Daalụ maka ịga leta Nature.com. Ụdị ihe nchọgharị ị na-eji nwere nkwado CSS pere mpe. Maka ahụmịhe kachasị mma, anyị na-akwado ka ị jiri ihe nchọgharị emelitere (ma ọ bụ gbanyụọ Ọnọdụ Ndakọrịta na Internet Explorer). Ka ọ dị ugbu a, iji hụ na nkwado na-aga n'ihu, anyị ga-egosi saịtị ahụ na-enweghị ụdị na JavaScript.
Mgbanwe nke nje nje bacteria gụnyere mgbochi n'etiti nhọrọ eke, nke na-eme ka nje dịkwuo mma, na mgbanwe mkpụrụ ndụ ihe nketa, nke na-eme ka nje bacteria ghara ịdị ndụ ma na-anakọta mgbanwe ndị na-emerụ ahụ. N'ebe a, iji ghọta otu mgbochi a si eme n'ọkwa nke otu macromolecule, anyị na-akọwa nhazi cryo-EM nke ribosome nke Encephalitozoon cuniculi, ihe dị ndụ eukaryotic nwere otu n'ime obere mkpụrụ ndụ ihe nketa. Mbelata dị ukwuu nke rRNA na ribosomes E. cuniculi na-esochi mgbanwe nhazi a na-ahụtụbeghị mbụ, dị ka mgbanwe nke njikọ rRNA a na-amaghị na mbụ na rRNA na-enweghị bulges. Na mgbakwunye, ribosome E. cuniculi lanarịrị mfu nke iberibe rRNA na protein site na ịzụlite ikike iji obere molekul dị ka ihe atụ nke iberibe rRNA na protein ndị mebiri emebi. N'ozuzu, anyị na-egosi na nhazi molekul nke e chere na ha na-ebelata, na-emebi, ma na-enwe ike ịda mbà nwere ọtụtụ usoro nkwụghachi ụgwọ nke na-eme ka ha na-arụ ọrụ n'agbanyeghị oke mkpụkọ molekul.
Ebe ọ bụ na ọtụtụ ìgwè nje nje nwere ngwaọrụ pụrụ iche iji rie ndị ọbịa ha, anyị na-emekarị ịmepụta ọgwụgwọ dị iche iche maka otu nje dị iche iche1,2. Agbanyeghị, ihe akaebe ọhụrụ na-egosi na akụkụ ụfọdụ nke evolushọn nje na-ezukọta ma na-ebu amụma nke ukwuu, na-egosi ntọala nwere ike maka ọgwụgwọ sara mbara na nje nje nje3,4,5,6,7,8,9.
Ọrụ ndị gara aga achọpụtala usoro evolushọn a na-ahụkarị na nje ndị na-akpata nje a na-akpọ mbelata genome ma ọ bụ mbibi genome10,11,12,13. Nnyocha dị ugbu a na-egosi na mgbe nje ndị na-akpata nje hapụ ndụ ha na-ebi ndụ n'efu ma ghọọ nje ndị na-akpata nje n'ime sel (ma ọ bụ endosymbionts), mkpụrụ ndụ ihe nketa ha na-enwe mgbanwe dị nwayọ mana dị egwu n'ime ọtụtụ nde afọ9,11. N'usoro a maara dị ka ire ere genome, nje ndị na-akpata nje na-anakọta mgbanwe ndị na-emebi emebi nke na-eme ka ọtụtụ mkpụrụ ndụ ihe nketa dị mkpa na mbụ bụrụ mkpụrụ ndụ ihe nketa pseudogenes, na-eduga na mfu mkpụrụ ndụ ihe nketa nwayọọ nwayọọ na ọdịda mgbanwe14,15. Ndahie a nwere ike ibibi ihe ruru 95% nke mkpụrụ ndụ ihe nketa dị na mkpụrụ ndụ ihe nketa kacha ochie ma e jiri ya tụnyere ụdị ndụ ndị nwere onwe ha. Ya mere, mgbanwe nke nje ndị na-akpata nje n'ime sel bụ agha n'etiti ike abụọ na-emegiderịta onwe ha: nhọrọ okike Darwinian, na-eduga na mmezi nke nje ndị na-akpata nje, na ọdịda nke genome, na-atụba nje ndị na-akpata nje ndị a na-echefu echefu. Otu nje si nwee ike ịpụta site na ndọta a ma nọgide na-arụ ọrụ nke nhazi molekul ya ka edoghị anya.
Ọ bụ ezie na a ghọtachaghị usoro nke ire ere genome nke ọma, o yiri ka ọ na-eme n'ihi mgbanwe mkpụrụ ndụ ihe nketa ugboro ugboro. Ebe ọ bụ na nje ndị a bi n'ime obere mmadụ, ndị na-abụghị nwoke ma ọ bụ nwanyị, na ndị nwere oke mkpụrụ ndụ ihe nketa, ha enweghị ike iwepụ mgbanwe ndị na-emerụ ahụ nke na-eme mgbe ụfọdụ n'oge mgbanwe DNA. Nke a na-eduga n'ịchịkọta mgbanwe ndị na-emerụ ahụ na mbelata nke mkpụrụ ndụ ihe nketa nje. N'ihi ya, nje ahụ anaghị efufu naanị mkpụrụ ndụ ihe nketa ndị na-adịghịzi mkpa maka ndụ ya na gburugburu sel. Ọ bụ enweghị ike nke ndị nje nwere ike iwepụ mgbanwe ndị na-emebi ihe nke ọma na-eme ka mgbanwe ndị a gbakọta n'ime mkpụrụ ndụ ihe nketa, gụnyere mkpụrụ ndụ ihe nketa ha kacha mkpa.
Ọtụtụ n'ime nghọta anyị ugbu a gbasara mbelata mkpụrụ ndụ ihe nketa dabere naanị na ntụnyere nke usoro mkpụrụ ndụ ihe nketa, na-enweghị nlebara anya na mgbanwe na mkpụrụ ndụ ihe nketa ndị na-arụ ọrụ nlekọta ụlọ ma na-eje ozi dị ka ihe mgbaru ọsọ ọgwụ. Ọmụmụ ihe atụnyere egosila na ibu nke mgbanwe mkpụrụ ndụ ihe nketa dị n'ime sel yiri ka ọ na-eme ka protein na nucleic acid ghara ịdị na-apịachi ma na-agbakọta, na-eme ka ha dabere na chaperone karịa ma na-enwe mmetụta dị ukwuu na okpomọkụ19,20,21,22,23. Na mgbakwunye, ọtụtụ nje dị iche iche - mgbanwe onwe onye mgbe ụfọdụ kewara ya ihe dị ka ijeri afọ 2.5 - nwetara mfu yiri nke ahụ nke ebe njikwa mma na njikọ protein ha5,6 na usoro ndozi DNA24. Agbanyeghị, a maghị ihe dị ukwuu gbasara mmetụta nke ndụ mkpụrụ ndụ ihe nketa na ihe ndị ọzọ niile nke macromolecules sel, gụnyere mgbanwe mkpụrụ ndụ na ibu na-abawanye nke mgbanwe ndị na-emebi emebi.
