Kea leboha ha u etetse Nature.com.Mofuta oa sebatli oo u o sebelisang o na le tšehetso e fokolang ea CSS.Bakeng sa boiphihlelo bo botle ka ho fetesisa, re khothaletsa hore o sebelise sebatli se ntlafalitsoeng (kapa o tima Compatibility Mode ho Internet Explorer).Khabareng, ho netefatsa ts'ehetso e tsoelang pele, re tla fana ka sebaka sa marang-rang ntle le mekhoa le JavaScript.
Ho iphetola ha likokoana-hloko ho kenyelletsa ho hanyetsana pakeng tsa khetho ea tlhaho, e etsang hore likokoana-hloko li ntlafatse, le ho hoholeha ha liphatsa tsa lefutso, ho etsang hore likokoana-hloko li lahleheloe ke liphatsa tsa lefutso le ho bokella liphetoho tse senyang.Mona, e le ho utloisisa hore na ho hanyetsana hona ho etsahala joang sekaleng sa macromolecule e le 'ngoe, re hlalosa sebopeho sa cryo-EM sa ribosome ea Encephalitozoon cuniculi, e leng sebōpuoa sa eukaryotic se nang le e' ngoe ea liphatsa tsa lefutso tse nyenyane ka ho fetisisa tsa tlhaho.Phokotso e feteletseng ea rRNA ho E. cuniculi ribosomes e tsamaisana le liphetoho tse e-s'o ka tsa e-ba teng tsa sebopeho, tse kang ho fetoha ha li-link tsa rRNA tse neng li sa tsejoe nakong e fetileng le rRNA ntle le maqhubu.Ho phaella moo, E. cuniculi ribosome e ile ea pholoha ho lahleheloa ke likhechana tsa rRNA le liprotheine ka ho ntlafatsa bokhoni ba ho sebelisa limolek'hule tse nyenyane e le mehlala ea sebopeho sa likaroloana le liprotheine tsa rRNA tse senyehileng.Ka kakaretso, re bontša hore mehaho ea limolek'hule eo e leng khale ho nahanoa hore e fokotsehile, e fokotsehile, 'me e itšetlehile ka liphetoho tse fokolisang li na le mekhoa e mengata ea matšeliso e etsang hore e lule e sebetsa ho sa tsotellehe ho fokotseha ho feteletseng ha limolek'hule.
Hobane lihlopha tse ngata tsa likokoana-hloko li na le lisebelisoa tse ikhethang tsa limolek'hule ho tlatlapa batho ba li amohelang, hangata re tlameha ho hlahisa mefuta e fapaneng ea kalafo bakeng sa lihlopha tse fapaneng tsa likokoana-hloko1,2.Leha ho le joalo, bopaki bo bocha bo fana ka maikutlo a hore likarolo tse ling tsa ho iphetola ha likokoana-hloko lia fetoha 'me haholo-holo li ka boleloa esale pele, e leng se bontšang hore ho na le motheo o ka bang teng oa mehato e pharaletseng ea phekolo ea likokoana-hloko tse nyenyane3,4,5,6,7,8,9.
Mosebetsi o fetileng o khethile mokhoa o tloaelehileng oa ho iphetola ha lintho ho likokoana-hloko tse bitsoang "genome reduction" kapa "genome decay"10,11,12,13.Lipatlisiso tsa morao-rao li bontša hore ha likokoana-hloko li tlohela mokhoa oa tsona oa ho phela ka bolokolohi 'me li fetoha likokoana-hloko tsa intracellular (kapa li-endosymbionts), liphatsa tsa lefutso tsa tsona li kena butle empa li makatsa metamorphoses ka limilione tsa lilemo9,11.Ts'ebetsong e tsejoang e le ho bola ha genome, likokoana-hloko tse nyenyane li bokella liphetoho tse senyang tse fetolang mefuta e mengata ea pele ea lefutso hore e be li-pseudogenes, e lebisang ho lahleheloa ke liphatsa tsa lefutso butle-butle le ho putlama ha phetoho14,15.Ho putlama hona ho ka senya ho fihla ho 95% ea liphatsa tsa lefutso linthong tsa khale ka ho fetisisa tsa intracellular ha li bapisoa le mefuta e amanang haufi-ufi e phelang ka bolokolohi.Ka hona, ho iphetola ha likokoana-hloko tsa intracellular ke ho ferekana pakeng tsa matla a mabeli a loantšanang: khetho ea tlhaho ea Darwin, e lebisang ntlafatsong ea likokoana-hloko, le ho putlama ha genome, ho lahlela likokoana-hloko ka thōko.Hore na kokoana-hloko ena e khonne ho tsoa ntoeng ena joang le ho boloka tšebetso ea sebopeho sa eona sa limolek'hule ha ho tsejoe hantle.
Leha mokhoa oa ho bola ha liphatsa tsa lefutso o sa utloisisoe ka botlalo, o bonahala o etsahala haholo-holo ka lebaka la ho hoholeha khafetsa ha liphatsa tsa lefutso.Hobane likokoana-hloko li phela ka bongata, li-asexual, le liphatsa tsa lefutso tse fokolang, li ke ke tsa khona ho felisa liphetoho tse senyang tseo ka linako tse ling li hlahang nakong ea DNA.Sena se lebisa pokellong e ke keng ea fetoloa ea liphetoho tse kotsi le phokotso ea genome ea parasite.Ka lebaka leo, likokoana-hloko ha li lahleheloe ke liphatsa tsa lefutso tse seng li sa hlokahale bakeng sa ho phela sebakeng sa intracellular.Ke ho se khonehe ha likokoana-hloko tsa likokoana-hloko ho felisa liphetoho tse senyang nako le nako tse etsang hore liphetoho tsena li bokelle ho pholletsa le genome, ho kenyeletsa le liphatsa tsa tsona tsa bohlokoa ka ho fetisisa.
Boholo ba kutloisiso ea rona ea hona joale ea phokotso ea genome e thehiloe feela papisong ea tatellano ea liphatsa tsa lefutso, ka tlhokomelo e fokolang ea liphetoho tsa limolek'hule tsa sebele tse etsang mesebetsi ea ho boloka ntlo le ho sebetsa e le lipheo tse ka bang teng tsa lithethefatsi.Liphuputso tse bapisoang li bontšitse hore moroalo oa liphetoho tse senyang likokoana-hloko tsa intracellular li bonahala li etsa hore liprotheine le li-nucleic acid li se ke tsa senyeha le ho kopana, ho etsa hore li itšetlehe haholoanyane le hore li se ke tsa chesoa ke mocheso19,20,21,22,23.Ho feta moo, likokoana-hloko tse fapa-fapaneng-e ikemetseng ka linako tse ling li arohane ka lilemo tse ka bang limilione tse likete tse 2.5-li bile le tahlehelo e tšoanang ea litsi tsa taolo ea boleng protheine synthesis5,6 le mekhoa ea ho lokisa DNA24.Leha ho le joalo, ha ho tsejoe hanyane ka phello ea bophelo ba intracellular ho thepa e meng eohle ea li-macromolecules tsa cellular, ho kenyeletsoa ho ikamahanya le limolek'hule moroalo o ntseng o eketseha oa liphetoho tse senyang.
