Nature.com ಗೆ ಭೇಟಿ ನೀಡಿದ್ದಕ್ಕಾಗಿ ಧನ್ಯವಾದಗಳು. ನೀವು ಬಳಸುತ್ತಿರುವ ಬ್ರೌಸರ್ ಆವೃತ್ತಿಯು ಸೀಮಿತ CSS ಬೆಂಬಲವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಉತ್ತಮ ಅನುಭವಕ್ಕಾಗಿ, ನೀವು ನವೀಕರಿಸಿದ ಬ್ರೌಸರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಬೇಕೆಂದು ನಾವು ಶಿಫಾರಸು ಮಾಡುತ್ತೇವೆ (ಅಥವಾ ಇಂಟರ್ನೆಟ್ ಎಕ್ಸ್‌ಪ್ಲೋರರ್‌ನಲ್ಲಿ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಮೋಡ್ ಅನ್ನು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಿ). ಈ ಮಧ್ಯೆ, ನಿರಂತರ ಬೆಂಬಲವನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು, ನಾವು ಶೈಲಿಗಳು ಮತ್ತು ಜಾವಾಸ್ಕ್ರಿಪ್ಟ್ ಇಲ್ಲದೆ ಸೈಟ್ ಅನ್ನು ರೆಂಡರ್ ಮಾಡುತ್ತೇವೆ.
ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಪರಾವಲಂಬಿಗಳ ವಿಕಸನವು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಆಯ್ಕೆಯ ನಡುವಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕತೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಪರಾವಲಂಬಿಗಳು ಸುಧಾರಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪರಾವಲಂಬಿಗಳು ಜೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳಲು ಮತ್ತು ಹಾನಿಕಾರಕ ರೂಪಾಂತರಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗುವ ಜೆನೆಟಿಕ್ ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿ, ಒಂದೇ ಮ್ಯಾಕ್ರೋಮಾಲಿಕ್ಯೂಲ್‌ನ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕತೆಯು ಹೇಗೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು, ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿನ ಚಿಕ್ಕ ಜೀನೋಮ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಯುಕ್ಯಾರಿಯೋಟಿಕ್ ಜೀವಿಯಾದ ಎನ್ಸೆಫಾಲಿಟೊಜೂನ್ ಕ್ಯುನಿಕ್ಯುಲಿಯ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ನ ಕ್ರಯೋ-ಇಎಮ್ ರಚನೆಯನ್ನು ನಾವು ವಿವರಿಸುತ್ತೇವೆ. ಇ. ಕ್ಯುನಿಕ್ಯುಲಿ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಆರ್‌ಆರ್‌ಎನ್‌ಎಯ ತೀವ್ರ ಕಡಿತವು ಅಭೂತಪೂರ್ವ ರಚನಾತ್ಮಕ ಬದಲಾವಣೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಇರುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಉಬ್ಬುಗಳಿಲ್ಲದೆ ಹಿಂದೆ ತಿಳಿದಿಲ್ಲದ ಫ್ಯೂಸ್ಡ್ ಆರ್‌ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ಲಿಂಕ್ಕರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಆರ್‌ಆರ್‌ಎನ್‌ಎಗಳ ವಿಕಸನ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಇ. ಕ್ಯುನಿಕ್ಯುಲಿ ರೈಬೋಸೋಮ್ ಆರ್‌ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ತುಣುಕುಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳ ನಷ್ಟದಿಂದ ಸಣ್ಣ ಅಣುಗಳನ್ನು ಕ್ಷೀಣಿಸಿದ ಆರ್‌ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ತುಣುಕುಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳ ರಚನಾತ್ಮಕ ಅನುಕರಣೆಗಳಾಗಿ ಬಳಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವ ಮೂಲಕ ಬದುಕುಳಿದರು. ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, ದೀರ್ಘಕಾಲದಿಂದ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸಲಾದ ಆಣ್ವಿಕ ರಚನೆಗಳು ಹಲವಾರು ಸರಿದೂಗಿಸುವ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಎಂದು ನಾವು ತೋರಿಸುತ್ತೇವೆ, ಅದು ತೀವ್ರ ಆಣ್ವಿಕ ಸಂಕೋಚನಗಳ ಹೊರತಾಗಿಯೂ ಅವುಗಳನ್ನು ಸಕ್ರಿಯವಾಗಿರಿಸುತ್ತದೆ.
ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಪರಾವಲಂಬಿಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಗುಂಪುಗಳು ತಮ್ಮ ಆತಿಥೇಯರನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಲು ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಆಣ್ವಿಕ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ, ನಾವು ಆಗಾಗ್ಗೆ ವಿವಿಧ ಗುಂಪುಗಳ ಪರಾವಲಂಬಿಗಳಿಗೆ ವಿಭಿನ್ನ ಚಿಕಿತ್ಸಕಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ1,2. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಹೊಸ ಪುರಾವೆಗಳು ಪರಾವಲಂಬಿ ವಿಕಾಸದ ಕೆಲವು ಅಂಶಗಳು ಒಮ್ಮುಖವಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಊಹಿಸಬಹುದಾದವು ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಪರಾವಲಂಬಿಗಳಲ್ಲಿ ವಿಶಾಲವಾದ ಚಿಕಿತ್ಸಕ ಮಧ್ಯಸ್ಥಿಕೆಗಳಿಗೆ ಸಂಭಾವ್ಯ ಆಧಾರವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ3,4,5,6,7,8,9.
ಹಿಂದಿನ ಕೆಲಸವು ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಪರಾವಲಂಬಿಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯ ವಿಕಸನ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯನ್ನು ಗುರುತಿಸಿದೆ, ಇದನ್ನು ಜೀನೋಮ್ ಕಡಿತ ಅಥವಾ ಜೀನೋಮ್ ಕೊಳೆತ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳು ತಮ್ಮ ಮುಕ್ತ-ಜೀವನ ಜೀವನಶೈಲಿಯನ್ನು ತ್ಯಜಿಸಿ ಅಂತರ್ಜೀವಕೋಶದ ಪರಾವಲಂಬಿಗಳು (ಅಥವಾ ಎಂಡೋಸಿಂಬಿಯಾಂಟ್‌ಗಳು) ಆದಾಗ, ಅವುಗಳ ಜೀನೋಮ್‌ಗಳು ಲಕ್ಷಾಂತರ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ನಿಧಾನವಾಗಿ ಆದರೆ ಅದ್ಭುತವಾದ ರೂಪಾಂತರಗಳಿಗೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ9,11. ಜೀನೋಮ್ ಕೊಳೆತ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಪರಾವಲಂಬಿಗಳು ಹಾನಿಕಾರಕ ರೂಪಾಂತರಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಹಿಂದಿನ ಅನೇಕ ಪ್ರಮುಖ ಜೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಸೂಡೊಜೀನ್‌ಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಕ್ರಮೇಣ ಜೀನ್ ನಷ್ಟ ಮತ್ತು ರೂಪಾಂತರ ಕುಸಿತಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ14,15. ಈ ಕುಸಿತವು ನಿಕಟ ಸಂಬಂಧಿತ ಮುಕ್ತ-ಜೀವನ ಜಾತಿಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಹಳೆಯ ಅಂತರ್ಜೀವಕೋಶ ಜೀವಿಗಳಲ್ಲಿ 95% ರಷ್ಟು ಜೀನ್‌ಗಳನ್ನು ನಾಶಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಅಂತರ್ಜೀವಕೋಶದ ಪರಾವಲಂಬಿಗಳ ವಿಕಸನವು ಎರಡು ಎದುರಾಳಿ ಶಕ್ತಿಗಳ ನಡುವಿನ ಹೋರಾಟವಾಗಿದೆ: ಡಾರ್ವಿನಿಯನ್ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಆಯ್ಕೆ, ಪರಾವಲಂಬಿಗಳ ಸುಧಾರಣೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಜೀನೋಮ್‌ನ ಕುಸಿತ, ಪರಾವಲಂಬಿಗಳನ್ನು ಮರೆವುಗೆ ಎಸೆಯುತ್ತದೆ. ಪರಾವಲಂಬಿಯು ಈ ಎಳೆತದಿಂದ ಹೊರಹೊಮ್ಮಲು ಮತ್ತು ಅದರ ಆಣ್ವಿಕ ರಚನೆಯ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಹೇಗೆ ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು ಎಂಬುದು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿಲ್ಲ.