N'ọrụ a, iji ghọta nke ọma mgbanwe nke protein na nucleic acids nke microorganisms intracellular, anyị chọpụtara nhazi nke ribosomes nke nje bacteria intracellular Encephalitozoon cuniculi. E. cuniculi bụ ihe dị ka ero nke otu microsporidia parasitic nke nwere obere mkpụrụ ndụ ihe nketa eukaryotic dị iche iche ma a na-eji ya eme ihe dị ka ihe nlereanya iji mụọ ire ere genome25,26,27,28,29,30. N'oge na-adịbeghị anya, achọpụtara nhazi ribosome cryo-EM maka obere mkpụrụ ndụ ihe nketa nke Microsporidia, Paranosema locustae, na Vairimorpha necatrix31,32 (~3.2 Mb genome). Nhazi ndị a na-atụ aro na a na-akwụghachi ụfọdụ mfu nke mmụba rRNA site na mmepe nke kọntaktị ọhụrụ n'etiti protein ribosomal dị nso ma ọ bụ inweta protein ribosomal msL131,32 ọhụrụ. Ụdị Encephalitozoon (genome ~ 2.5 nde bp), yana Ordospora kacha nso ha, na-egosi oke mbelata genome na eukaryotes - ha nwere ihe na-erughị mkpụrụ ndụ ihe nketa protein 2000, a na-atụkwa anya na ribosomes ha abụghị naanị na ha enweghị iberibe mgbasa rRNA (iberibe rRNA nke na-amata ọdịiche dị n'etiti ribosomes eukaryotic na ribosomes bacterial) nwekwara protein ribosomal anọ n'ihi enweghị homologues na E. cuniculi genome26,27,28. Ya mere, anyị kwubiri na ribosome E. cuniculi nwere ike ikpughe atụmatụ ndị a na-amaghị na mbụ maka mgbanwe molekul na ire ere genome.
Nhazi cryo-EM anyị na-anọchite anya obere ribosome cytoplasmic eukaryotic a ga-amata ma na-enye nghọta n'otú oke mbelata genome si emetụta nhazi, mgbakọ, na evolushọn nke igwe molekul nke dị na sel ahụ. Anyị chọpụtara na ribosome E. cuniculi na-emebi ọtụtụ ụkpụrụ echekwara nke RNA mpịachi na ribosome achịkọtara, wee chọpụta protein ribosomal ọhụrụ, nke a na-amaghị na mbụ. N'atụghị anya ya, anyị na-egosi na ribosomes microsporidia agbanweela ikike ijikọta obere molekul, ma na-eche na mkpụkọ na rRNA na protein na-akpali mmepụta ihe ọhụrụ nke nwere ike inye àgwà bara uru na ribosome.
Iji mee ka nghọta anyị banyere mgbanwe nke protein na nucleic acids n'ime ihe ndị dị ndụ n'ime ahụ dịkwuo mma, anyị kpebiri ikewapụ E. cuniculi spores site na omenala nke mkpụrụ ndụ anụmanụ nwere ọrịa iji mee ka ribosomes ha dị ọcha ma chọpụta nhazi nke ribosomes ndị a. Ọ na-esiri ike inweta ọtụtụ microsporidia parasitic n'ihi na enweghị ike ịkụ microsporidia n'ime ihe na-edozi ahụ. Kama, ha na-eto ma na-amụ nwa naanị n'ime mkpụrụ ndụ nnabata. Ya mere, iji nweta E. cuniculi biomass maka nhicha ribosome, anyị butere eriri mkpụrụ ndụ akụrụ anụmanụ RK13 na E. cuniculi spores ma zụlite mkpụrụ ndụ ndị a nwere ọrịa ruo ọtụtụ izu iji kwe ka E. cuniculi too ma mụbaa. Site na iji monolayer sel nwere ọrịa nke ihe dị ka ọkara square mita, anyị nwere ike ịsacha ihe dị ka 300 mg nke microsporidia spores ma jiri ha kewapụ ribosomes. Anyị mechara jiri beads iko mebie spores ndị a dị ọcha ma kewapụ ribosomes ndị a na-adịghị ọcha site na iji stepwise polyethylene glycol fractionation nke lysates. Nke a mere ka anyị nweta ihe dị ka 300 µg nke ribosomes E. cuniculi raw maka nyocha nhazi.
Anyị wee chịkọta onyonyo cryo-EM site na iji ihe nlele ribosome ndị a ma hazie onyonyo ndị a site na iji ihe mkpuchi ihu nke dabara na nnukwu ribosomal subunit, obere isi subunit, na obere subunit. N'oge usoro a, anyị chịkọtara onyonyo nke ihe dị ka mkpụrụ ribosomal 108,000 na onyonyo cryo-EM agbakọrọ nke nwere mkpebi nke 2.7 Å (Foto mgbakwunye 1-3). Anyị jiri onyonyo cryoEM mee ihe nlereanya rRNA, protein ribosomal, na ihe na-eme ka mmiri ghara ịpụta ìhè Mdf1 nke jikọtara ya na E. cuniculi ribosomes (Foto 1a, b).
Nhazi nke E. cuniculi ribosome na mgbagwoju anya ya na ihe na-eme ka mmiri ghara ịdị ọcha Mdf1 (pdb id 7QEP). b Maapụ nke ihe na-eme ka mmiri ghara ịdị ọcha Mdf1 jikọtara ya na E. cuniculi ribosome. c Maapụ nhazi nke abụọ na-atụnyere rRNA eweghachitere na ụdị Microsporidian na usoro ribosomal a ma ama. Paịlị ndị ahụ na-egosi ebe akụkụ rRNA a na-amụbawanye (ES) na ebe ndị na-arụ ọrụ ribosome dị, gụnyere ebe nhazi (DC), loop sarcinicin (SRL), na ebe peptidyl transferase (PTC). d Njupụta elektrọn nke kwekọrọ na etiti peptidyl transferase nke E. cuniculi ribosome na-atụ aro na ebe a na-eme ka mmiri ghara ịdị ọcha nwere otu nhazi ahụ na nje E. cuniculi na ndị ọbịa ya, gụnyere H. sapiens. e, f Njupụta elektrọn kwekọrọ na ebe nhazi (e) na nhazi atụmatụ nke ebe nhazi (f) na-egosi na E. cuniculi nwere residues U1491 kama A1491 (E. coli numbering) na ọtụtụ eukaryotes ndị ọzọ. Mgbanwe a na-egosi na E. cuniculi nwere ike inwe mmetụta maka ọgwụ nje ndị na-elekwasị anya na ebe a na-arụ ọrụ.
N'adịghị ka usoro V. necatrix na P. locustae ribosomes e guzobere na mbụ (usoro abụọ ahụ na-anọchite anya otu ezinụlọ microsporidia Nosematidae ma yie ibe ha nke ukwuu), 31,32 E. cuniculi ribosomes na-enwe ọtụtụ usoro nke rRNA na nkewa protein. Denaturation ọzọ (Foto mgbakwunye 4-6). Na rRNA, mgbanwe kachasị pụta ìhè gụnyere mfu zuru oke nke akụkụ 25S rRNA nke a mụbara ES12L na mmebi akụkụ nke helices h39, h41, na H18 (Foto 1c, Fig. Mgbakwunye 4). N'etiti protein ribosomal, mgbanwe kachasị pụta ìhè gụnyere mfu zuru oke nke protein eS30 na mkpụmkpụ nke protein eL8, eL13, eL18, eL22, eL29, eL40, uS3, uS9, uS14, uS17, na eS7 (Foto mgbakwunye 4, 5).