Mosebetsing ona, e le hore re utloisise hamolemo ho iphetola ha liprotheine le li-nucleic acid tsa likokoana-hloko tsa intracellular, re ile ra etsa qeto ea sebopeho sa li-ribosome tsa likokoana-hloko tsa intracellular Encephalitozoon cuniculi.E. cuniculi ke sebōpuoa se kang fungus sa sehlopha sa parasitic microsporidia tse nang le liphatsa tsa lefutso tse nyenyane tsa eukaryotic ka tsela e sa tloaelehang 'me ka hona li sebelisoa e le likokoana-hloko tsa mohlala ho ithuta ho senyeha ha genome25,26,27,28,29,30.Haufinyane tjena, sebopeho sa cryo-EM ribosome se ne se ikemiselitse ho fokotsa liphatsa tsa lefutso tsa Microsporidia, Paranosema locustae, le Vairimorpha necatrix31,32 (~ 3.2 Mb genome).Mehaho ena e fana ka maikutlo a hore tahlehelo e itseng ea rRNA amplification e lefshoa ke nts'etsopele ea likhokahano tse ncha pakeng tsa liprotheine tsa boahelani tsa ribosomal kapa ho fumanoa ha liprotheine tse ncha tsa msL131,32 ribosomal.Mefuta ea Encephalitozoon (genome ~ limilione tse 2.5 bp), hammoho le mong ka bona ea haufi-ufi Ordospora, li bonts'a tekanyo ea ho qetela ea phokotso ea genome ho eukaryotes - li na le liphatsa tsa lefutso tse ka tlase ho 2000 tsa protheine, 'me ho lebeletsoe hore li-ribosome tsa tsona ha li na feela rRNA likhechana tsa ho atolosa (rRNA ribosome) tse nang le li-ribosome tse 'nè liprotheine tsa ribosomal ka lebaka la ho hloka li-homologues ho E. cuniculi genome26,27,28.Ka hona, re ile ra etsa qeto ea hore E. cuniculi ribosome e ka senola maqheka a neng a sa tsejoe pele a ho ikamahanya le limolek'hule ho bola ha genome.
Sebopeho sa rona sa cryo-EM se emela eukaryotic cytoplasmic ribosome e nyane ka ho fetisisa e lokelang ho tsejoa ebile e fana ka temohisiso ea hore na tekanyo ea ho qetela ea phokotso ea genome e ama sebopeho, kopano le phetoho ea mochini oa limolek'hule o bohlokoa hakae sele.Re fumane hore E. cuniculi ribosome e tlōla melao-motheo e mengata e bolokiloeng ka bophara ea ho mena ha RNA le kopano ea ribosome, 'me re fumane protheine e ncha, e neng e sa tsejoe pele ea ribosomal.Ho sa lebelloa, re bonts'a hore li-microsporidia ribosomes li fetohile bokhoni ba ho tlama limolek'hule tse nyane, 'me re hakanya hore ho fokotseha ho rRNA le liprotheine ho baka mats'oao a ho iphetola ha lintho a ka qetellang a fana ka litšoaneleho tsa bohlokoa ho ribosome.
E le ho ntlafatsa kutloisiso ea rona ea ho iphetola ha liprotheine le li-nucleic acid ka har'a likokoana-hloko tsa intracellular, re ile ra etsa qeto ea ho arola E. cuniculi spores ho litloaelo tsa lisele tsa mammalian tse nang le tšoaetso e le ho hloekisa li-ribosome tsa tsona le ho fumana sebopeho sa li-ribosome tsena.Ho thata ho fumana palo e kholo ea parasitic microsporidia hobane microsporidia e ke ke ea lengoa ka mokhoa oa limatlafatsi.Ho e-na le hoo, lia hōla ’me li ikatisa feela ka har’a sele e amohelang sebaka.Ka hona, ho fumana E. cuniculi biomass bakeng sa tlhoekiso ea ribosome, re ile ra tšoaetsa lisele tsa liphio tsa mammalian RK13 ka E. cuniculi spores le ho hlahisa lisele tsena tse nang le tšoaetso ka libeke tse 'maloa ho lumella E. cuniculi ho hōla le ho ata.Re sebelisa monolayer ea sele e tšoaelitsoeng e ka bang halofo ea mithara ea lisekoere, re ile ra khona ho hloekisa hoo e ka bang 300 mg ea likokoana-hloko tsa Microsporidia le ho li sebelisa ho arola li-ribosome.Ka mor'a moo re ile ra senya li-spores tse hloekisitsoeng ka lifaha tsa khalase 'me ra arola li-ribosomes tse tala re sebelisa mokhoa oa stepwise oa polyethylene glycol fractionation ea lysates.Sena se re lumelletse ho fumana hoo e ka bang 300 µg ea E. cuniculi ribosomes e tala bakeng sa tlhahlobo ea sebopeho.
Ka mor'a moo re ile ra bokella litšoantšo tsa cryo-EM re sebelisa lisampole tsa ribosome tse hlahisitsoeng mme ra sebetsana le litšoantšo tsena re sebelisa limaske tse tsamaellanang le subunit e kholo ea ribosomal, hlooho e nyane ea subunit, le subunit e nyane.Nakong ea ts'ebetso ena, re ile ra bokella litšoantšo tsa likaroloana tse ka bang 108,000 tsa ribosomal le litšoantšo tsa cryo-EM tsa computed ka qeto ea 2.7 Å (Lipalo tse Tlatsetsang 1-3).Eaba re sebelisa litšoantšo tsa cryoEM ho etsa mohlala oa rRNA, protheine ea ribosomal, le hibernation factor Mdf1 e amanang le E. cuniculi ribosomes (Fig. 1a, b).
Sebopeho sa E. cuniculi ribosome e rarahaneng le hibernation factor Mdf1 (pdb id 7QEP).b 'Mapa oa hibernation factor Mdf1 e amanang le E. cuniculi ribosome.c 'Mapa oa sebopeho sa bobeli o bapisa rRNA e fumanoeng mefuteng ea Microsporidian le meaho e tsebahalang ea ribosomal.Liphanele li bonts'a sebaka sa likhechana tse matlafalitsoeng tsa rRNA (ES) le libaka tse sebetsang tsa ribosome, ho kenyeletsoa sebaka sa decoding (DC), sarcinicin loop (SRL), le setsi sa phetidyl transferase (PTC).d The electron density e tsamaellanang le peptidyl transferase center ea E. cuniculi ribosome e fana ka maikutlo a hore sebaka sena sa catalytic se na le sebopeho se tšoanang ho E. cuniculi parasite le mabotho a eona, ho akarelletsa le H. sapiens.e, f Tekanyetso ea elektronike e lumellanang ea setsi sa ho khetholla (e) le sebopeho sa schematic sa setsi sa ho khetholla (f) se bontša hore E. cuniculi e na le masala a U1491 sebakeng sa A1491 (E. coli numbering) ho li-eukaryote tse ling tse ngata.Phetoho ena e fana ka maikutlo a hore E. cuniculi e kanna ea ba le maikutlo a matla ho lithibela-mafu tse shebileng sebaka sena se sebetsang.
Ho fapana le mehaho e neng e thehiloe pele ea V. necatrix le P. locustae ribosomes (mehaho ka bobeli e emela lelapa la microsporidia Nosematidae 'me e tšoana haholo le e mong), 31,32 E. cuniculi ribosomes e kena mekhoa e mengata ea rRNA le ho arohana ha protheine.Denaturation e eketsehileng (Litšoantšo tsa Tlatsetso 4-6).Ho rRNA, liphetoho tse tsotehang ka ho fetisisa li kenyelelitse tahlehelo e feletseng ea sekhechana sa 25S rRNA ES12L le ho senyeha ha karolo ea h39, h41, le H18 helices (setšoantšo sa 1c, Supplementary Fig. 4).Har'a liprotheine tsa ribosomal, liphetoho tse hlollang ka ho fetisisa li ne li kenyelletsa tahlehelo e feletseng ea protheine ea eS30 le khutsufatso ea eL8, eL13, eL18, eL22, eL29, eL40, uS3, uS9, uS14, uS17, le liprotheine tsa eS7 (Figures ea Tlatsetso 4, 5).