ಜೀನೋಮ್ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲಾಗಿಲ್ಲವಾದರೂ, ಇದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಆಗಾಗ್ಗೆ ಆನುವಂಶಿಕ ಚಲನೆಯಿಂದಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರುತ್ತದೆ. ಪರಾವಲಂಬಿಗಳು ಸಣ್ಣ, ಅಲೈಂಗಿಕ ಮತ್ತು ತಳೀಯವಾಗಿ ಸೀಮಿತ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿ ವಾಸಿಸುವುದರಿಂದ, ಅವು DNA ಪ್ರತಿಕೃತಿಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಸಂಭವಿಸುವ ಹಾನಿಕಾರಕ ರೂಪಾಂತರಗಳನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಇದು ಹಾನಿಕಾರಕ ರೂಪಾಂತರಗಳ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗದ ಸಂಗ್ರಹಣೆ ಮತ್ತು ಪರಾವಲಂಬಿ ಜೀನೋಮ್‌ನ ಕಡಿತಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಪರಾವಲಂಬಿಯು ಅಂತರ್ಜೀವಕೋಶದ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ತನ್ನ ಉಳಿವಿಗೆ ಇನ್ನು ಮುಂದೆ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲದ ಜೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುವುದಲ್ಲದೆ. ಪರಾವಲಂಬಿ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯು ಅವುಗಳ ಪ್ರಮುಖ ಜೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ಜೀನೋಮ್‌ನಾದ್ಯಂತ ಈ ರೂಪಾಂತರಗಳು ಸಂಗ್ರಹವಾಗಲು ಕಾರಣವಾಗುವ ವಿರಳ ಹಾನಿಕಾರಕ ರೂಪಾಂತರಗಳನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಅಸಮರ್ಥತೆಯಾಗಿದೆ.
ಜೀನೋಮ್ ಕಡಿತದ ಬಗ್ಗೆ ನಮ್ಮ ಪ್ರಸ್ತುತ ತಿಳುವಳಿಕೆಯು ಜೀನೋಮ್ ಅನುಕ್ರಮಗಳ ಹೋಲಿಕೆಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಆಧರಿಸಿದೆ, ಮನೆಗೆಲಸದ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವ ಮತ್ತು ಸಂಭಾವ್ಯ ಔಷಧ ಗುರಿಗಳಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ನೈಜ ಅಣುಗಳಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳಿಗೆ ಕಡಿಮೆ ಗಮನವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಹಾನಿಕಾರಕ ಅಂತರ್ಜೀವಕೋಶದ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ರೂಪಾಂತರಗಳ ಹೊರೆ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಿಕ್ ಆಮ್ಲಗಳನ್ನು ತಪ್ಪಾಗಿ ಮಡಚಲು ಮತ್ತು ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸಲು ಪೂರ್ವಭಾವಿಯಾಗಿ ಕಾಣುತ್ತದೆ ಎಂದು ತುಲನಾತ್ಮಕ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ತೋರಿಸಿವೆ, ಇದು ಅವುಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಚಾಪೆರೋನ್ ಅವಲಂಬಿತ ಮತ್ತು ಶಾಖಕ್ಕೆ ಅತಿಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿಸುತ್ತದೆ 19,20,21,22,23. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ವಿವಿಧ ಪರಾವಲಂಬಿಗಳು - ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ 2.5 ಶತಕೋಟಿ ವರ್ಷಗಳಷ್ಟು ಬೇರ್ಪಟ್ಟ ಸ್ವತಂತ್ರ ವಿಕಸನ - ಅವುಗಳ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ 5,6 ಮತ್ತು ಡಿಎನ್‌ಎ ದುರಸ್ತಿ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿ ಗುಣಮಟ್ಟದ ನಿಯಂತ್ರಣ ಕೇಂದ್ರಗಳ ಇದೇ ರೀತಿಯ ನಷ್ಟವನ್ನು ಅನುಭವಿಸಿದವು 24. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಹಾನಿಕಾರಕ ರೂಪಾಂತರಗಳ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಹೊರೆಗೆ ಆಣ್ವಿಕ ರೂಪಾಂತರ ಸೇರಿದಂತೆ ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ಮ್ಯಾಕ್ರೋಮಾಲಿಕ್ಯೂಲ್‌ಗಳ ಎಲ್ಲಾ ಇತರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ ಅಂತರ್ಜೀವಕೋಶದ ಜೀವನಶೈಲಿಯ ಪ್ರಭಾವದ ಬಗ್ಗೆ ಸ್ವಲ್ಪವೇ ತಿಳಿದಿಲ್ಲ.