Ya mere, mbelata dị ukwuu nke mkpụrụ ndụ ihe nketa nke ụdị Encephalotozoon/Ordospora na-apụta ìhè na nhazi ribosome ha: E. cuniculi ribosomes na-enweta mfu kachasị ukwuu nke ọdịnaya protein na ribosomes cytoplasmic eukaryotic nke nwere njirimara nhazi, ha enweghịkwa iberibe rRNA na protein ndị ahụ nke echekwara nke ọma ọ bụghị naanị na eukaryotes, kamakwa na ngalaba atọ nke ndụ. Nhazi nke E. cuniculi ribosome na-enye ụdị molekul mbụ maka mgbanwe ndị a ma na-ekpughe ihe omume evolushọn nke ma genomics tụnyere na ọmụmụ nke nhazi biomolecular intracellular leghaara anya (Foto mgbakwunye 7). N'okpuru, anyị na-akọwa ihe omume ndị a ọ bụla yana mmalite evolushọn ha na mmetụta ha nwere ike inwe na ọrụ ribosome.
Anyị chọpụtara na, na mgbakwunye na nnukwu mkpụkọ rRNA, ribosomes E. cuniculi nwere mgbanwe rRNA n'otu n'ime ebe ha na-arụ ọrụ. Ọ bụ ezie na etiti peptidyl transferase nke E. cuniculi ribosome nwere otu nhazi ahụ dị ka ribosomes eukaryotic ndị ọzọ (Fig. 1d), ebe a na-akọwapụta ihe dị iche n'ihi mgbanwe usoro na nucleotide 1491 (nọmba E. coli, Fig. 1e, f). Ihe a dị mkpa n'ihi na ebe a na-akọwapụta ihe nke ribosomes eukaryotic na-enwekarị residues G1408 na A1491 ma e jiri ya tụnyere residues ụdị bacterial A1408 na G1491. Mgbanwe a na-adabere na mmetụta dị iche iche nke ribosomes nje bacteria na eukaryotic na ezinụlọ aminoglycoside nke ọgwụ nje ribosomal na obere molekul ndị ọzọ na-elekwasị anya na ebe a na-akọwapụta ihe. Na ebe a na-akọwapụta ihe nke E. cuniculi ribosome, e jiri U1491 dochie residue A1491, nke nwere ike ịmepụta njikọ pụrụ iche maka obere molekul na-elekwasị anya na ebe a na-arụ ọrụ. Ụdị A14901 ahụ dịkwa na microsporidia ndị ọzọ dịka P. locustae na V. necatrix, nke na-egosi na ọ gbasaara n'etiti ụdị microsporidia (Foto 1f).
Ebe ọ bụ na e kewapụrụ ihe nlele E. cuniculi ribosome anyị site na spores ndị na-anaghị arụ ọrụ na metabolic, anyị nwalere maapụ cryo-EM nke E. cuniculi maka njikọ ribosome akọwapụtara na mbụ n'oge nrụgide ma ọ bụ ọnọdụ agụụ. Ihe ndị na-eme ka mmiri ghara ịdị ọcha 31,32,36,37, 38. Anyị jikọtara usoro nke ribosome hibernating mbụ na maapụ cryo-EM nke E. cuniculi ribosome. Maka docking, ejiri S. cerevisiae ribosomes mee ihe na mgbagwoju anya na hibernation factor Stm138, locust ribosomes na mgbagwoju anya na Lso232 factor, na V. necatrix ribosomes na mgbagwoju anya na Mdf1 na Mdf231 factors. N'otu oge ahụ, anyị hụrụ njupụta cryo-EM nke kwekọrọ na rest factor Mdf1. Dịka njikọ Mdf1 na V. necatrix ribosome, Mdf1 na-ejikọkwa na E. cuniculi ribosome, ebe ọ na-egbochi ebe E nke ribosome ahụ, ikekwe na-enyere aka ime ka ribosome dị mgbe nje bacteria na-anaghị arụ ọrụ nke ọma mgbe ahụ kwụsịrị ịrụ ọrụ (Foto 2).
Mdf1 na-egbochi ebe E nke ribosome, nke yiri ka ọ na-enyere aka ịkwụsị ribosome mgbe nje bacteria na-anaghị arụ ọrụ nke ọma. N'ime nhazi nke E. cuniculi ribosome, anyị chọpụtara na Mdf1 na-emepụta kọntaktị a na-amaghị ama na ogwe L1 ribosome, akụkụ nke ribosome nke na-eme ka mwepụta nke deacylated tRNA site na ribosome dị mfe n'oge mmepụta protein. Mmekọrịta ndị a na-egosi na Mdf1 na-ekewapụ na ribosome site na iji otu usoro dị ka deacetylated tRNA, na-enye nkọwa enwere ike maka otu ribosome si ewepụ Mdf1 iji mee ka mmepụta protein rụọ ọrụ.
Agbanyeghị, nhazi anyị kpughere njikọ amaghị ama n'etiti Mdf1 na ụkwụ ribosome L1 (akụkụ nke ribosome nke na-enyere aka ịtọhapụ deacylated tRNA site na ribosome n'oge mmepụta protein). Karịsịa, Mdf1 na-eji otu kọntaktị ahụ dị ka akụkụ ikpere aka nke deacylated tRNA molecule (Foto 2). Nhazi molekul a a na-amaghị na mbụ gosiri na Mdf1 na-ekewapụ na ribosome site na iji otu usoro dị ka deacetylated tRNA, nke na-akọwa otu ribosome si ewepụ ihe a na-akpọ hibernation factor iji mee ka njikọ protein rụọ ọrụ.
Mgbe anyị na-ewu ụdị rRNA, anyị chọpụtara na E. cuniculi ribosome nwere iberibe rRNA a kpọchiri akpọchi nke na-adịghị mma, nke anyị kpọrọ fused rRNA (Foto 3). Na ribosomes ndị gbara mpaghara atọ nke ndụ, rRNA na-agbakọta n'ime usoro ebe ọtụtụ rRNA na-agbakọta ma na-agbakọta ma na-emekọrịta ihe na protein ribosomal38,39,40. Agbanyeghị, na E. cuniculi ribosomes, rRNA yiri ka ha na-emebi ụkpụrụ mpịachi a site n'ịtụgharị ụfọdụ helices ha ka ọ bụrụ mpaghara rRNA a na-agbasaghị.