Kahoo, phokotso e feteletseng ea liphatsa tsa lefutso tsa mefuta ea Encephalotozoon/Ordospora e bonahala sebopehong sa tsona sa ribosome: E. cuniculi ribosomes e na le tahlehelo e makatsang ea protheine ho li-eukaryotic cytoplasmic ribosomes tse ipapisitseng le sebopeho sa sebopeho, 'me ha li na le li-rRNA le likhechana tsa protheine tse ka har'a likarolo tse tharo tsa protheine tse sephara feela.Sebopeho sa E. cuniculi ribosome se fana ka mohlala oa pele oa limolek'hule bakeng sa liphetoho tsena le ho senola liketsahalo tsa ho iphetola ha lintho tse 'nileng tsa hlokomolohuoa ke li-genomics tse bapisoang le lithuto tsa intracellular biomolecular structure (Supplementary Fig. 7).Ka tlase, re hlalosa e 'ngoe le e' ngoe ea liketsahalo tsena hammoho le tšimoloho ea tsona ea ho iphetola ha lintho le phello ea tsona e ka bang teng mosebetsing oa ribosome.
Ka mor'a moo re fumane hore, ho phaella ho li-truncations tse kholo tsa rRNA, E. cuniculi ribosomes li na le mefuta e fapaneng ea rRNA sebakeng se seng sa tsona se sebetsang.Le hoja setsi sa peptidyl transferase ea E. cuniculi ribosome e na le sebopeho se tšoanang le li-ribosomes tse ling tsa eukaryotic (setšoantšo sa 1d), setsi sa ho khetholla se fapane ka lebaka la ho fetoha ha tatellano ea nucleotide 1491 (E. coli numbering, Fig. 1e, f).Tlhokomeliso ena ke ea bohlokoa hobane sebaka sa li-ribosome tsa eukaryotic hangata se na le masalla a G1408 le A1491 ha a bapisoa le masala a mofuta oa baktheria A1408 le G1491.Phapang ena e ipapisitse le kutlo e fapaneng ea li-ribosome tsa baktheria le eukaryotic ho lelapa la aminoglycoside la lithibela-mafu tsa ribosomal le limolek'hule tse ling tse nyane tse shebileng sebaka sa ho khetha.Sebakeng sa li-decoding tsa E. cuniculi ribosome, masala a A1491 a ile a nkeloa sebaka ke U1491, e leng monyetla oa ho theha sebopeho se ikhethileng sa limolek'hule tse lebisitseng sebaka sena se sebetsang.Mofuta o tšoanang oa A14901 o boetse o teng ho microsporidia tse ling tse kang P. locustae le V. necatrix, ho fana ka maikutlo a hore e atile har'a mefuta ea microsporidia (setšoantšo sa 1f).
Hobane lisampole tsa rona tsa E. cuniculi ribosome li ne li arohane le likokoana-hloko tse sa sebetseng tsa metabolism, re ile ra leka 'mapa oa cryo-EM oa E. cuniculi bakeng sa ho tlama ha ribosome nakong e fetileng tlas'a khatello ea maikutlo kapa maemo a tlala.Hibernation factor 31,32,36,37, 38. Re ile ra bapisa sebopeho se neng se thehiloe pele sa hibernating ribosome le 'mapa oa cryo-EM oa E. cuniculi ribosome.Bakeng sa docking, S. cerevisiae ribosomes e ne e sebelisoa ka mokhoa o rarahaneng le hibernation factor Stm138, li-ribosomes tsa litsie tse rarahaneng le Lso232 factor, le V. necatrix ribosomes tse rarahaneng le Mdf1 le Mdf231 lintlha.Ka nako e ts'oanang, re fumane "cryo-EM density" e tsamaellanang le karolo e setseng ea Mdf1.Ho tšoana le Mdf1 e tlamang V. necatrix ribosome, Mdf1 e boetse e tlama ho E. cuniculi ribosome, moo e thibelang sebaka sa E sa ribosome, mohlomong se thusa ho etsa hore li-ribosome li fumanehe ha likokoana-hloko tsa likokoana-hloko li fetoha ts'ebetso ea metabolically ha 'mele o sa sebetse (Setšoantšo sa 2).).
Mdf1 e thibela sebaka sa E sa ribosome, se bonahalang se thusa ho tima ribosome ha likokoana-hloko tsa likokoana-hloko li se li sa sebetse.Ka sebopeho sa E. cuniculi ribosome, re fumane hore Mdf1 e theha kamano e neng e sa tsejoe pele le kutu ea L1 ribosome, karolo ea ribosome e thusang ho lokolloa ha tRNA e deacylated ho tloha ribosome nakong ea protheine synthesis.Mabitso ana a fana ka maikutlo a hore Mdf1 e ikarola ho ribosome e sebelisa mochine o tšoanang le oa deacetylated tRNA, e fana ka tlhaloso e ka khonehang ea hore na ribosome e tlosa Mdf1 joang ho tsosolosa protheine synthesis.
Leha ho le joalo, sebopeho sa rona se ile sa senola kamano e sa tsejoeng pakeng tsa Mdf1 le L1 ribosome leoto (karolo ea ribosome e thusang ho lokolla deacylated tRNA ho tsoa ho ribosome nakong ea protheine synthesis).Ka ho khetheha, Mdf1 e sebelisa mabitso a tšoanang le karolo ea setsoe ea molek'hule ea deacylated tRNA (setšoantšo sa 2).Mohlala ona oa limolek'hule o neng o sa tsejoe pele o bontšitse hore Mdf1 e ikarola ho ribosome e sebelisa mochine o tšoanang le oa deacetylated tRNA, e hlalosang hore na ribosome e tlosa ntho ena ea hibernation ho tsosolosa protheine synthesis.
Ha re etsa mohlala oa rRNA, re fumane hore E. cuniculi ribosome e na le likaroloana tsa rRNA tse phuthiloeng ka mokhoa o sa tloaelehang, tseo re li bitsitseng fused rRNA (setšoantšo sa 3).Ho li-ribosomes tse arolang likarolo tse tharo tsa bophelo, rRNA e mena ho ba likarolo tseo boholo ba li-rRNA li thehiloeng ho tsona e ka ba li-base pair ebe li phuthana kapa li sebelisana le liprotheine tsa ribosomal38,39,40.Leha ho le joalo, ho E. cuniculi ribosomes, li-rRNA li bonahala li tlōla molao-motheo ona oa ho mena ka ho fetola tse ling tsa li-helice tsa tsona hore e be libaka tse sa phutholohang tsa rRNA.
Sebopeho sa H18 25S rRNA helix ho S. cerevisiae, V. necatrix, le E. cuniculi.Ka tloaelo, ho li-ribosome tse nkang likarolo tse tharo tsa bophelo, sehokelo sena se hokela ho RNA helix e nang le masalla a 24 ho isa ho a 34.Ho Microsporidia, ho fapana le hoo, sehokelo sena sa rRNA se fokotsoa butle-butle ho ba lihokela tse peli tse nang le molora o le mong tse nang le uridine tse nang le masala a 12 feela.Bongata ba masala ana a pepesehetse lihlapolli.Palo e bonts'a hore parasitic microsporidia e bonahala e tlola melao-motheo e akaretsang ea ho mena ha rRNA, moo metheo ea rRNA hangata e kopantsoeng le metheo e meng kapa e amehang likamanong tsa rRNA-protein.Ka microsporidia, likhechana tse ling tsa rRNA li nka lesapo le sa rateheng, leo ho lona pele rRNA helix e fetohang sekhechana sa khoele e le 'ngoe se bolelele hoo e batlang e le mola o otlolohileng.Ho ba teng ha libaka tsena tse sa tloaelehang ho lumella microsporidia rRNA ho tlama likhechana tsa rRNA tse hole ho sebelisa palo e fokolang ea metheo ea RNA.