ಈ ಕೆಲಸದಲ್ಲಿ, ಜೀವಕೋಶದೊಳಗಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಿಕ್ ಆಮ್ಲಗಳ ವಿಕಸನವನ್ನು ಚೆನ್ನಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು, ನಾವು ಅಂತರ್ಜೀವಕೋಶದ ಪರಾವಲಂಬಿ ಎನ್ಸೆಫಾಲಿಟೊಜೂನ್ ಕ್ಯೂನಿಕ್ಯುಲಿಯ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿದ್ದೇವೆ. ಇ. ಕ್ಯೂನಿಕ್ಯುಲಿ ಎಂಬುದು ಅಸಾಧಾರಣವಾಗಿ ಸಣ್ಣ ಯುಕ್ಯಾರಿಯೋಟಿಕ್ ಜೀನೋಮ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪರಾವಲಂಬಿ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾದ ಗುಂಪಿಗೆ ಸೇರಿದ ಶಿಲೀಂಧ್ರದಂತಹ ಜೀವಿಯಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಜೀನೋಮ್ ಕೊಳೆತವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಮಾದರಿ ಜೀವಿಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ25,26,27,28,29,30. ಇತ್ತೀಚೆಗೆ, ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾ, ಪ್ಯಾರಾನೋಸೆಮಾ ಲೊಕ್ಟೇ ಮತ್ತು ವೈರಿಮೊರ್ಫಾ ನೆಕಾಟ್ರಿಕ್ಸ್31,32 (~3.2 Mb ಜೀನೋಮ್) ನ ಮಧ್ಯಮವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾದ ಜೀನೋಮ್‌ಗಳಿಗೆ ಕ್ರಯೋ-ಇಎಮ್ ರೈಬೋಸೋಮ್ ರಚನೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗಿದೆ. ನೆರೆಯ ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ಹೊಸ ಸಂಪರ್ಕಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಅಥವಾ ಹೊಸ msL131,32 ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳ ಸ್ವಾಧೀನದಿಂದ rRNA ವರ್ಧನೆಯ ಕೆಲವು ನಷ್ಟವನ್ನು ಸರಿದೂಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಈ ರಚನೆಗಳು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ. ಎನ್ಸೆಫಾಲಿಟೊಜೂನ್ (ಜೀನೋಮ್ ~2.5 ಮಿಲಿಯನ್ ಬಿಪಿ), ಅವುಗಳ ಹತ್ತಿರದ ಸಂಬಂಧಿ ಆರ್ಡೋಸ್ಪೊರಾ ಜೊತೆಗೆ, ಯುಕ್ಯಾರಿಯೋಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಜೀನೋಮ್ ಕಡಿತದ ಅಂತಿಮ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ - ಅವು 2000 ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರೋಟೀನ್-ಕೋಡಿಂಗ್ ಜೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳು ಆರ್‌ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ವಿಸ್ತರಣಾ ತುಣುಕುಗಳಿಂದ (ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳಿಂದ ಯುಕ್ಯಾರಿಯೋಟಿಕ್ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುವ ಆರ್‌ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ತುಣುಕುಗಳು) ಹೊರಗುಳಿಯುವುದು ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಇ. ಕ್ಯುನಿಕ್ಯುಲಿ ಜೀನೋಮ್‌ನಲ್ಲಿ ಹೋಮೋಲೋಗ್‌ಗಳ ಕೊರತೆಯಿಂದಾಗಿ ನಾಲ್ಕು ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಸಹ ಹೊಂದಿವೆ ಎಂದು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಇ. ಕ್ಯುನಿಕ್ಯುಲಿ ರೈಬೋಸೋಮ್ ಜೀನೋಮ್ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಗೆ ಆಣ್ವಿಕ ರೂಪಾಂತರಕ್ಕಾಗಿ ಹಿಂದೆ ತಿಳಿದಿಲ್ಲದ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಬಹುದು ಎಂದು ನಾವು ತೀರ್ಮಾನಿಸಿದ್ದೇವೆ.