Nhazi nke helix H18 25S rRNA na S. cerevisiae, V. necatrix, na E. cuniculi. Dịka ọ na-adịkarị, na ribosomes nke na-agafe mpaghara ndụ atọ ahụ, njikọ a na-agbakọta n'ime helix RNA nke nwere ihe fọdụrụ 24 ruo 34. Na Microsporidia, n'ụzọ dị iche, njikọ rRNA a na-ebelata nwayọ nwayọ gaa na njikọ uridine abụọ nwere otu eriri nke nwere naanị ihe fọdụrụ 12. Ọtụtụ n'ime ihe fọdụrụ ndị a na-ekpughere ihe mgbaze. Foto a na-egosi na microsporidia parasitic yiri ka ọ na-emebi ụkpụrụ izugbe nke mpịachi rRNA, ebe a na-ejikọkarị ntọala rRNA na ntọala ndị ọzọ ma ọ bụ na-etinye aka na mmekọrịta rRNA-protein. Na microsporidia, ụfọdụ iberibe rRNA na-abanye na mpịachi na-adịghị mma, ebe helix rRNA mbụ na-aghọ iberibe otu eriri nke dị ogologo nke fọrọ nke nta ka ọ bụrụ n'ahịrị kwụ ọtọ. Ọnụnọ nke mpaghara ndị a na-adịghị ahụkebe na-enye microsporidia rRNA ohere ijikọ iberibe rRNA dị anya site na iji obere ọnụọgụ nke ntọala RNA.
A pụrụ ịhụ ihe atụ kachasị pụta ìhè nke mgbanwe evolushọn a na helix H18 25S rRNA (Foto nke 3). N'ime ụdị dị iche iche site na E. coli ruo na mmadụ, ntọala nke helix rRNA a nwere nucleotides 24-32, na-emepụta helix na-adịghị agbanwe agbanwe. N'ime usoro ribosomal achọpụtara na mbụ site na V. necatrix na P. locusthae,31,32, ntọala nke helix H18 anaghị agbakọta akụkụ, mana a na-echekwa njikọ ntọala nucleotide. Agbanyeghị, na E. cuniculi, iberibe rRNA a na-aghọ njikọ kacha mkpụmkpụ 228UUUGU232 na 301UUUUUUUU307. N'adịghị ka iberibe rRNA nkịtị, njikọ uridine ndị a anaghị agbakọta ma ọ bụ mee njikọ sara mbara na protein ribosomal. Kama nke ahụ, ha na-anabata usoro ihe mgbaze mepere emepe ma gbasaa nke ọma nke eriri rRNA na-agbatị ihe fọrọ nke nta ka ọ bụrụ kwụ ọtọ. Nhazi a gbatịpụrụ agbatị na-akọwa etu E. cuniculi si eji naanị ntọala RNA iri na abụọ mejupụta oghere 33 Å dị n'etiti helices rRNA H16 na H18, ebe ụdị ndị ọzọ chọrọ opekata mpe okpukpu abụọ nke ntọala rRNA iji mejupụta oghere ahụ.
Ya mere, anyị nwere ike igosi na, site na mpịachi na-adịghị mma nke ukwuu, microsporidia parasitic emepụtala atụmatụ iji kpachie ọbụna akụkụ rRNA ndị ahụ nke ka dị n'ọtụtụ ụdị dị iche iche n'akụkụ atọ nke ndụ. O doro anya na, site n'ịchịkọta mgbanwe ndị na-agbanwe helices rRNA ka ọ bụrụ obere njikọ poly-U, E. cuniculi nwere ike ịmepụta iberibe rRNA pụrụ iche nke nwere obere nucleotides dị ka o kwere mee maka ijikọ iberibe rRNA distal. Nke a na-enyere aka ịkọwa otu microsporidia si nweta mbelata dị egwu na nhazi molekul ha bụ isi na-enweghị ịlafu iguzosi ike n'ezi ihe na ọrụ ha.
Ihe ọzọ pụrụ iche nke E. cuniculi rRNA bụ ọdịdị nke rRNA na-enweghị ọkpụrụkpụ (Foto nke 4). Mkpọchi bụ nucleotides na-enweghị njikọ ntọala nke na-agbagọ na helix RNA kama izobe na ya. Ọtụtụ ihe ndị na-apụta na rRNA na-arụ ọrụ dị ka ihe na-ejikọ molekul, na-enyere aka ijikọ protein ribosomal dị n'akụkụ ma ọ bụ iberibe rRNA ndị ọzọ. Ụfọdụ n'ime mkọchi ahụ na-arụ ọrụ dị ka ihe njikọ, na-enye ohere ka helix rRNA na-agbanwe agbanwe ma na-apịachi nke ọma maka mmepụta protein 41.
a Ngụkọta rRNA nke An rRNA (S. cerevisiae) adịghị na nhazi ribosome E. cuniculi, mana ọ dị na ọtụtụ eukaryotes ndị ọzọ b E. coli, S. cerevisiae, H. sapiens, na E. cuniculi dị n'ime ribosomes. nje ndị a enweghị ọtụtụ n'ime rRNA ochie, nke echekwara nke ọma. Mkpụmkpụ ndị a na-eme ka usoro ribosome sie ike; ya mere, enweghị ha na microsporidia na-egosi mbelata nkwụsi ike nke rRNA na-apịachi na nje microsporidia. Ntụnyere ya na P stems (L7/L12 stems na bacteria) na-egosi na mfu nke rRNA bumps mgbe ụfọdụ na-adaba na ọdịdị nke bumps ọhụrụ n'akụkụ bumps furu efu. Helix H42 na 23S/28S rRNA nwere bumps ochie (U1206 na Saccharomyces cerevisiae) nke a na-eme atụmatụ na ọ dịkarịa ala ijeri afọ 3.5 n'ihi nchebe ya na ngalaba atọ nke ndụ. Na microsporidia, a na-ewepụ bumps a. Agbanyeghị, nnukwu mpụta ọhụrụ pụtara n'akụkụ nnukwu mpụta ahụ furu efu (A1306 na E. cuniculi).
N'ụzọ dị ịtụnanya, anyị chọpụtara na E. cuniculi ribosomes enweghị ọtụtụ rRNA bulges dị na ụdị ndị ọzọ, gụnyere ihe karịrị bulges 30 echekwara na eukaryotes ndị ọzọ (Foto 4a). Mfu a na-ewepụ ọtụtụ kọntaktị n'etiti ribosomal subunits na rRNA helices dị nso, mgbe ụfọdụ na-emepụta nnukwu oghere oghere n'ime ribosome, na-eme ka E. cuniculi ribosome dịkwuo oghere ma e jiri ya tụnyere ribosomes ọdịnala karịa (Foto 4b). Nke pụtara ìhè bụ na anyị chọpụtara na ọtụtụ n'ime bulges ndị a furu efu na nhazi ribosome V. necatrix na P. locustae nke a chọpụtara na mbụ, nke nyocha nhazi gara aga 31,32 leghaara anya.
Mgbe ụfọdụ, mfu nke rRNA bulges na-esokwa mmepe nke bulges ọhụrụ n'akụkụ bulges furu efu. Dịka ọmụmaatụ, ribosomal P-stem nwere bulges U1208 (na Saccharomyces cerevisiae) nke dịgidere site na E. coli ruo mmadụ ma a na-eme atụmatụ na ọ dị ijeri afọ 3.5. N'oge mmepụta protein, bulges a na-enyere bulges P aka ịkwaga n'etiti nhazi mepere emepe na nke mechiri emechi ka ribosome wee nwee ike ịchọta ihe ntụgharị ma nyefee ha na ebe ọrụ. Na E. cuniculi ribosomes, bulges a adịghị; agbanyeghị, bulges ọhụrụ (G883) nke dị naanị na ụzọ atọ nwere ike inye aka na mweghachi nke mgbanwe kachasị mma nke bulges P (Foto 4c).