Mohlala o tsotehang ka ho fetisisa oa phetoho ena ea ho iphetola ha lintho o ka bonoa ho H18 25S rRNA helix (setšoantšo sa 3).Ka mefuta e tsoang ho E. coli ho ea ho batho, metheo ea rRNA helix ena e na le li-nucleotide tse 24-32, tse etsang helix e sa tloaelehang hanyenyane.Mehahong ea ribosomal e neng e tsejoa nakong e fetileng ho tloha V. necatrix le P. locustae,31,32 metheo ea H18 helix e sa phutholoha ka mokhoa o itseng, empa nucleotide base pairing e bolokiloe.Leha ho le joalo, ho E. cuniculi sekhechana sena sa rRNA se fetoha likhokahanyo tse khutšoane ka ho fetisisa 228UUUGU232 le 301UUUUUUUU307.Ho fapana le likhechana tse tloaelehileng tsa rRNA, likhokahano tsena tse nang le uridine ha li kopane kapa li kopana haholo le liprotheine tsa ribosomal.Sebakeng seo, ba nka meaho e bulehileng le e butsoeng ka botlalo moo likhoele tsa rRNA li atolositsoeng hoo e batlang e le tse otlolohileng.Conformation ena e otlolohileng e hlalosa kamoo E. cuniculi e sebelisang metheo ea RNA e 12 feela ho tlatsa lekhalo la 33 Å pakeng tsa liheli tsa H16 le H18 rRNA, ha mefuta e meng e hloka bonyane metheo ea rRNA habeli ho tlatsa lekhalo.
Kahoo, re ka bontša hore, ka ho mena ka matla ho sa thabiseng, parasitic microsporidia e thehile leano la ho konteraka esita le likarolo tsa rRNA tse ntseng li bolokiloe ka ho pharaletseng ho pholletsa le mefuta eohle ea likarolo tse tharo tsa bophelo.Kamoo ho bonahalang kateng, ka ho bokella liphetoho tse fetolang liheelle tsa rRNA hore e be lihokelo tse khutšoane tsa poly-U, E. cuniculi e ka etsa likhechana tse sa tloaelehang tsa rRNA tse nang le li-nucleotide tse seng kae kamoo ho ka khonehang bakeng sa ho kopanya likaroloana tsa distal rRNA.Sena se thusa ho hlalosa kamoo microsporidia e fihletseng phokotso e kholo ea sebopeho sa bona sa mantlha sa limolek'hule ntle le ho lahleheloa ke bots'epehi ba bona ba sebopeho le ts'ebetso.
Ntho e 'ngoe e sa tloaelehang ea E. cuniculi rRNA ke ponahalo ea rRNA ntle le thickenings (setšoantšo sa 4).Li-bulges ke li-nucleotide tse se nang li-base pair tse sothehang ka ntle ho RNA helix ho e-na le ho ipata ho eona.Li-protrusions tse ngata tsa rRNA li sebetsa e le likhomaretsi tsa limolek'hule, tse thusang ho tlama liprotheine tsa ribosomal tse haufi kapa likaroloana tse ling tsa rRNA.Tse ling tsa li-bulges li sebetsa e le li-hinges, tse lumellang rRNA helix hore e fetohe le ho phutha hantle bakeng sa tlhahiso ea protheine e hlahisang 41.
a An rRNA protrusion (S. cerevisiae numbering) ha e eo sebopeho sa E. cuniculi ribosome, empa e teng ho tse ling tse ngata tsa eukaryotes b E. coli, S. cerevisiae, H. sapiens, le E. cuniculi internal ribosomes.likokoana-hloko ha li na maqeba a mangata a khale a rRNA a bolokiloeng haholo.Li-thickenings tsena li tsitsisa sebopeho sa ribosome;ka hona, ho ba sieo ha bona ho microsporidia ho bontša ho fokotseha ho tsitsitseng ha rRNA ho phutha likokoana-hloko tsa microsporidia.Ha ho bapisoa le P stems (L7 / L12 stems ka baktheria) e bontša hore ho lahleheloa ke maqhubu a rRNA ka linako tse ling ho tsamaisana le ponahalo ea maqhubu a macha haufi le maqeba a lahlehileng.H42 helix ho 23S/28S rRNA e na le leqhubu la khale (U1206 ho Saccharomyces cerevisiae) le hakanyetsoang bonyane lilemo tse limilione tse likete tse 3.5 ka lebaka la tšireletso ea eona likarolong tse tharo tsa bophelo.Ka microsporidia, leqhubu lena le felisoa.Leha ho le joalo, leqhubu le lecha le ile la hlaha haufi le leqhubu le lahlehileng (A1306 ho E. cuniculi).
Ka mokhoa o tsotehang, re fumane hore E. cuniculi ribosomes ha e na boholo ba li-bulges tsa rRNA tse fumanoang mefuteng e meng, ho kenyelletsa le li-bulges tse fetang 30 tse bolokiloeng ho eukaryotes tse ling (setšoantšo sa 4a).Tahlehelo ena e felisa likamano tse ngata pakeng tsa li-subunits tsa ribosomal le li-helices tse haufi tsa rRNA, ka linako tse ling li etsa li-voids tse kholo tse se nang letho ka har'a ribosome, e leng se etsang hore E. cuniculi ribosome e be porous ha e bapisoa le li-ribosomes tse tloaelehileng (Setšoantšo sa 4b).Ka ho hlakileng, re fumane hore boholo ba likhahla tsena li ne li boetse li lahlehile ka V. necatrix le P. locustae ribosome mehaho e neng e hlokomolohuoa ke litlhahlobo tse fetileng tsa moralo31,32.
Ka linako tse ling ho lahleheloa ke li-bulges tsa rRNA ho tsamaisana le nts'etsopele ea likhahla tse ncha haufi le leqhubu le lahlehileng.Ka mohlala, ribosomal P-stem e na le leqhubu la U1208 (ho Saccharomyces cerevisiae) le ileng la pholoha ho tloha ho E. coli ho ea ho batho, kahoo ho hakanngoa hore ke lilemo tse limilione tse likete tse 3.5.Nakong ea protheine synthesis, leqhubu lena le thusa P stem ho tsamaea pakeng tsa li-conformations tse bulehileng le tse koetsoeng e le hore ribosome e khone ho bokella lintlha tsa phetolelo le ho li isa sebakeng se sebetsang.Ho E. cuniculi ribosomes, thickening ena ha e eo;leha ho le joalo, botenya bo bocha (G883) bo fumanehang feela ka lipara tse tharo tsa motheo bo ka kenya letsoho ho tsosoloseng ho feto-fetoha ho hoholo ha P stem (setšoantšo sa 4c).
Lintlha tsa rona tse mabapi le rRNA ntle le li-bulges li fana ka maikutlo a hore ho fokotsa rRNA ha ho felle feela ho lahleheloa ke likarolo tsa rRNA holim'a ribosome, empa hape ho ka kenyelletsa nucleus ea ribosome, ho theha bokooa bo khethehileng ba limolek'hule bo sa hlalosoang ka lisele tse phelang mahala.mefuta e phelang e bonoa.
