee borotiinnada ribosomal-ku waxay soo jeedinaysaa in haddii ribosomes-ku ay ku ururiyaan isbeddellada waxyeellada leh ee rRNA-gooda, ay gaari karaan heerar aan hore loo arag oo kala duwanaansho halabuur ah xitaa qayb yar oo ka mid ah noocyada la xidhiidha.Daahfurkaani wuxuu gacan ka geysan karaa in la caddeeyo asalka iyo kobaca mitochondrial ribosome, kaas oo loo yaqaan rRNA aadka loo dhimay iyo kala duwanaanshiyaha aan caadiga ahayn ee ka kooban borotiinka noocyada kala duwan.
Waxaan markaa is barbar dhignay borotiinka msL2 iyo borotiinka msL1 ee hore loo sifeeyay, borotiinka ribosomal ee kaliya ee loo yaqaan microsporidia ee laga helo V. necatrix ribosome.Waxaan rabnay inaan tijaabino in msL1 iyo msL2 ay yihiin kuwo horumar leh.Falanqayntayadu waxay muujisay in msL1 iyo msL2 ay ku jiraan god isku mid ah qaab dhismeedka ribosomal, laakiin waxay leeyihiin qaab dhismeedyo hoose iyo mid jaamacadeed oo kala duwan, taas oo muujinaysa asalkooda kobaca ee madaxbannaan (Jaantus. 6).Markaa, daahfurkayaga msL2 waxay caddaynaysaa in kooxaha noocyada eukaryotic-ga ah ay si madaxbannaan u kobcin karaan borotiinno qaabaysan oo kala duwan si ay u magdhabaan lumitaanka jajabyada rRNA.Natiijooyinkan waxaa lagu xusi karaa in inta badan cytoplasmic eukaryotic ribosomes ay ku jiraan borotiin aan kala sooc lahayn, oo ay ku jiraan isla qoyska 81 borotiinada ribosomal.Miisaanka msL1 iyo msL2 ee noocyada kala duwan ee microsporidia ee ka jawaabaya luminta qaybaha rRNA ee la dheereeyey waxay soo jeedinaysaa in hoos u dhaca naqshadaha molecular ee dulinku uu keeno dulin si ay u raadiyaan isbeddelka magdhowga, taas oo ugu dambeyntii u horseedi karta inay helaan dadyo kala duwan oo dulin ah.dhismayaasha.
Ugu dambeyntii, markii qaabkayaga la dhammeeyey, waxaan is barbar dhignay halabuurka E. cuniculi ribosome iyo tan laga saadaaliyay taxanaha genome.Dhawr borotiinno ah, oo ay ku jiraan eL14, eL38, eL41, iyo eS30, ayaa hore loo maleeyay in ay ka maqan yihiin E. cuniculi genome sababtoo ah maqnaanshahooda muuqata ee genome E. cuniculi.Luminta borotiinno badan oo ribosomal ah ayaa sidoo kale lagu saadaaliyay inta badan dulinnada unugyada unugyada ee aadka loo dhimay iyo endosymbionts.Tusaale ahaan, in kasta oo bakteeriyada noolaha xorta ah ay ka kooban tahay qoys isku mid ah oo ka kooban 54 borotiinno ribosomal ah, kaliya 11 ka mid ah qoysaska borotiinkan ayaa leh unugyo la ogaan karo oo ku jira genome kasta oo la falanqeeyay ee bakteeriyada xaddidan ee martida loo yahay.Taageerada fikraddan, luminta borotiinka ribosomal ayaa si tijaabo ah loogu arkay V. necatrix iyo P. locustae microsporidia, kuwaas oo ka maqan borotiinada eL38 iyo eL4131,32.