Ihe anyị chọpụtara gbasara rRNA na-enweghị bulges na-egosi na mbelata rRNA abụghị naanị na mfu nke ihe rRNA n'elu ribosome, kama ọ nwekwara ike ịgụnye nucleus ribosome, na-emepụta ntụpọ molekul pụrụ iche nke nje nke a na-akọwabeghị na mkpụrụ ndụ ndị nwere onwe ha. A na-ahụ ụdị ndụ dị ndụ.
Mgbe anyị mechara ihe nlereanya nke protein ribosomal canonical na rRNA, anyị chọpụtara na ihe ndị dị na ribosomal nkịtị enweghị ike ịkọwa akụkụ atọ nke onyinyo cryo-EM. Abụọ n'ime iberibe ndị a bụ obere molekul n'ogo (Foto 5, Foto Mgbakwunye 8). Akụkụ mbụ dị n'etiti protein ribosomal uL15 na eL18 n'ọnọdụ nke C-terminus nke eL18 na-ejikarị, nke a na-eme mkpụmkpụ na E. cuniculi. Ọ bụ ezie na anyị enweghị ike ikpebi njirimara nke molekul a, nha na ọdịdị nke agwaetiti njupụta a kọwara nke ọma site na ọnụnọ nke molekul spermidine. Njikọ ya na ribosome na-eme ka ọ kwụsie ike site na mgbanwe microsporidia-specific na protein uL15 (Asp51 na Arg56), nke yiri ka ọ na-eme ka njikọ nke ribosome maka obere molekul a dịkwuo elu, ebe ha na-ekwe ka uL15 kechie obere molekul ahụ n'ime nhazi ribosomal. Foto Mgbakwunye 2). 8, data mgbakwunye 1, 2).
Foto Cryo-EM na-egosi ọnụnọ nke nucleotides n'èzí ribose nke ejikọtara na ribosome E. cuniculi. Na ribosome E. cuniculi, nucleotide a nọ n'otu ebe ahụ dị ka nucleotide 25S rRNA A3186 (Nọmba Saccharomyces cerevisiae) na ọtụtụ ribosomes eukaryotic ndị ọzọ. b Na nhazi ribosomal nke E. cuniculi, nucleotide a dị n'etiti protein ribosomal uL9 na eL20, si otú a na-eme ka mmekọrịta dị n'etiti protein abụọ ahụ sie ike. Nyocha nchekwa usoro cd eL20 n'etiti ụdị microsporidia. Osisi phylogenetic nke ụdị Microsporidia (c) na nhazi usoro dị iche iche nke protein eL20 (d) na-egosi na a na-echekwa ihe fọdụrụ na nucleotide F170 na K172 na ọtụtụ Microsporidia nkịtị, ewezuga S. lophii, ewezuga Microsporidia nke na-amalite alaka, nke jigidere ndọtị ES39L rRNA. e Ọnụọgụ a na-egosi na ihe fọdụrụ na-ejikọ nucleotide F170 na K172 dị naanị na eL20 nke mkpụrụ ndụ ihe nketa microsporidia dị oke ala, mana ọ bụghị na eukaryotes ndị ọzọ. N'ozuzu, data ndị a na-egosi na ribosomes Microsporidian emepụtala ebe njikọ nucleotide nke yiri ka ọ na-ejikọ molekul AMP ma jiri ha mee ka mmekọrịta protein-protein dịgide na nhazi ribosomal. Nchekwa dị elu nke ebe njikọ a na Microsporidia na enweghị ya na eukaryotes ndị ọzọ na-egosi na saịtị a nwere ike inye uru ndụ nhọrọ maka Microsporidia. Ya mere, akpa njikọ nucleotide na ribosome microsporidia adịghị ka njirimara mebiri emebi ma ọ bụ ụdị njedebe nke mbibi rRNA dịka akọwara na mbụ, kama ọ bụ ihe ọhụrụ bara uru nke na-enye microsporidia ribosome ohere ijikọ obere molekul ozugbo, na-eji ha dị ka ihe owuwu molekul. ihe owuwu maka ribosomes. Nchọpụta a na-eme ka microsporidia ribosome bụrụ naanị ribosome a maara iji otu nucleotide dị ka ihe owuwu owuwu ya. f Ụzọ evolushọn echiche sitere na njikọ nucleotide.
Njupụta nke abụọ dị ala nke ịdị arọ molekul dị na njikọ dị n'etiti protein ribosomal uL9 na eL30 (Foto 5a). Akọwalarị njikọ a na nhazi nke ribosome Saccharomyces cerevisiae dị ka ebe njikọ maka nucleotide 25S nke rRNA A3186 (akụkụ nke ndọtị ES39L rRNA)38. Egosiri na na ribosomes P. locuschae ES39L nke mebiri emebi, njikọ a na-ejikọ otu nucleotide a na-amaghị ama 31, a na-echekwa na nucleotide a bụ ụdị rRNA ikpeazụ ebelatara, nke ogologo rRNA bụ ~130-230 bases. ES39L ebelatala ka ọ bụrụ otu nucleotide 32.43. Foto cryo-EM anyị na-akwado echiche ahụ na nucleotides nwere ike ịkọwa njupụta. Agbanyeghị, mkpebi dị elu nke nhazi anyị gosiri na nucleotide a bụ molekul extraribosomal, ikekwe AMP (Foto 5a, b).
Anyị wee jụọ ma ebe njikọ nucleotide pụtara na ribosome E. cuniculi ma ọ bụ ma ọ dịbu adị. Ebe ọ bụ na njikọ nucleotide bụ isi ihe na-eme ka njikọ Phe170 na Lys172 dị na protein ribosomal eL30 dị, anyị tụlere nchekwa nke ihe fọdụrụ ndị a na eukaryotes 4396. Dịka ọ dị na uL15 dị n'elu, anyị chọpụtara na ihe fọdụrụ Phe170 na Lys172 dị oke mma naanị na Microsporidia nkịtị, mana ọ dịghị na eukaryotes ndị ọzọ, gụnyere Microsporidia Mitosporidium na Amphiamblys atypical, ebe a naghị ebelata iberibe ES39L rRNA 44, 45, 46 (Fig. 5c). -e).
N'ịchịkọta data ndị a, ha na-akwado echiche ahụ bụ na E. cuniculi na ikekwe microsporidia ndị ọzọ nwere ike ịbụ ihe ndị ọzọ dị na canonical emeela ka ikike ijide ọtụtụ obere metabolites dị na nhazi ribosome nke ọma iji kwụọ ụgwọ maka mbelata na ọkwa rRNA na protein. N'ime nke a, ha emepụtala ikike pụrụ iche iji kee nucleotides n'èzí ribosome, na-egosi na nhazi molekul parasitic na-akwụghachi ụgwọ site n'ịnagide ọtụtụ obere metabolites na iji ha dị ka ihe atụ nke RNA na iberibe protein mebiri emebi.