Kamora ho etsa mohlala oa liprotheine tsa canonical ribosomal le rRNA, re fumane hore likarolo tse tloaelehileng tsa ribosomal ha li khone ho hlalosa likarolo tse tharo tsa setšoantšo sa cryo-EM.Tse peli tsa likhechana tsena ke limolek'hule tse nyane ka boholo (setšoantšo sa 5, sa Tlatsetso sa 8).Karolo ea pele e kopantsoe pakeng tsa liprotheine tsa ribosomal uL15 le eL18 sebakeng seo hangata se leng ho C-terminus ea eL18, e khutsufalitsoeng ho E. cuniculi.Le hoja re ke ke ra tseba hore na molek'hule ena ke mang, boholo le sebōpeho sa sehlekehleke sena sa ho teteana ha maikutlo se hlalosoa hantle ke boteng ba limolek'hule tsa spermidine.Tlamahano ea eona ho ribosome e tsitsisoa ke liphetoho tse khethehileng tsa microsporidia liprotheine tsa uL15 (Asp51 le Arg56), tse bonahalang li eketsa kamano ea ribosome bakeng sa molek'hule ena e nyenyane, kaha li lumella uL15 ho phuthela molek'hule e nyenyane ka sebopeho sa ribosomal.Tlatsetso Setšoantšo sa 2).8, lintlha tse eketsehileng 1, 2).
Litšoantšo tsa Cryo-EM tse bontšang boteng ba li-nucleotide ka ntle ho ribose ho ea ho E. cuniculi ribosome.Ho E. cuniculi ribosome, nucleotide ena e lula sebakeng se le seng le 25S rRNA A3186 nucleotide (Saccharomyces cerevisiae numbering) ho li-ribosome tse ling tse ngata tsa eukaryotic.b Ka sebopeho sa ribosomal sa E. cuniculi, nucleotide ena e teng pakeng tsa liprotheine tsa ribosomal uL9 le eL20, kahoo e tsitsisa kamano pakeng tsa liprotheine tse peli.cd eL20 tlhahlobo ea paballo ea tatelano har'a mefuta ea microsporidia.Sefate sa phylogenetic sa Microsporidia mefuta (c) le tatellano e mengata ea tatellano ea protheine ea eL20 (d) e bontša hore masala a tlamang li-nucleotide F170 le K172 a bolokiloe ka ho fetisisa Microsporidia e tloaelehileng, ntle le S. lophii, ntle le branching ea pele ea branching Microsporidia, e bolokang Microsporidia ES39.e Palo ena e bontša hore masala a tlamang li-nucleotide F170 le K172 a teng feela ho eL20 ea genome ea microsporidia e fokolitsoeng haholo, empa eseng ho li-eukaryote tse ling.Ka kakaretso, lintlha tsena li fana ka maikutlo a hore li-ribosome tsa Microsporidian li thehile sebaka se tlamang sa nucleotide se bonahalang se tlama limolek'hule tsa AMP le ho li sebelisa ho tsitsisa litšebelisano tsa protheine le protheine mohahong oa ribosomal.Paballo e phahameng ea sebaka sena se tlamang ho Microsporidia le ho ba sieo ha eona ho li-eukaryote tse ling ho fana ka maikutlo a hore sebaka sena se ka fana ka monyetla o khethehileng oa ho pholoha bakeng sa Microsporidia.Ka hona, pokotho e tlamang li-nucleotide ka har'a microsporidia ribosome ha e bonahale e le tšobotsi e fokolang kapa mokhoa oa ho qetela oa ho senyeha ha rRNA joalokaha ho hlalositsoe pele, empa ho e-na le hoo ke ts'ebetso e sebetsang ea ho iphetola ha lintho e lumellang microsporidia ribosome ho tlama limolek'hule tse nyenyane ka ho toba, ho li sebelisa e le li-block tsa molek'hule.litene tsa ho haha ​​​​ribosomes.Se sibolotsoeng sena se etsa hore microsporidia ribosome e be eona feela ribosome e tsejoang ka ho sebelisa nucleotide e le 'ngoe e le moaho oa eona.f Tsela e inahaneloang ea ho iphetola ha lintho e nkiloeng ho tlamahaneng ha nucleotide.
Boima ba bobeli ba boima ba limolek'hule bo fumaneha ho sehokelo pakeng tsa liprotheine tsa ribosomal uL9 le eL30 (setšoantšo sa 5a).Khokahano ena e kile ea hlalosoa ka sebopeho sa Saccharomyces cerevisiae ribosome e le sebaka se tlamang bakeng sa 25S nucleotide ea rRNA A3186 (karolo ea ES39L rRNA extension)38.Ho ile ha bontšoa hore ho li-ribosome tsa P. locustae ES39L tse senyehileng, sebopeho sena se kopanya nucleotide e le 'ngoe e sa tsejoeng 31,' me ho nahanoa hore nucleotide ena ke mofuta oa ho qetela o fokolitsoeng oa rRNA, oo bolelele ba rRNA e leng ~ 130-230 metheo.ES39L e fokotsehile ho nucleotide e le 'ngoe 32.43.Litšoantšo tsa rona tsa cryo-EM li tšehetsa khopolo ea hore ho teteana ho ka hlalosoa ke li-nucleotide.Leha ho le joalo, qeto e phahameng ea sebopeho sa rona e bontšitse hore nucleotide ena ke molek'hule ea extraribosomal, mohlomong AMP (Fig. 5a, b).
Eaba re botsa hore na sebaka se tlamang li-nucleotide se hlahile ho E. cuniculi ribosome kapa hore na se ne se le teng pele.Kaha ho tlama ha nucleotide ho kopanngoa haholo ke masala a Phe170 le Lys172 ka har'a protheine ea eL30 ea ribosomal, re ile ra lekola paballo ea masala ana ho li-eukaryote tse emelang 4396.Joalo ka tabeng ea uL15 ka holimo, re fumane hore masala a Phe170 le Lys172 a bolokiloe haholo feela ka Microsporidia e tloaelehileng, empa ha a eo ho tse ling tsa eukaryote, ho akarelletsa le atypical Microsporidia Mitosporidium le Amphiamblys, eo ES39L rRNA fragment e sa fokotsehileng, 5c 4, 65 4 (Fig4) e sa fokotsehileng.-e).
Ha li kopane, lintlha tsena li tšehetsa khopolo ea hore E. cuniculi 'me mohlomong le tse ling tsa canonical microsporidia li hlahisitse bokhoni ba ho tšoara ka katleho palo e kholo ea metabolite e nyenyane mohahong oa ribosome ho lefella ho theoha ha rRNA le protheine.Ka ho etsa joalo, ba na le bokhoni bo ikhethang ba ho tlama li-nucleotide ka ntle ho ribosome, e leng se bontšang hore metsoako ea limolek'hule ea parasitic e lefella ka ho hapa metabolite e nyenyane e ngata le ho e sebelisa e le mohlala oa sebopeho sa RNA e senyehileng le likaroloana tsa protheine..
Karolo ea boraro e sa bapisoang ea 'mapa oa rona oa cryo-EM, o fumanoang karolong e kholo ea ribosomal.Qeto e batlang e phahame (2.6 Å) ea 'mapa oa rona e fana ka maikutlo a hore sekhahla sena ke sa liprotheine tse nang le motsoako o ikhethang oa masala a maholo a mahlakoreng a mahlakoreng, a ileng a re lumella ho khetholla sekhahla sena e le protheine ea ribosomal e neng e sa tsejoe pele eo re e khethileng e rehiloe lebitso la msL2 (Microsporidia- specific protein L2) (mekhoa, setšoantšo sa 6).Patlisiso ea rona ea homology e bontšitse hore msL2 e bolokiloe Microsporidia clade ea mofuta oa Encephaliter le Orosporidium, empa e le sieo mefuteng e meng, ho kenyeletsoa le Microsporidia e meng.Ka sebopeho sa ribosomal, msL2 e nka lekhalo le entsoeng ke tahlehelo ea ES31L rRNA e atolositsoeng.Sebakeng sena, msL2 e thusa ho tsitsisa ho phutha rRNA 'me e ka lefella tahlehelo ea ES31L (Setšoantšo sa 6).