ನಮ್ಮ ಕ್ರಯೋ-ಇಎಮ್ ರಚನೆಯು ನಿರೂಪಿಸಬೇಕಾದ ಚಿಕ್ಕ ಯುಕ್ಯಾರಿಯೋಟಿಕ್ ಸೈಟೋಪ್ಲಾಸ್ಮಿಕ್ ರೈಬೋಸೋಮ್ ಅನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಜೀನೋಮ್ ಕಡಿತದ ಅಂತಿಮ ಮಟ್ಟವು ಜೀವಕೋಶಕ್ಕೆ ಅವಿಭಾಜ್ಯವಾಗಿರುವ ಆಣ್ವಿಕ ಯಂತ್ರೋಪಕರಣಗಳ ರಚನೆ, ಜೋಡಣೆ ಮತ್ತು ವಿಕಾಸದ ಮೇಲೆ ಹೇಗೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ ಎಂಬುದರ ಕುರಿತು ಒಳನೋಟವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಇ. ಕ್ಯುನಿಕ್ಯುಲಿ ರೈಬೋಸೋಮ್ ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ಮಡಿಸುವಿಕೆ ಮತ್ತು ರೈಬೋಸೋಮ್ ಜೋಡಣೆಯ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಸಂರಕ್ಷಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಹಲವು ತತ್ವಗಳನ್ನು ಉಲ್ಲಂಘಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಾವು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದೇವೆ ಮತ್ತು ಹೊಸ, ಹಿಂದೆ ತಿಳಿದಿಲ್ಲದ ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಅನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದ್ದೇವೆ. ಸಾಕಷ್ಟು ಅನಿರೀಕ್ಷಿತವಾಗಿ, ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳು ಸಣ್ಣ ಅಣುಗಳನ್ನು ಬಂಧಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ವಿಕಸನಗೊಳಿಸಿವೆ ಎಂದು ನಾವು ತೋರಿಸುತ್ತೇವೆ ಮತ್ತು ಆರ್‌ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ಮತ್ತು ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ಮೊಟಕುಗೊಳಿಸುವಿಕೆಗಳು ವಿಕಸನೀಯ ನಾವೀನ್ಯತೆಗಳನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ಊಹಿಸುತ್ತೇವೆ, ಅದು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ನಲ್ಲಿ ಉಪಯುಕ್ತ ಗುಣಗಳನ್ನು ನೀಡಬಹುದು.
ಅಂತರ್ಜೀವಕೋಶ ಜೀವಿಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಿಕ್ ಆಮ್ಲಗಳ ವಿಕಸನದ ಬಗ್ಗೆ ನಮ್ಮ ತಿಳುವಳಿಕೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು, ಸೋಂಕಿತ ಸಸ್ತನಿ ಕೋಶಗಳ ಸಂಸ್ಕೃತಿಗಳಿಂದ ಇ. ಕ್ಯೂನಿಕ್ಯುಲಿ ಬೀಜಕಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲು ನಾವು ನಿರ್ಧರಿಸಿದ್ದೇವೆ, ಅವುಗಳ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳನ್ನು ಶುದ್ಧೀಕರಿಸಲು ಮತ್ತು ಈ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು. ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾವನ್ನು ಪೌಷ್ಟಿಕ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಬೆಳೆಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲದ ಕಾರಣ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಪರಾವಲಂಬಿ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾಗಳನ್ನು ಪಡೆಯುವುದು ಕಷ್ಟ. ಬದಲಾಗಿ, ಅವು ಆತಿಥೇಯ ಕೋಶದೊಳಗೆ ಮಾತ್ರ ಬೆಳೆಯುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸಂತಾನೋತ್ಪತ್ತಿ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ರೈಬೋಸೋಮ್ ಶುದ್ಧೀಕರಣಕ್ಕಾಗಿ ಇ. ಕ್ಯೂನಿಕ್ಯುಲಿ ಜೀವರಾಶಿಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು, ನಾವು ಸಸ್ತನಿ ಮೂತ್ರಪಿಂಡ ಕೋಶ ರೇಖೆ RK13 ಅನ್ನು ಇ. ಕ್ಯೂನಿಕ್ಯುಲಿ ಬೀಜಕಗಳಿಂದ ಸೋಂಕು ತಗುಲಿಸಿ ಇ. ಕ್ಯೂನಿಕ್ಯುಲಿ ಬೆಳೆಯಲು ಮತ್ತು ಗುಣಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡಲು ಈ ಸೋಂಕಿತ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಹಲವಾರು ವಾರಗಳವರೆಗೆ ಬೆಳೆಸಿದ್ದೇವೆ. ಸುಮಾರು ಅರ್ಧ ಚದರ ಮೀಟರ್‌ನ ಸೋಂಕಿತ ಜೀವಕೋಶದ ಏಕಪದರವನ್ನು ಬಳಸಿ, ನಾವು ಸುಮಾರು 300 ಮಿಗ್ರಾಂ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾ ಬೀಜಕಗಳನ್ನು ಶುದ್ಧೀಕರಿಸಲು ಮತ್ತು ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲು ಅವುಗಳನ್ನು ಬಳಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು. ನಂತರ ನಾವು ಗಾಜಿನ ಮಣಿಗಳಿಂದ ಶುದ್ಧೀಕರಿಸಿದ ಬೀಜಕಗಳನ್ನು ಅಡ್ಡಿಪಡಿಸಿದ್ದೇವೆ ಮತ್ತು ಲೈಸೇಟ್‌ಗಳ ಹಂತಹಂತದ ಪಾಲಿಥಿಲೀನ್ ಗ್ಲೈಕಾಲ್ ಭಿನ್ನರಾಶಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕಚ್ಚಾ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಿದ್ದೇವೆ. ಇದು ರಚನಾತ್ಮಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಾಗಿ ಸರಿಸುಮಾರು 300 µg ಕಚ್ಚಾ ಇ. ಕ್ಯುನಿಕ್ಯುಲಿ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು ನಮಗೆ ಅವಕಾಶ ಮಾಡಿಕೊಟ್ಟಿತು.