Akụkụ nke atọ a na-anaghị emegharị nke map cryo-EM anyị, nke dị na nnukwu ribosomal subunit. Mkpebi dị elu (2.6 Å) nke map anyị na-egosi na njupụta a bụ nke protein nwere ngwakọta pụrụ iche nke nnukwu ihe fọdụrụ n'akụkụ, nke nyere anyị ohere ịchọpụta njupụta a dị ka protein ribosomal a na-amaghị na mbụ nke anyị chọpụtara dị ka A kpọrọ ya msL2 (protein microsporidia-specific L2) (usoro, eserese 6). Nchọpụta homology anyị gosiri na a na-echekwa msL2 na Microsporidia clade nke ụdị Encephaliter na Orosporidium, mana ọ dịghị na ụdị ndị ọzọ, gụnyere Microsporidia ndị ọzọ. Na nhazi ribosomal, msL2 nwere oghere nke mfu nke ES31L rRNA agbatịworo. N'ime oghere a, msL2 na-enyere aka mee ka mpịachi rRNA kwụsie ike ma nwee ike ịkwụghachi mfu nke ES31L (Foto 6).
njupụta Electron na ụdị nke Microsporidia-specific ribosomal protein msL2 dị na E. cuniculi ribosomes. b Ọtụtụ ribosomes eukaryotic, gụnyere ribosome 80S nke Saccharomyces cerevisiae, nwere mmụba ES19L rRNA furu efu na ọtụtụ ụdị Microsporidian. Nhazi e guzobere na mbụ nke V. necatrix microsporidia ribosome na-egosi na mfu nke ES19L na nje ndị a na-akwụghachi ụgwọ site na mgbanwe nke protein ribosomal msL1 ọhụrụ. N'ọmụmụ ihe a, anyị chọpụtara na E. cuniculi ribosome mekwara protein ribosomal RNA dị ka ihe nkwụghachi doro anya maka mfu nke ES19L. Agbanyeghị, msL2 (nke a na-akpọ ugbu a dị ka protein ECU06_1135 a na-enyo enyo) na msL1 nwere mmalite nhazi na evolushọn dị iche iche. c Nchọpụta a nke mmepụta nke protein ribosomal msL1 na msL2 nke na-enweghị njikọ na evolushọn na-egosi na ọ bụrụ na ribosomes anakọta mgbanwe ndị na-emerụ ahụ na rRNA ha, ha nwere ike iru ọkwa dị iche iche nke nhazi na-enweghị atụ na ọbụna obere obere ụdị ndị nwere njikọ chiri anya. Nchọpụta a nwere ike inye aka mee ka mmalite na mgbanwe nke ribosome mitochondrial doo anya, nke a maara maka mbelata rRNA ya dị elu na mgbanwe na-adịghị mma na nhazi protein n'ofe ụdị.
Anyị jiri protein msL2 tụnyere protein msL1 akọwapụtara na mbụ, naanị protein ribosomal a maara nke ọma nke microsporidia dị na ribosome V. necatrix. Anyị chọrọ ịnwale ma msL1 na msL2 nwere njikọ na evolushọn. Nyocha anyị gosiri na msL1 na msL2 nwere otu oghere dị na nhazi ribosomal, mana ha nwere ụdị nhazi praịmarị na nke atọ dị iche iche, nke na-egosi mmalite evolushọn ha (Foto 6). Ya mere, nchọpụta anyị nke msL2 na-enye ihe akaebe na otu ụdị eukaryotic dị obere nwere ike ịmepụta protein ribosomal dị iche iche n'onwe ha iji kwụọ ụgwọ maka mfu nke iberibe rRNA. Nchọpụta a pụtara ìhè n'ihi na ọtụtụ ribosomes eukaryotic cytoplasmic nwere protein na-adịghị agbanwe agbanwe, gụnyere otu ezinụlọ nke protein ribosomal 81. Mpụta nke msL1 na msL2 n'ọtụtụ ụdị microsporidia dị iche iche na nzaghachi maka mfu nke akụkụ rRNA gbasaara na-egosi na mmebi nke usoro ihe owuwu molekul nke nje ahụ na-eme ka nje ndị ahụ chọọ mgbanwe nkwụghachi, nke nwere ike imecha mee ka ha nweta n'ime ụdị nje dị iche iche.
N'ikpeazụ, mgbe e mechara ihe nlereanya anyị, anyị tụnyere ihe mejupụtara E. cuniculi ribosome na nke e buru amụma site na usoro genome. E chere na ọtụtụ protein ribosomal, gụnyere eL14, eL38, eL41, na eS30, na mbụ na-efu na genome E. cuniculi n'ihi na o doro anya na ha enweghị homologues ha site na genome E. cuniculi. A na-ebukwa amụma na mfu nke ọtụtụ protein ribosomal na ọtụtụ nje ndị ọzọ dị n'ime sel na endosymbionts dị oke ala. Dịka ọmụmaatụ, ọ bụ ezie na ọtụtụ nje bacteria ndị na-ebi ndụ nwere otu ezinụlọ nke protein ribosomal 54, naanị 11 n'ime ezinụlọ protein ndị a nwere homologues a na-ahụ anya na genome ọ bụla a nyochachara nke nje bacteria ndị a na-egbochi. Iji kwado echiche a, a hụla mfu nke protein ribosomal na nnwale na V. necatrix na P. locustae microsporidia, nke na-enweghị protein eL38 na eL4131,32.
Agbanyeghị, usoro anyị na-egosi na naanị eL38, eL41, na eS30 ka furu efu n'ezie na ribosome E. cuniculi. E chekwaara protein eL14, usoro anyị gosikwara ihe kpatara na enweghị ike ịchọta protein a na nchọta homology (Foto 7). Na E. cuniculi ribosomes, ọtụtụ ebe njikọ eL14 na-efu n'ihi mmebi nke ES39L nke rRNA-emplified. Na enweghị ES39L, eL14 furu ọtụtụ nhazi nke abụọ ya, naanị 18% nke usoro eL14 bụ otu na E. cuniculi na S. cerevisiae. Nchekwa usoro a na-adịghị mma dị egwu n'ihi na ọbụna Saccharomyces cerevisiae na Homo sapiens - ihe ndị dị ndụ nke mepụtara ijeri afọ 1.5 dị iche - na-ekerịta ihe karịrị 51% nke otu ihe fọdụrụ na eL14. Mfu a na-adịghị ahụkebe nke nchekwa na-akọwa ihe kpatara e ji dee E. cuniculi eL14 ugbu a dị ka protein M970_061160 nke a na-etinyeghị na ya, ọ bụghị dị ka protein ribosomal eL1427.