Si kastaba ha ahaatee, qaab-dhismeedkayagu waxay muujinayaan in kaliya eL38, eL41, iyo eS30 ay dhab ahaantii ku lumeen E. cuniculi ribosome.Barootiinka eL14 waa la xafiday oo qaab-dhismeedkeenu wuxuu muujiyay sababta borotiinkan looga heli waayay raadinta homology (Jaantus. 7).E. cuniculi ribosomes, inta badan goobta eL14 ee xidhitaanku way luntay sababtoo ah hoos u dhaca rRNA-la xoojiyay ES39L.Maqnaanshaha ES39L, eL14 waxa ay lumisay badi qaab dhismeedkeedii sare, kaliya 18% ee taxanaha eL14 ayaa la mid ahaa E. cuniculi iyo S. cerevisiae.Ilaalintan liidata ee isku xigxiga waa mid cajiib ah sababtoo ah xitaa Saccharomyces cerevisiae iyo Homo sapiens - noolaha ka soo baxay 1.5 bilyan sano marka loo eego - waxay wadaagaan in ka badan 51% isla hadhaaga eL14.Lumitaankan aan caadiga ahayn ee ilaalinta ayaa sharraxaysa sababta E. cuniculi eL14 hadda loogu sharraxay borotiinka M970_061160 ee aan ahayn borotiinka eL1427 ee ribosomal.
iyo Microsporidia ribosome waxay lumiyeen kordhinta ES39L rRNA, taas oo qayb ahaan meesha ka saartay eL14 ee isku xidhka borotiinka ribosomal.Maqnaanshaha ES39L, borotiinka eL14 microspore wuxuu ku dhacaa lumitaanka qaab dhismeedka labaad, kaas oo hore rRNA-ku xidhi lahaa α-helix wuxuu u xumeeyaa dhererka dhererka ugu yar.b isku xidhka dhawr jeer ayaa muujinaya in borotiinka eL14 uu aad loogu ilaaliyo noocyada eukaryotic (57% aqoonsiga isku xigxiga ee u dhexeeya khamiirka iyo homologues aadanaha), laakiin si liidata loo ilaaliyo oo u kala duwan microsporidia (kaas oo aan ka badnayn 24% hadhaaga la mid ah eL14 homologue).ka S. cerevisiae ama H. ​​sapiens).Ilaalinta isku xigxiga liidata iyo kala duwanaanshaha qaabdhismeedka sare waxa ay sharaxaysaa sababta eL14 homologue aan waligiis looga helin E. cuniculi iyo sababta borotiinkan loo malaynayo in uu ku lumay E. cuniculi.Taas bedelkeeda, E. cuniculi eL14 ayaa hore loogu sharraxay borotiinka M970_061160.U fiirsashadani waxay soo jeedinaysaa in kala duwanaanshaha genome-ka microsporidia uu hadda aad loo qiimeeyo: qaar ka mid ah hiddo-wadaha hadda loo maleynayo in lagu luminayo microsporidia ayaa dhab ahaantii la ilaaliyaa, inkastoo qaabab aad u kala duwan;Taa beddelkeeda, qaar ayaa loo maleynayaa inay u codeeynayaan hiddo-wadaha microsporidia ee borotiinnada gaarka ah ee dirxiga (tusaale, borotiinka mala awaalka ah ee M970_061160) dhab ahaantii waxay codeeyaan borotiinnada aadka u kala duwan ee laga helo eukaryotes kale.
Natiijooyinkani waxay soo jeedinayaan in diidmada rRNA ay u horseedi karto luminta isku xigxiga ee borotiinnada ribosomal ee ku xiga, taas oo ka dhigaysa borotiinnadan kuwo aan la ogaan karin baaritaannada isku midka ah.Sidaa darteed, waxaa laga yaabaa inaan qiyaasno heerka dhabta ah ee nabaad-guurka molecular ee noolaha genome-ga yar, maadaama borotiinada qaarkood loo maleynayo inay luminayaan dhab ahaantii way sii jiraan, inkastoo qaabab aad u isbeddelay.
Sidee dulin-ku-nooleyaashu u sii haysan karaan shaqada mashiinadooda molecular iyadoo ay jiraan xaalado hoos u dhac aad u weyn oo genom-ga?Daraasaddeenu waxay ka jawaabaysaa su'aashan iyada oo sharraxaysa qaab-dhismeedka molecular ee kakan (ribosome) ee E. cuniculi, noole leh mid ka mid ah genomes-ka eukaryotic ee ugu yar.