Tekanyo ea Electron le mohlala oa Microsporidia-specific ribosomal protein msL2 e fumanoang ho E. cuniculi ribosomes.b Boholo ba li-ribosome tsa eukaryotic, ho kenyelletsa le 80S ribosome ea Saccharomyces cerevisiae, li na le amplification ea ES19L rRNA e lahlehileng mefuteng e mengata ea Microsporidian.Sebopeho se neng se thehiloe pele sa V. necatrix microsporidia ribosome se fana ka maikutlo a hore tahlehelo ea ES19L ho likokoana-hloko tsena e lefshoa ke ho fetoha ha protheine e ncha ea msL1 ribosomal.Phuputsong ena, re fumane hore E. cuniculi ribosome e boetse e hlahisitse protheine e eketsehileng ea ribosomal RNA mimic e le matšeliso a bonahalang bakeng sa tahlehelo ea ES19L.Leha ho le joalo, msL2 (hajoale e hlalositsoe e le protheine e inahaneloang ea ECU06_1135) le msL1 li na le qaleho e fapaneng ea sebopeho le ho iphetola ha lintho.c Sibollo ena ea tlhahiso ea liprotheine tsa ribosomal tsa msL1 le msL2 tse sa amaneng ka ho iphetola ha lintho li fana ka maikutlo a hore haeba li-ribosome li bokella liphetoho tse kotsi ho rRNA ea tsona, li ka fihlela maemo a sa tšoaneng a mefuta-futa esita le karolong e nyenyane ea mefuta e amanang haufi-ufi.Tšibollo ena e ka thusa ho hlakisa tšimoloho le phetoho ea ribosome ea mitochondrial, e tsejoang ka rRNA ea eona e fokotsehileng haholo le phapang e sa tloaelehang ea sebopeho sa protheine ho pholletsa le mefuta.
Eaba re bapisa protheine ea msL2 le protheine ea msL1 e hlalositsoeng pele, e leng eona feela protheine e tsejoang e le microsporidia-specific ribosomal e fumanoang V. necatrix ribosome.Re ne re batla ho hlahloba hore na msL1 le msL2 li amana ka ho iphetola ha lintho.Tlhahlobo ea rona e bontšitse hore msL1 le msL2 li na le sebaka se le seng ka har'a mohaho oa ribosomal, empa li na le mekhoa e fapaneng ea motheo le ea thuto e phahameng, e bontšang tšimoloho ea bona e ikemetseng ea ho iphetola ha lintho (setšoantšo sa 6).Ka hona, ho sibolla ha rona msL2 ho fana ka bopaki ba hore lihlopha tsa mefuta e kopaneng ea eukaryotic li ka iphetola ka boits'oaro liprotheine tse ikhethang tsa ribosomal ho lefella tahlehelo ea likhechana tsa rRNA.Se fumaneng sena se hlokomeleha hobane boholo ba li-ribosome tsa cytoplasmic eukaryotic li na le protheine e sa fetoheng, ho kenyelletsa le lelapa le tšoanang la liprotheine tse 81 tsa ribosomal.Ponahalo ea msL1 le msL2 ka lihlopha tse fapaneng tsa microsporidia ka lebaka la tahlehelo ea likarolo tse atolositsoeng tsa rRNA e fana ka maikutlo a hore ho senyeha ha sebopeho sa limolek'hule tsa parasite ho etsa hore likokoana-hloko li batle liphetoho tse fetolang, tse ka qetellang li lebisitse ho fumanoa ha tsona ho batho ba fapaneng ba likokoana-hloko.meaho.
Qetellong, ha mohlala oa rona o phethiloe, re ile ra bapisa sebopeho sa E. cuniculi ribosome le se boletsoeng esale pele ho tloha tatellanong ea liphatsa tsa lefutso.Liprotheine tse 'maloa tsa ribosomal, ho kenyeletsoa eL14, eL38, eL41, le eS30, pele ho ne ho nahanoa hore ha li eo ho E. cuniculi genome ka lebaka la ho se be teng ha li-homologue tsa tsona ho E. cuniculi genome.Ho lahleheloa ke liprotheine tse ngata tsa ribosomal ho boetse ho boleloa esale pele ho likokoana-hloko tse ling tse ngata tse fokotsehileng haholo le li-endosymbionts.Mohlala, leha libaktheria tse ngata tse phelang mahala li na le lelapa le le leng la liprotheine tse 54 tsa li-ribosomal, ke malapa a 11 feela a nang le li-homologue tse bonoang ho genome e 'ngoe le e 'ngoe e hlahlobiloeng ea libaktheria tse thibetsoeng.Ho tšehetsa khopolo ena, tahlehelo ea liprotheine tsa ribosomal e 'nile ea bonoa ka liteko V. necatrix le P. locustae microsporidia, tse se nang liprotheine tsa eL38 le eL4131,32.
Leha ho le joalo, meaho ea rona e bontša hore ke eL38, eL41, le eS30 feela tse lahlehileng ho E. cuniculi ribosome.Protheine ea eL14 e ile ea bolokoa 'me sebopeho sa rona se bontšitse hore na ke hobane'ng ha protheine ena e sa fumanehe ho homology ho batla (setšoantšo sa 7).Ho E. cuniculi ribosomes, boholo ba sebaka se tlamang sa eL14 se lahlehile ka lebaka la ho senyeha ha rRNA-amplified ES39L.Ha ES39L e le sieo, eL14 e ile ea lahleheloa ke boholo ba sebopeho sa eona sa bobeli, 'me ke 18% feela ea tatellano ea eL14 e neng e tšoana le E. cuniculi le S. cerevisiae.Tlhokomelo ena e mpe ea tatellano e ea hlolla hobane esita le Saccharomyces cerevisiae le Homo sapiens—liphoofolo tse bileng teng ka lilemo tse libilione tse 1.5—li arolelana karolo e fetang 51% ea masala a tšoanang ho eL14.Tahlehelo ena e makatsang ea paballo e hlalosa hore na hobaneng E. cuniculi eL14 hajoale e hlalosoa e le protheine ea putative M970_061160 eseng e le eL1427 ribosomal protein.
le The Microsporidia ribosome e lahlehetsoe ke katoloso ea ES39L rRNA, e ileng ea felisa sebaka se tlamang sa protheine ea eL14 ribosomal.Ha ES39L e le sieo, protheine ea eL14 microspore e lahleheloa ke sebopeho sa bobeli, moo α-helix ea pele e tlamang rRNA e senyehang ka bolelele bo fokolang.b Ho tsamaisana ka tatellano e mengata ho bontša hore protheine ea eL14 e bolokiloe haholo mefuteng ea eukaryotic (57% ea tatellano ea boitsebiso pakeng tsa tomoso le li-homologues tsa batho), empa e sa bolokoe hantle ebile e fapane ho microsporidia (eo ho eona ho seng ho feta 24% ea masalla a tšoanang le eL14 homologue).ho tsoa ho S. cerevisiae kapa H. sapiens).Tlhokomelo ena e mpe ea tatelano le phapang ea sebopeho sa bobeli e hlalosa hore na ke hobane'ng ha eL14 homologue e e-s'o fumanoe E. cuniculi le hore na ke hobane'ng ha protheine ena ho nahanoa hore e lahlehile E. cuniculi.Ka lehlakoreng le leng, E. cuniculi eL14 e kile ea hlalosoa e le protheine ea putative M970_061160.Tlhokomeliso ena e fana ka maikutlo a hore mefuta-futa ea liphatsa tsa lefutso tsa microsporidia hajoale e lekanyelitsoe ho feta tekano: liphatsa tse ling tseo hona joale ho nahanoang hore li lahlehile microsporidia ha e le hantle li bolokiloe, le hoja li fapane haholo;ho e-na le hoo, ho nahanoa hore tse ling li na le khoutu bakeng sa liphatsa tsa lefutso tsa microsporidia bakeng sa liprotheine tse khethehileng tsa sebōkō (mohlala, protheine e inahaneloang M970_061160) ha e le hantle e hlahisa liprotheine tse sa tšoaneng tse fumanoang li-eukaryote tse ling.