na Microsporidia ribosome tụfuru ndọtị ES39L rRNA, nke wepụrụ akụkụ nke njikọ protein ribosomal eL14. Ọ bụrụ na enweghị ES39L, protein microspore eL14 na-efunahụ nhazi nke abụọ, nke mbụ rRNA-binding α-helix na-agbaji ka ọ bụrụ obere okirikiri ogologo. b Nhazi usoro dị iche iche na-egosi na protein eL14 dị oke nchekwa na ụdị eukaryotic (njikọ usoro 57% n'etiti yist na homologues mmadụ), mana echekwaghị nke ọma ma dị iche na microsporidia (nke ihe fọdụrụ na-erughị 24% yiri homologue eL14). site na S. cerevisiae ma ọ bụ H. sapiens). Nchekwa usoro na mgbanwe nhazi nke abụọ a na-akọwa ihe kpatara na ahụbeghị homologue eL14 na E. cuniculi na ihe kpatara e ji chee na protein a efuola na E. cuniculi. N'ụzọ dị iche, a na-akpọ E. cuniculi eL14 aha mbụ dị ka protein M970_061160. Ihe a a chọpụtara na-egosi na a na-atụ anya oke ọdịiche mkpụrụ ndụ ihe nketa microsporidia ugbu a: ụfọdụ mkpụrụ ndụ ihe nketa a na-eche na ha efuola na microsporidia ka echekwara n'ezie, n'agbanyeghị na ha dị iche iche; kama, a na-eche na ụfọdụ na-ede maka mkpụrụ ndụ ihe nketa microsporidia maka protein ndị metụtara ikpuru (dịka ọmụmaatụ, protein echiche M970_061160) na-ede maka protein dị iche iche dị na eukaryotes ndị ọzọ.
Nchọpụta a na-egosi na mwepụ rRNA nwere ike ibute nnukwu mfu nke nchekwa usoro na protein ribosomal dị n'akụkụ, na-eme ka protein ndị a ghara ịchọpụta maka nyocha homology. Ya mere, anyị nwere ike ịtụle oke oke mbibi molekul n'ime obere ihe ndị dị ndụ, ebe ọ bụ na ụfọdụ protein ndị a na-eche na ha furu efu na-adịgide, n'agbanyeghị na ha dị n'ụdị dị oke agbanwere agbanwe.
Kedu ka nje ndị na-akpata ọrịa si ejigide ọrụ nke igwe molekul ha n'ọnọdụ oke mbelata mkpụrụ ndụ ihe nketa? Ọmụmụ ihe anyị zara ajụjụ a site n'ịkọwa usoro molekul dị mgbagwoju anya (ribosome) nke E. cuniculi, ihe dị ndụ nwere otu n'ime obere mkpụrụ ndụ ihe nketa eukaryotic.
A maara ya ihe fọrọ nke nta ka ọ bụrụ afọ iri abụọ na mkpụrụ ndụ protein na RNA dị na nje nje na-adịkarị iche na mkpụrụ ndụ ha dị ka homologous na ụdị ndụ dị ndụ n'ihi na ha enweghị ebe njikwa mma, a na-ebelata ha ruo 50% nke nha ha na nje ndị dị ndụ n'efu, wdg. ọtụtụ mgbanwe ndị na-emebi ahụ nke na-emebi mpịachi na ọrụ. Dịka ọmụmaatụ, a na-atụ anya na ribosomes nke obere ihe ndị dị ndụ genome, gụnyere ọtụtụ nje ndị dị ndụ n'ime ahụ na endosymbionts, agaghị enwe ọtụtụ protein ribosomal na ruo otu ụzọ n'ụzọ atọ nke nucleotides rRNA ma e jiri ya tụnyere ụdị ndụ dị ndụ n'efu 27, 29, 30, 49. Agbanyeghị, ụzọ mkpụrụ ndụ ndị a si arụ ọrụ na nje ahụ ka bụ ihe omimi, nke a na-amụkarị site na genomics atụnyere.
Ọmụmụ ihe anyị na-egosi na nhazi nke macromolecules nwere ike ikpughe ọtụtụ akụkụ nke evolushọn nke siri ike iwepụta site na ọmụmụ genomic ọdịnala nke nje ndị dị n'ime sel na ihe ndị ọzọ a na-egbochi (Foto mgbakwunye 7). Dịka ọmụmaatụ, ihe atụ nke protein eL14 na-egosi na anyị nwere ike ịtụle oke mbibi nke ngwa molekul na ụdị nje. A kwenyere na nje Encephalitic nwere ọtụtụ narị mkpụrụ ndụ ihe nketa microsporidia kpọmkwem. Agbanyeghị, nsonaazụ anyị na-egosi na ụfọdụ n'ime mkpụrụ ndụ ihe nketa ndị a yiri ka ha bụ naanị ụdị dị iche iche nke mkpụrụ ndụ ihe nketa nke a na-ahụkarị na eukaryotes ndị ọzọ. Ọzọkwa, ihe atụ nke protein msL2 na-egosi otu anyị si eleghara protein ribosomal ọhụrụ anya ma na-eleda ọdịnaya nke igwe molekul parasitic anya. Ihe atụ nke obere molekul na-egosi otu anyị nwere ike isi leghara ihe ọhụrụ kachasị ọhụrụ anya na nhazi molekul parasitic nke nwere ike inye ha ọrụ bayoloji ọhụrụ.
N'ịchịkọta ihe ndị a, ihe ndị a na-eme ka anyị ghọta ọdịiche dị n'etiti usoro ihe ndị dị ndụ nke ihe ndị a na-anaghị anabata na ihe ndị ọzọ dị ndụ. Anyị na-egosi na igwe ndị dị ndụ, nke a na-echebu na ha na-ebelata, na-emebi emebi, ma na-enwe mgbanwe dị iche iche na-emebi ihe, nwere usoro ihe ndị a na-eleghara anya n'ụzọ dị mfe.
N'aka nke ọzọ, iberibe rRNA na-abụghị nnukwu na iberibe ngwakọta nke anyị hụrụ na ribosomes nke E. cuniculi na-egosi na mbelata mkpụrụ ndụ ihe nketa nwere ike ịgbanwe ọbụna akụkụ nke igwe molekul bụ isi nke echekwara na ngalaba atọ nke ndụ - mgbe ihe fọrọ nke nta ka ọ bụrụ ijeri afọ 3.5 gasịrị.
Mpekere rRNA ndị na-enweghị nnukwu ma sie ike na nke a gwakọtara na E. cuniculi ribosomes nwere mmasị pụrụ iche n'ìhè nke ọmụmụ gara aga banyere molekul RNA na nje bacteria endosymbiotic. Dịka ọmụmaatụ, na aphid endosymbiont Buchnera aphidicola, egosila na molekul rRNA na tRNA nwere nhazi okpomọkụ n'ihi oke nhazi A+T na oke dị elu nke pairs isi na-abụghị canonical20,50. A na-eche ugbu a na mgbanwe ndị a na RNA, yana mgbanwe na molekul protein, bụ ihe kpatara ịdabere gabiga ókè nke endosymbionts na ndị mmekọ na enweghị ike nke endosymbionts iji nyefee okpomọkụ 21, 23. Ọ bụ ezie na parasitic microsporidia rRNA nwere mgbanwe dị iche iche n'usoro, ọdịdị nke mgbanwe ndị a na-egosi na mbelata okpomọkụ nkwụsi ike na ntụkwasị obi dị elu na protein chaperone nwere ike ịbụ ihe a na-ahụkarị na molekul RNA na ihe ndị dị ndụ nwere obere genomes.