Waxaa la ogaa in ku dhawaad ​​labaatan sano in borotiinka iyo RNA molecules ee dulin microbial inta badan ka duwan yihiin molecules ay homologous ee noocyada noolaha xorta ah sababtoo ah waxay ka maqan yihiin xarumaha tayada tayada, waxaa la dhimay 50% ka mid ah ay size in microbes free-nool, iwm.isbedelo badan oo daciifa oo wax u dhimaya laalaabida iyo shaqada.Tusaale ahaan, ribosomes ee noolaha genome-ga yar, oo ay ku jiraan dulin badan oo intracellular iyo endosymbionts, ayaa la filayaa in ay ka maqan dhowr borotiinada ribosomal iyo ilaa saddex meelood meel ka mid ah nucleotides rRNA marka la barbar dhigo noocyada free-nololeedka 27, 29, 30, 49. Si kastaba ha ahaatee, habka loo bartay molecules kuwanu u shaqeeyaan in dulin, weli si weyn u compastics.
Daraasaddeenu waxay muujinaysaa in qaab-dhismeedka macromolecules uu muujin karo dhinacyo badan oo horumar ah oo ay adag tahay in laga soo saaro daraasadaha isbarbardhigga genomic ee dhaqanka ee dulinnada unugyada gudaha iyo noolaha kale ee xaddidan ee martida loo yahay (Jaantuska Dheeraadka ah. 7).Tusaale ahaan, tusaale ahaan borotiinka eL14 wuxuu muujinayaa in aan ka badbadin karno heerka dhabta ah ee hoos u dhaca qalabka molecular ee noocyada dulin.Dulin-ku-noolayaasha encephalitic ayaa hadda la rumeysan yahay inay leeyihiin boqollaal hiddo-side-gaar ah oo microsporia ah.Si kastaba ha ahaatee, natiijooyinkayagu waxay muujinayaan in qaar ka mid ah hidde-sideyaashan u muuqda kuwo gaar ah ay dhab ahaantii yihiin noocyo aad u kala duwan oo hidde-sideyaal ah oo ku badan eukaryotes kale.Intaa waxaa dheer, tusaalaha borotiinka msL2 wuxuu muujinayaa sida aan u illoobo borotiinada ribosomal-ka cusub oo aan dhayalsanno waxa ku jira mashiinnada unugyada dulin.Tusaalaha molecules-yada yaryar waxa ay ina tusinaysaa sida aynu isaga indho-tiri karno hal-abuurada ugu xariifsan ee qaab-dhismeedka molecular-ka dulin ee siin kara hawl-bayooloji cusub.
Isku soo wada duuboo, natiijooyinkani waxay hagaajinayaan fahamkayaga farqiga u dhexeeya qaab-dhismeedka molecular ee noolaha xaddidan ee martida loo yahay iyo dhiggooda noolaha xorta ah.Waxaan tuseynaa in mashiinada molecular, oo in muddo ah loo maleynayay in la dhimay, ay xumaadeen, oo ay ku xiran yihiin isbeddellada daciifinta ee kala duwan, taas beddelkeeda ay leeyihiin qaabab habaysan oo aan caadi ahayn oo qaab dhismeed ah.
Dhanka kale, jajabyada rRNA ee aan weyneyn iyo jajabyo isku dhafan oo aan ka helnay ribosomes E. cuniculi waxay soo jeedinayaan in dhimista genome ay bedeli karto xitaa qaybaha mashiinnada molecular ee aasaasiga ah ee lagu ilaaliyo saddexda qaybood ee nolosha - ka dib ku dhawaad ​​​​3.5 bilyan oo sano.horumarinta madax banaan ee noocyada.
Qaybaha rRNA-la'aanta iyo isku-dhafka ah ee E. cuniculi ribosomes ayaa xiiso gaar ah u leh iftiinka daraasadihii hore ee molecules RNA ee bakteeriyada endosymbiotic.Tusaale ahaan, gudaha aphid endosymbiont Buchnera aphidicola, rRNA iyo molecules tRNA ayaa la muujiyay inay leeyihiin qaab-dhismeedyo heerkul-xasaasi ah oo ay ugu wacan tahay eexda ka kooban A+T iyo qayb sare oo ka mid ah lammaaneyaal sal-qodob ah oo aan ahayn 20,50.Isbeddelladan RNA, iyo sidoo kale isbeddelka unugyada borotiinka, ayaa hadda loo maleynayaa inay mas'uul ka yihiin ku-tiirsanaanta xad-dhaafka ah ee la-hawlgalayaasha iyo awood la'aanta endosymbionts si ay u gudbiyaan kulaylka 21, 23.Inkasta oo microsporidia parasitic rRNA ay leedahay isbeddelo qaab dhismeed oo kala duwan, dabeecadda isbeddelladani waxay soo jeedinayaan in hoos u dhigista xasilloonida kulaylka iyo ku tiirsanaanta sare ee borotiinka chaperone ay noqon karto sifooyin caadi ah oo unugyada RNA ee noolaha leh genome-ka yar.