ನಂತರ ನಾವು ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಬಂದ ರೈಬೋಸೋಮ್ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕ್ರಯೋ-ಇಎಮ್ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಿದ್ದೇವೆ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಉಪಘಟಕ, ಸಣ್ಣ ಉಪಘಟಕ ತಲೆ ಮತ್ತು ಸಣ್ಣ ಉಪಘಟಕಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾದ ಮುಖವಾಡಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಈ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಸಂಸ್ಕರಿಸಿದ್ದೇವೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ನಾವು ಸುಮಾರು 108,000 ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಕಣಗಳ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಮತ್ತು 2.7 Å ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಕಂಪ್ಯೂಟೆಡ್ ಕ್ರಯೋ-ಇಎಮ್ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಿದ್ದೇವೆ (ಪೂರಕ ಚಿತ್ರಗಳು 1-3). ನಂತರ ನಾವು ಇ. ಕ್ಯುನಿಕ್ಯುಲಿ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಆರ್‌ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ, ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಮತ್ತು ಹೈಬರ್ನೇಷನ್ ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್ ಎಂಡಿಎಫ್ 1 ಅನ್ನು ಮಾದರಿ ಮಾಡಲು ಕ್ರಯೋಇಎಮ್ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದೇವೆ (ಚಿತ್ರ 1 ಎ, ಬಿ).
a ಹೈಬರ್ನೇಷನ್ ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್ Mdf1 (pdb id 7QEP) ನೊಂದಿಗೆ ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ E. ಕ್ಯುನಿಕುಲಿ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ನ ರಚನೆ. b E. ಕ್ಯುನಿಕುಲಿ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿತವಾದ ಹೈಬರ್ನೇಷನ್ ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್ Mdf1 ನ ನಕ್ಷೆ. c ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯನ್ ಪ್ರಭೇದಗಳಲ್ಲಿ ಚೇತರಿಸಿಕೊಂಡ rRNA ಅನ್ನು ತಿಳಿದಿರುವ ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ರಚನೆಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸುವ ದ್ವಿತೀಯಕ ರಚನೆ ನಕ್ಷೆ. ಡಿಕೋಡಿಂಗ್ ಸೈಟ್ (DC), ಸಾರ್ಸಿನಿಸಿನ್ ಲೂಪ್ (SRL) ಮತ್ತು ಪೆಪ್ಟಿಡಿಲ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫರೇಸ್ ಸೆಂಟರ್ (PTC) ಸೇರಿದಂತೆ ವರ್ಧಿತ rRNA ತುಣುಕುಗಳು (ES) ಮತ್ತು ರೈಬೋಸೋಮ್ ಸಕ್ರಿಯ ಸೈಟ್‌ಗಳ ಸ್ಥಳವನ್ನು ಫಲಕಗಳು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ. d E. ಕ್ಯುನಿಕುಲಿ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ನ ಪೆಪ್ಟಿಡಿಲ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫರೇಸ್ ಸೆಂಟರ್‌ಗೆ ಅನುಗುಣವಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಈ ವೇಗವರ್ಧಕ ಸೈಟ್ E. ಕ್ಯುನಿಕುಲಿ ಪರಾವಲಂಬಿ ಮತ್ತು H. ಸೇಪಿಯನ್ಸ್ ಸೇರಿದಂತೆ ಅದರ ಹೋಸ್ಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. e, f ಡಿಕೋಡಿಂಗ್ ಕೇಂದ್ರದ (e) ಅನುಗುಣವಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಡಿಕೋಡಿಂಗ್ ಕೇಂದ್ರದ (f) ಸ್ಕೀಮ್ಯಾಟಿಕ್ ರಚನೆಯು ಇತರ ಅನೇಕ ಯುಕ್ಯಾರಿಯೋಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ A1491 (E. ಕೋಲಿ ಸಂಖ್ಯೆ) ಬದಲಿಗೆ E. ಕ್ಯುನಿಕ್ಯುಲಿ U1491 ಅವಶೇಷಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಬದಲಾವಣೆಯು E. ಕ್ಯುನಿಕ್ಯುಲಿ ಈ ಸಕ್ರಿಯ ತಾಣವನ್ನು ಗುರಿಯಾಗಿಸುವ ಪ್ರತಿಜೀವಕಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿರಬಹುದು ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.
V. ನೆಕಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು P. ಲೊಕಸ್ಟೇ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳ ಹಿಂದೆ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾದ ರಚನೆಗಳಿಗೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ (ಎರಡೂ ರಚನೆಗಳು ಒಂದೇ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾ ಕುಟುಂಬ ನೊಸೆಮಟಿಡೇ ಅನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಪರಸ್ಪರ ಹೋಲುತ್ತವೆ), 31,32 E. ಕ್ಯುನಿಕುಲಿ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳು rRNA ಮತ್ತು ಪ್ರೋಟೀನ್ ವಿಘಟನೆಯ ಹಲವಾರು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತವೆ. ಮತ್ತಷ್ಟು ಡಿನಾಟರೇಶನ್ (ಪೂರಕ ಚಿತ್ರಗಳು 4-6). rRNA ಯಲ್ಲಿ, ಅತ್ಯಂತ ಗಮನಾರ್ಹ ಬದಲಾವಣೆಗಳಲ್ಲಿ ವರ್ಧಿತ 25S rRNA ತುಣುಕು ES12L ನ ಸಂಪೂರ್ಣ ನಷ್ಟ ಮತ್ತು h39, h41, ಮತ್ತು H18 ಹೆಲಿಕ್ಸ್‌ಗಳ ಭಾಗಶಃ ಅವನತಿ ಸೇರಿವೆ (ಚಿತ್ರ 1c, ಪೂರಕ ಚಿತ್ರ 4). ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ಅತ್ಯಂತ ಗಮನಾರ್ಹ ಬದಲಾವಣೆಗಳಲ್ಲಿ eS30 ಪ್ರೋಟೀನ್‌ನ ಸಂಪೂರ್ಣ ನಷ್ಟ ಮತ್ತು eL8, eL13, eL18, eL22, eL29, eL40, uS3, uS9, uS14, uS17, ಮತ್ತು eS7 ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳ ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತಗೊಳಿಸುವಿಕೆ ಸೇರಿವೆ (ಪೂರಕ ಚಿತ್ರಗಳು 4, 5).
ಹೀಗಾಗಿ, ಎನ್ಸೆಫಲೋಟೊಜೂನ್/ಆರ್ಡೋಸ್ಪೊರಾ ಪ್ರಭೇದಗಳ ಜೀನೋಮ್‌ಗಳ ತೀವ್ರ ಕಡಿತವು ಅವುಗಳ ರೈಬೋಸೋಮ್ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಫಲಿಸುತ್ತದೆ: ರಚನಾತ್ಮಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗೆ ಒಳಪಟ್ಟು ಯುಕ್ಯಾರಿಯೋಟಿಕ್ ಸೈಟೋಪ್ಲಾಸ್ಮಿಕ್ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಇ. ಕ್ಯೂನಿಕ್ಯುಲಿ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳು ಪ್ರೋಟೀನ್ ಅಂಶದ ಅತ್ಯಂತ ನಾಟಕೀಯ ನಷ್ಟವನ್ನು ಅನುಭವಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಯುಕ್ಯಾರಿಯೋಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಜೀವನದ ಮೂರು ಡೊಮೇನ್‌ಗಳಲ್ಲಿಯೂ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಸಂರಕ್ಷಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಆ ಆರ್‌ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ಮತ್ತು ಪ್ರೋಟೀನ್ ತುಣುಕುಗಳನ್ನು ಅವು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಇ. ಕ್ಯೂನಿಕ್ಯುಲಿ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ನ ರಚನೆಯು ಈ ಬದಲಾವಣೆಗಳಿಗೆ ಮೊದಲ ಆಣ್ವಿಕ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ತುಲನಾತ್ಮಕ ಜೀನೋಮಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಅಂತರ್ಜೀವಕೋಶ ಜೈವಿಕ ಅಣು ರಚನೆಯ ಅಧ್ಯಯನಗಳಿಂದ ಕಡೆಗಣಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ವಿಕಸನೀಯ ಘಟನೆಗಳನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸುತ್ತದೆ (ಪೂರಕ ಚಿತ್ರ 7). ಕೆಳಗೆ, ನಾವು ಈ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಘಟನೆಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ಸಂಭವನೀಯ ವಿಕಸನೀಯ ಮೂಲಗಳು ಮತ್ತು ರೈಬೋಸೋಮ್ ಕಾರ್ಯದ ಮೇಲೆ ಅವುಗಳ ಸಂಭಾವ್ಯ ಪ್ರಭಾವದೊಂದಿಗೆ ವಿವರಿಸುತ್ತೇವೆ.