Tlhahiso ena e fana ka maikutlo a hore rRNA denaturation e ka lebisa tahlehelong e kholo ea paballo ea tatellano liprotheine tse haufi tsa ribosomal, e leng se etsang hore liprotheine tsena li se ke tsa bonoa bakeng sa lipatlisiso tsa homology.Kahoo, re ka ’na ra hakanya haholo tekanyo ea sebele ea ho senyeha ha limolek’hule linthong tse nyenyane tsa liphatsa tsa lefutso, kaha liprotheine tse ling tseo ho nahanoang hore lia lahleha li ntse li tsoela pele, le hoja li fetohile haholo.
Likokoana-hloko li ka boloka mosebetsi oa mechine ea tsona ea limolek'hule joang tlas'a maemo a phokotso e feteletseng ea genome?Thuto ea rona e araba potso ena ka ho hlalosa sebopeho se rarahaneng sa limolek'hule (ribosome) ea E. cuniculi, e leng ntho e nang le e 'ngoe ea liphatsa tsa lefutso tse nyenyane ka ho fetisisa tsa eukaryotic.
Ho 'nile ha tsejoa ka lilemo tse ka bang mashome a mabeli hore protheine le limolek'hule tsa RNA ka likokoana-hloko tsa likokoana-hloko hangata li fapane le limolek'hule tsa tsona tsa homologous ka mefuta e sa lefelloeng ea bophelo hobane ha li na litsi tsa ho laola boleng, li fokotsehile ho 50% ea boholo ba tsona ka likokoana-hloko tse sa lefelloeng, joalo-joalo.liphetoho tse ngata tse fokolisang tse sitisang ho phutha le ho sebetsa.Ka mohlala, li-ribosomes tsa likokoana-hloko tse nyenyane tsa genome, ho akarelletsa le likokoana-hloko tse ngata tsa intracellular le li-endosymbionts, li lebeletsoe hore li hloke liprotheine tse 'maloa tsa ribosomal le ho fihlela ho karolo ea boraro ea li-nucleotide tsa rRNA ha li bapisoa le mefuta e sa lefelloeng ea 27, 29, 30, 49. Leha ho le joalo, tsela eo limolek'hule tsena li sebetsang ka eona ka har'a likokoana-hloko tse ngata li ntse li ithutoa.
Boithuto ba rona bo bonts'a hore sebopeho sa li-macromolecules se ka senola likarolo tse ngata tsa ho iphetola ha lintho tseo ho leng thata ho li ntša ho tsoa lithutong tsa setso tsa papiso ea liphatsa tsa lefutso tsa likokoana-hloko tsa intracellular le likokoana-hloko tse ling tse thibetsoeng (Supplementary Fig. 7).Mohlala, mohlala oa protheine ea eL14 e bonts'a hore re ka fetelletsa tekanyo ea 'nete ea ho senyeha ha lisebelisoa tsa limolek'hule ka mefuta ea likokoana-hloko.Hona joale ho lumeloa hore likokoana-hloko tsa Encephalitis li na le liphatsa tsa lefutso tse khethehileng tsa microsporidia.Leha ho le joalo, liphetho tsa rona li bontša hore tse ling tsa liphatsa tsa lefutso tsena tse bonahalang li ikhethile ha e le hantle ke mefuta e fapaneng haholo ea liphatsa tsa lefutso tse atileng ho li-eukaryote tse ling.Ho feta moo, mohlala oa protheine ea msL2 e bontša kamoo re hlokomolohang liprotheine tse ncha tsa ribosomal le ho nyenyefatsa litaba tsa mochini oa limolek'hule oa parasitic.Mohlala oa limolek’hule tse nyenyane o bontša kamoo re ka hlokomolohang boqapi bo bohlale ka ho fetisisa mefuteng ea limolek’hule ea likokoana-hloko tse ka li fang tšebetso e ncha ea lintho tse phelang.
Ha li kopane, liphetho tsena li ntlafatsa kutloisiso ea rona ea phapang lipakeng tsa likarolo tsa limolek'hule tsa lintho tse nang le lithibelo tse amohetsoeng le balekane ba tsona ba lintho tse phelang ntle ho tefo.Re bontša hore mechine ea limolek'hule, eo e leng khale ho nahanoa hore e fokotsehile, ea senyeha, 'me e ka 'na ea e-ba le liphetoho tse ngata tse fokolisang liphatsa tsa lefutso, ho e-na le hoo e na le likarolo tse ngata tse sa hlokomeleheng tsa tlhophiso.
Ka lehlakoreng le leng, likhechana tsa rRNA tse se nang li-bulky le likhechana tse kopantsoeng tseo re li fumaneng li-ribosomes tsa E. cuniculi li fana ka maikutlo a hore phokotso ea genome e ka fetola esita le likarolo tsa mechine ea motheo ea limolek'hule tse bolokiloeng likarolong tse tharo tsa bophelo - ka mor'a lilemo tse ka bang limilione tse likete tse 3.5 .ho iphetola ha mefuta e ikemetseng.
Likhechana tsa rRNA tse se nang maqhutsu le tse kopantsoeng ho E. cuniculi ribosomes li khahla haholo leseli la lithuto tsa pele tsa limolek'hule tsa RNA ho libaktheria tsa endosymbiotic.Mohlala, ho aphid endosymbiont Buchnera aphidicola, rRNA le tRNA limolek'hule li bontšitsoe li na le meaho e sa utloeng mocheso ka lebaka la leeme la sebopeho sa A+T le karolo e phahameng ea li-non-canonical base pairs20,50.Liphetoho tsena ho RNA, hammoho le liphetoho tsa limolek'hule tsa protheine, hona joale ho nahanoa hore ke tsona tse ikarabellang bakeng sa ho itšetleha ka ho feteletseng ha li-endosymbionts ho balekane le ho se khonehe ha li-endosymbionts ho fetisetsa mocheso 21, 23.Le hoja parasitic microsporidia rRNA e na le liphetoho tse fapaneng tsa sebopeho, mofuta oa liphetoho tsena o fana ka maikutlo a hore ho fokotseha ha botsitso ba mocheso le ho itšetleha haholo ka liprotheine tsa chaperone e ka 'na ea e-ba likarolo tse tloaelehileng tsa limolek'hule tsa RNA linthong tse nang le liphatsa tsa lefutso tse fokotsehileng.