Dhanka kale, qaab-dhismeedyadayadu waxay muujinayaan in microsporidia dulinku ay kobciyeen awood gaar ah oo ay iskaga caabinayaan rRNA iyo jajabyada borotiinka ee si ballaaran loo ilaaliyo, iyaga oo horumarinaya awoodda isticmaalka dheef-shiid kiimikaad yar yar oo aad u badan oo diyaar ah sida qaab-dhismeedka qaabdhismeedka rRNA iyo jajabyada borotiinka.Burburinta qaabdhismeedka molecular..Fikradan waxaa taageeraya xaqiiqda ah in molecules yaryar oo magdhow u ah luminta jajabyada borotiinka ee rRNA iyo ribosomes ee E. cuniculi waxay ku xiran yihiin hadhaaga microsporidia-gaar ah ee borotiinnada uL15 iyo eL30.Tani waxay soo jeedinaysaa in isku xidhka molecules yar yar ee ribosomes ay noqon karto wax soo saarka xulashada wanaagsan, taas oo isbeddellada gaarka ah ee Microsporidia ee borotiinka ribosomal loo doortay awooddooda si ay u kordhiyaan xidhiidhka ribosomes ee molecules yaryar, taas oo horseedi karta noolaha ribosomal waxtar leh.Daah-furka ayaa daaha ka qaadaya hal-abuur cusub oo caqli-gal ah oo ku jira qaab-dhismeedka molecular ee dulinnada microbial-ka waxayna na siinaysaa faham wanaagsan oo ku saabsan sida qaab-dhismeedyada unugyadu ay u ilaaliyaan shaqadooda inkasta oo horumar-ku-dhimayn.
Waqtigan xaadirka ah, aqoonsiga unugyadaan yaryar weli ma cadda.Ma cadda sababta muuqaalka unugyadan yaryar ee qaabka ribosomal ay uga duwan yihiin noocyada microsporidia.Gaar ahaan, ma cadda sababta xiritaanka nucleotide lagu arkay ribosomes ee E. cuniculi iyo P. locustae, oo aan ku jirin ribosomes ee V. necatrix, inkastoo joogitaanka F170 haraaga ee eL20 iyo K172 borotiinada V. necatrix.Tirtiriddan waxaa sababi kara hadhaaga 43 uL6 (oo ku dheggan jeebka xidhitaanka nucleotide), kaas oo ah tyrosine ee V. necatrix oo aan ahayn threonine ee E. cuniculi iyo P. locustae.Silsiladda dhinaca udgoonka ee aadka u weyn ee Tyr43 waxay faragelin kartaa isku xidhka nucleotide sababta oo ah isku-dabarid adag.Haddii kale, tirtirka nucleotide muuqda waxaa laga yaabaa inay sabab u tahay xallinta hoose ee sawirka cryo-EM, taas oo caqabad ku ah qaabeynta V. necatrix ribosomal jajabyada.
Dhanka kale, shaqadeenu waxay soo jeedinaysaa in habka suuska genome-ku uu noqon karo xoog wax-abuur ah.Gaar ahaan, qaab-dhismeedka E. cuniculi ribosome wuxuu soo jeedinayaa in luminta rRNA iyo jajabyada borotiinka ee microsporidia ribosome ay abuurto cadaadis horumarineed oo kor u qaadaya isbeddelada qaabdhismeedka ribosome.Kala duwanaanshuhu waxay ka dhacaan meel ka fog goobta firfircoon ee ribosome waxayna u muuqdaan inay gacan ka geysanayaan ilaalinta (ama soo celinta) isku-dhafka ribosome-ka ee ugu fiican kaas oo haddii kale ay carqaladeyn doonto rRNA la dhimay.Tani waxay soo jeedinaysaa in hal-abuurnimada weyn ee microsporidia ribosome ay u muuqato in ay u xuubsiibtay baahi loo qabo in la xakameeyo qulqulka hidda-socodka.