N'aka nke ọzọ, usoro anyị na-egosi na nje microsporidia emepụtala ikike pụrụ iche iji guzogide iberibe rRNA na protein echekwara nke ọma, na-emepe ikike iji obere metabolites dị ukwuu ma dị mfe dị ka ihe atụ nke rRNA na iberibe protein mebiri emebi. Mmebi usoro molekul. . Echiche a na-akwado site n'eziokwu ahụ bụ na obere molekul ndị na-akwụghachi maka mfu nke iberibe protein na rRNA na ribosomes nke E. cuniculi na-ejikọ na ihe fọdụrụ na microsporidia na protein uL15 na eL30. Nke a na-egosi na njikọ nke obere molekul na ribosomes nwere ike ịbụ ngwaahịa nke nhọrọ dị mma, ebe ahọpụtara mgbanwe Microsporidia-kpọmkwem na protein ribosomal maka ikike ha ịbawanye njikọ nke ribosomes maka obere molekul, nke nwere ike ibute ihe ndị dị ndụ ribosomal dị irè karị. Nchọpụta ahụ na-ekpughe ihe ọhụrụ dị mma na usoro molekul nke nje microbial ma na-enye anyị nghọta ka mma banyere otu usoro molekul parasite si anọgide na-arụ ọrụ ha n'agbanyeghị mgbanwe na-ebelata.
Ugbu a, njirimara nke obere molekul ndị a ka edoghị anya. O doghị anya ihe kpatara ọdịdị nke obere molekul ndị a na nhazi ribosomal ji dị iche n'etiti ụdị microsporidia. Karịsịa, ọ bụghị ihe doro anya ihe kpatara a na-ahụ njikọ nucleotide na ribosomes nke E. cuniculi na P. locustae, ọ bụghị na ribosomes nke V. necatrix, n'agbanyeghị ọnụnọ nke F170 residue na protein eL20 na K172 nke V. necatrix. Enwere ike iwepụ nhichapụ a site na residue 43 uL6 (dị n'akụkụ akpa njikọ nucleotide), nke bụ tyrosine na V. necatrix ọ bụghị threonine na E. cuniculi na P. locustae. Nnukwu ihe na-esi ísì ụtọ nke Tyr43 nwere ike igbochi njikọ nucleotide n'ihi njikọ steric. N'aka nke ọzọ, nhichapụ nucleotide doro anya nwere ike ịbụ n'ihi obere mkpebi nke onyonyo cryo-EM, nke na-egbochi ụdị nke iberibe ribosomal V. necatrix.
N'aka nke ọzọ, ọrụ anyị na-egosi na usoro ire ere nke mkpụrụ ndụ ihe nketa nwere ike ịbụ ike mepụtara. Karịsịa, nhazi nke E. cuniculi ribosome na-egosi na mfu nke rRNA na iberibe protein na microsporidia ribosome na-emepụta nrụgide evolushọn nke na-akwalite mgbanwe na nhazi ribosome. Ụdịdị ndị a na-eme n'ebe dị anya site na ebe ribosome na-arụ ọrụ ma yie ka ha na-enyere aka idobe (ma ọ bụ weghachite) nzukọ ribosome kacha mma nke rRNA belatara ga-emebi. Nke a na-egosi na nnukwu ihe ọhụrụ nke microsporidia ribosome yiri ka ọ gbanwere ghọọ mkpa iji gbochie ntụgharị mkpụrụ ndụ ihe nketa.
Ikekwe nke a kacha mma bụ njikọ nucleotide, nke a na-ahụbeghị na ihe ndị ọzọ dị ndụ ruo ugbu a. Eziokwu ahụ bụ na ihe fọdụrụ na-ejikọta nucleotide dị na microsporidia nkịtị, mana ọ bụghị na eukaryotes ndị ọzọ, na-egosi na ebe njikọ nucleotide abụghị naanị ihe ochie na-eche ka ọ laa n'iyi, ma ọ bụ ebe ikpeazụ maka rRNA ka eweghachi ya n'ụdị nucleotides nke ọ bụla. Kama nke ahụ, ebe a yiri ihe bara uru nke gaara agbanwe n'ọtụtụ agba nke nhọrọ dị mma. Ebe njikọ Nucleotide nwere ike ịbụ ihe sitere na nhọrọ okike: ozugbo ES39L mebiri emebi, a na-amanye microsporidia ịchọ nkwụghachi iji weghachite biogenesis ribosome kacha mma na enweghị ES39L. Ebe ọ bụ na nucleotide a nwere ike iṅomi kọntaktị molekul nke nucleotide A3186 na ES39L, molekul nucleotide na-aghọ ihe owuwu nke ribosome, nke njikọta ya na-akawanye mma site na mgbanwe nke usoro eL30.
Banyere mgbanwe mkpụrụ ndụ ihe nketa nke nje ndị dị n'ime sel, ọmụmụ ihe anyị na-egosi na ike nke nhọrọ okike Darwin na mgbanwe mkpụrụ ndụ ihe nketa nke ire ere genome anaghị arụ ọrụ n'otu oge, kama ọ na-agbagharị. Nke mbụ, mgbanwe mkpụrụ ndụ ihe nketa na-ewepụ akụkụ dị mkpa nke biomolecules, na-eme ka ụgwọ ọrụ dị oke mkpa. Naanị mgbe nje ndị dị n'ime sel na-egbo mkpa a site na nhọrọ okike Darwin ka macromolecules ha ga-enwe ohere ịzụlite àgwà ha kacha mma na nke ọhụrụ. Ihe dị mkpa bụ na mgbanwe nke ebe njikọ nucleotide na E. cuniculi ribosome na-atụ aro na usoro mfu a nke evolushọn molecular anaghị eme naanị ka mgbanwe ndị na-emebi emebi belata, kamakwa mgbe ụfọdụ na-enye ọrụ ọhụrụ kpamkpam na macromolecules parasitic.
Echiche a kwekọrọ na ozizi nhazigharị nke Sewell Wright, nke na-ekwu na usoro siri ike nke nhọrọ okike na-egbochi ikike nke ihe ndị dị ndụ imepụta ihe ọhụrụ51,52,53. Agbanyeghị, ọ bụrụ na ndọpụ mkpụrụ ndụ ihe nketa na-akpaghasị nhọrọ okike, ndọpụ ndị a nwere ike imepụta mgbanwe ndị na-adịghị agbanwe agbanwe (ma ọ bụ ọbụna na-emerụ ahụ) mana na-eduga na mgbanwe ndị ọzọ na-enye ahụ ike ka mma ma ọ bụ ọrụ bayoloji ọhụrụ. Usoro anyị na-akwado echiche a site n'igosi na otu ụdị mgbanwe nke na-ebelata mpịachi na ọrụ nke biomolecule yiri ka ọ bụ isi ihe na-akpali ya. Dịka ụdị evolushọn mmeri-mmeri, ọmụmụ ihe anyị na-egosi na ire ere genome, nke a na-ele anya dị ka usoro mmebi, bụkwa isi ihe na-akpali ihe ọhụrụ, mgbe ụfọdụ ma eleghị anya ọbụna mgbe ụfọdụ na-ekwe ka macromolecules nweta ọrụ parasitic ọhụrụ. nwere ike iji ha.