Ka lehlakoreng le leng, meaho ea rona e bonts'a hore likokoana-hloko tsa microsporidia li fetohile bokhoni bo ikhethang ba ho hanela li-rRNA tse bolokiloeng ka mokhoa o pharaletseng le likhechana tsa protheine, ho ntlafatsa bokhoni ba ho sebelisa li-metabolite tse nyenyane tse ngata le tse fumanehang habonolo e le mekhoa ea ho etsisa rRNA le likaroloana tsa protheine.Ho senyeha ha sebopeho sa limolek'hule..Maikutlo ana a tšehetsoa ke taba ea hore limolek'hule tse nyenyane tse lefellang tahlehelo ea likhechana tsa protheine ho rRNA le li-ribosomes tsa E. cuniculi li tlama masala a khethehileng a microsporidia ho liprotheine tsa uL15 le eL30.Sena se fana ka maikutlo a hore ho tlama limolek'hule tse nyenyane ho li-ribosomes e ka 'na ea e-ba sehlahisoa sa khetho e ntle, moo liphetoho tse khethehileng tsa Microsporidia liprotheine tsa ribosomal li khethiloe bakeng sa bokhoni ba tsona ba ho eketsa kamano ea li-ribosome bakeng sa limolek'hule tse nyenyane, tse ka lebisang ho likokoana-hloko tse sebetsang hantle tsa ribosomal.Ho sibolloa ho senola boqapi bo bohlale sebopehong sa limolek'hule tsa likokoana-hloko tsa likokoana-hloko 'me ho re fa kutloisiso e molemo ea hore na likarolo tsa limolek'hule tsa likokoana-hloko li boloka mosebetsi oa tsona joang ho sa tsotellehe ho iphetola ha lintho.
Hona joale, ho tsebahatsa ha limolek'hule tsena tse nyenyane ho ntse ho sa hlaka.Ha ho hlake hore na ke hobane'ng ha ponahalo ea limolek'hule tsena tse nyenyane mohahong oa ribosomal e fapana pakeng tsa mefuta ea microsporidia.Haholo-holo, ha ho hlake hore na ke hobane'ng ha ho tlama ha nucleotide ho hlokomeloa ho li-ribosomes tsa E. cuniculi le P. locustae, eseng ho li-ribosomes tsa V. necatrix, ho sa tsotellehe ho ba teng ha masala a F170 ho liprotheine tsa eL20 le K172 tsa V. necatrix.Ho hlakoloa hona ho ka bakoa ke mesaletsa ea 43 uL6 (e haufi le mokotla o tlamang oa nucleotide), e leng tyrosine ho V. necatrix eseng threonine ho E. cuniculi le P. locustae.Ketane e nkhang hamonate ea Tyr43 e ka kena-kenana le ho tlama ha nucleotide ka lebaka la ho kopana ha steric.Ntle le moo, ho tlosoa ha nucleotide ho ka 'na ha bakoa ke qeto e tlaase ea litšoantšo tsa cryo-EM, tse sitisang mohlala oa V. necatrix ribosomal fragments.
Ka lehlakoreng le leng, mosebetsi oa rōna o fana ka maikutlo a hore tšebetso ea ho bola ha liphatsa tsa lefutso e ka ’na ea e-ba matla a qapileng.Ka ho khetheha, sebopeho sa E. cuniculi ribosome se fana ka maikutlo a hore tahlehelo ea rRNA le likhechana tsa protheine ho microsporidia ribosome e baka khatello ea ho iphetola ha lintho e khothalletsang liphetoho mohahong oa ribosome.Mefuta ena e etsahala hole le sebaka se sebetsang sa ribosome mme e bonahala e thusa ho boloka (kapa ho khutlisetsa) kopano e nepahetseng ea ribosome e neng e ka sitisoa ke rRNA e fokotsehileng.Sena se fana ka maikutlo a hore tlhahiso e kholo ea microsporidia ribosome e bonahala e fetohile tlhokahalo ea ho thibela ho hoholeha ha liphatsa tsa lefutso.
Mohlomong sena se bontšoa hantle ka ho tlama ha nucleotide, e e-s'o ka e bonoa linthong tse ling ho fihlela joale.Taba ea hore masala a tlamang li-nucleotide a teng ka microsporidia e tloaelehileng, empa eseng ho li-eukaryote tse ling, e fana ka maikutlo a hore libaka tse tlamang li-nucleotide hase feela li-relics tse emetseng ho nyamela, kapa sebaka sa ho qetela sa rRNA ho khutlisetsoa sebopeho sa nucleotide ka bomong.Sebakeng seo, sebaka sena sa marang-rang se bonahala e le karolo ea bohlokoa e ka beng e bile teng ho feta mefuta e mengata ea khetho e ntle.Libaka tse tlamang tsa Nucleotide e ka 'na ea e-ba sehlahisoa sa khetho ea tlhaho: hang ha ES39L e senyehile, microsporidia e qobelloa ho batla matšeliso ho tsosolosa ribosome biogenesis e nepahetseng ka ho ba sieo ha ES39L.Kaha nucleotide ena e ka etsisa likhokahano tsa limolek'hule tsa nucleotide ea A3186 ho ES39L, molek'hule ea nucleotide e fetoha moaho oa ribosome, eo tlamahano ea eona e ntlafatsoang le ho feta ke phetoho ea tatellano ea eL30.
Mabapi le ho iphetola ha limolek'hule tsa likokoana-hloko tse intracellular, phuputso ea rona e bontša hore matla a khetho ea tlhaho ea Darwin le ho hoholeha ha liphatsa tsa lefutso tsa ho bola ha liphatsa tsa lefutso ha li sebetse ka ho tšoana, empa lia fetoha.Taba ea pele, ho hoholeha ha liphatsa tsa lefutso ho felisa likarolo tsa bohlokoa tsa limolek'hule tsa lintho tse phelang, ho etsa hore matšeliso e be a hlokahalang haholo.Ke feela ha likokoana-hloko li khotsofatsa tlhoko ena ka khetho ea tlhaho ea Darwin moo limolek’hule tsa tsona tse khōlō li tla ba le monyetla oa ho hōlisa litšobotsi tsa tsona tse tsotehang ka ho fetisisa le tse ncha.Habohlokoa, ho iphetola ha libaka tse tlamang tsa nucleotide ho E. cuniculi ribosome ho fana ka maikutlo a hore mokhoa ona oa tahlehelo ea ho fumana phaello ea ho iphetola ha limolek'hule ha o fokotse liphetoho tse senyang feela, empa ka linako tse ling o fana ka ts'ebetso e ncha ho li-macromolecules tsa parasitic.
Khopolo ena e lumellana le khopolo ea Sewell Wright ea ho tsamaea ka tekano, e bolelang hore tsamaiso e tiileng ea khetho ea tlhaho e lekanyetsa bokhoni ba lintho tse phelang ho qapa51,52,53.Leha ho le joalo, haeba ho hoholeha ha liphatsa tsa lefutso ho sitisa khetho ea tlhaho, ho hoholeha hona ho ka hlahisa liphetoho tseo ka botsona li sa ikamahanyang le maemo (kapa esita le tse kotsi) empa li lebisa liphetohong tse ling tse fanang ka boikoetliso bo phahameng kapa tšebetso e ncha ea baeloji.Moralo oa rona o tšehetsa mohopolo ona ka ho bontša hore mofuta o tšoanang oa phetoho o fokotsang ho phutha le ho sebetsa ha biomolecule e bonahala e le eona sesosa se ka sehloohong sa ntlafatso ea eona.Tumellanong le mohlala oa win-win ea ho iphetola ha lintho, thuto ea rona e bontša hore ho bola ha liphatsa tsa lefutso, ka tloaelo ho nkoang e le mokhoa o fokolang, hape ke mokhanni o moholo oa mekhoa e mecha, ka linako tse ling 'me mohlomong le hangata e lumellang macromolecules ho fumana mesebetsi e mecha ea likokoana-hloko.ka li sebelisa.