Waxaa laga yaabaa in tani ay si fiican u muujisay isku-xirnaanta nucleotide, taas oo aan waligeed lagu arag noolaha kale ilaa hadda.Xaqiiqda ah in hadhaaga nucleotide-ku-xidhitaanku ay ku jiraan microsporidia caadiga ah, laakiin aan ku jirin eukaryotes kale, waxay soo jeedinaysaa in goobaha nucleotide-ku-xidhitaanku aysan ahayn kaliya relics sugaya inay baaba'aan, ama goobta ugu dambeysa ee rRNA in lagu soo celiyo qaabka nucleotides shakhsi ahaaneed.Taa baddalkeeda, boggani wuxuu u muuqdaa mid faa'iido leh oo ka soo baxay dhowr wareeg oo xulasho wanaagsan ah.Goobaha Nucleotide-ku-xidhitaanku waxay noqon karaan wax-soo-saarka xulashada dabiiciga ah: mar ES39L hoos u dhaco, microsporidia ayaa lagu qasbay inay raadiyaan magdhow si loo soo celiyo biogenesis ribosome ee ugu wanaagsan maqnaanshaha ES39L.Maaddaama nucleotide-kani uu u ekaan karo xidhiidhada molecular ee A3186 nucleotide ee ES39L, molecule nucleotide wuxuu noqdaa dhismaha dhismaha ribosome, xiritaanka kaas oo lagu sii wanaajiyo isbeddelka isku xigxiga eL30.
Marka la eego horumarka molecular ee dulinnada unugyada gudaha, daraasaddeennu waxay muujinaysaa in xoogagga xulashada dabiiciga ah ee Darwiniya iyo qulqulka hidde-sidaha ee suuska genome aysan u shaqayn si isbar-bar-socod ah, laakiin ay ku wareegaan.Marka hore, socodka hidde-sidaha wuxuu baabi'iyaa astaamaha muhiimka ah ee biomolecules, taasoo ka dhigaysa magdhow aad loogu baahan yahay.Kaliya marka dulinku uu buuxiyo baahidan iyada oo loo marayo xulashada dabiiciga ah ee Darwiniyiinta ayaa makromolecules-kooda waxay heli doonaan fursad ay ku horumariyaan sifooyinkooda ugu cajiibsan iyo kuwa cusub.Muhiimad ahaan, kobcinta goobaha nucleotide ee ku xiran E. cuniculi ribosome waxay soo jeedinaysaa in qaabkan khasaaraha-si-faa'iidada ee kobaca kelli ma aha oo kaliya amortizes isbedelada deleterious, laakiin mararka qaarkood siinaysaa gebi ahaanba hawlaha cusub ee macromolecules dulin.
Fikradani waxay la socotaa aragtida dheellitirka dhaqdhaqaaqa ee Sewell Wright, taas oo sheegaysa in nidaamka adag ee xulashada dabiiciga ah uu xaddidayo awoodda noolaha si ay u cusbooneysiiso51,52,53.Si kastaba ha noqotee, haddii qulqulka hidde-sidaha uu carqaladeeyo xulashada dabiiciga ah, qulqulatooyinkani waxay soo saari karaan isbeddelo aan iyaga laftoodu la qabsanayn (ama xitaa waxyeello leh) laakiin waxay horseedaan isbeddello dheeraad ah oo bixiya fayoobi sare ama dhaqdhaqaaq cusub oo bayooloji ah.Qaab dhismeedkayagu waxa uu taageerayaa fikradan inagoo tusayna in isla nooca isku bedelka ee yareeya laalaabka iyo shaqada biomolecule ay u muuqato in uu yahay kicinta ugu weyn ee horumarintiisa.Iyadoo la raacayo qaabka horumarka guul-guulaysiga, daraasaddeenu waxay muujinaysaa in suuska genome-ka, oo dhaqan ahaan loo arko habka hoos u dhaca, sidoo kale waa darawal weyn oo hal-abuurnimo, mararka qaarkood iyo laga yaabee xitaa inta badan u oggolaanaya macromolecules inay helaan hawlo cusub oo dulin ah.isticmaali kartaa iyaga.