ನಂತರ ನಾವು ಕಂಡುಕೊಂಡದ್ದೇನೆಂದರೆ, ದೊಡ್ಡ rRNA ಮೊಟಕುಗೊಳಿಸುವಿಕೆಗಳ ಜೊತೆಗೆ, E. ಕ್ಯುನಿಕುಲಿ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳು ಅವುಗಳ ಸಕ್ರಿಯ ತಾಣಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದರಲ್ಲಿ rRNA ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. E. ಕ್ಯುನಿಕುಲಿ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ನ ಪೆಪ್ಟಿಡಿಲ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫರೇಸ್ ಕೇಂದ್ರವು ಇತರ ಯುಕ್ಯಾರಿಯೋಟಿಕ್ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳಂತೆಯೇ (ಚಿತ್ರ 1d) ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೂ, ಡಿಕೋಡಿಂಗ್ ಕೇಂದ್ರವು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್ 1491 (ಇ. ಕೋಲಿ ಸಂಖ್ಯೆ, ಚಿತ್ರ 1e, f) ನಲ್ಲಿನ ಅನುಕ್ರಮ ವ್ಯತ್ಯಾಸದಿಂದಾಗಿ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ವೀಕ್ಷಣೆ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಯುಕ್ಯಾರಿಯೋಟಿಕ್ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳ ಡಿಕೋಡಿಂಗ್ ಸೈಟ್ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ-ಮಾದರಿಯ ಅವಶೇಷಗಳು A1408 ಮತ್ತು G1491 ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ G1408 ಮತ್ತು A1491 ಅವಶೇಷಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಈ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಪ್ರತಿಜೀವಕಗಳ ಅಮಿನೋಗ್ಲೈಕೋಸೈಡ್ ಕುಟುಂಬ ಮತ್ತು ಡಿಕೋಡಿಂಗ್ ಸೈಟ್ ಅನ್ನು ಗುರಿಯಾಗಿಸುವ ಇತರ ಸಣ್ಣ ಅಣುಗಳಿಗೆ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ ಮತ್ತು ಯುಕ್ಯಾರಿಯೋಟಿಕ್ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳ ವಿಭಿನ್ನ ಸಂವೇದನೆಯನ್ನು ಆಧಾರವಾಗಿರಿಸುತ್ತದೆ. E. ಕ್ಯುನಿಕುಲಿ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ನ ಡಿಕೋಡಿಂಗ್ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ, ಅವಶೇಷ A1491 ಅನ್ನು U1491 ನೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಯಿತು, ಇದು ಈ ಸಕ್ರಿಯ ತಾಣವನ್ನು ಗುರಿಯಾಗಿಸುವ ಸಣ್ಣ ಅಣುಗಳಿಗೆ ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಬೈಂಡಿಂಗ್ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಅನ್ನು ಸಂಭಾವ್ಯವಾಗಿ ರಚಿಸುತ್ತದೆ. ಅದೇ A14901 ರೂಪಾಂತರವು P. locustae ಮತ್ತು V. necatrix ನಂತಹ ಇತರ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ, ಇದು ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾ ಜಾತಿಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಹರಡಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 1f).
ನಮ್ಮ ಇ. ಕ್ಯುನಿಕ್ಯುಲಿ ರೈಬೋಸೋಮ್ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಚಯಾಪಚಯ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ ಬೀಜಕಗಳಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಒತ್ತಡ ಅಥವಾ ಹಸಿವಿನ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಹಿಂದೆ ವಿವರಿಸಿದ ರೈಬೋಸೋಮ್ ಬಂಧಕ್ಕಾಗಿ ನಾವು ಇ. ಕ್ಯುನಿಕ್ಯುಲಿಯ ಕ್ರಯೋ-ಇಎಮ್ ನಕ್ಷೆಯನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಿದ್ದೇವೆ. ಹೈಬರ್ನೇಶನ್ ಅಂಶಗಳು 31,32,36,37, 38. ಹೈಬರ್ನೇಟಿಂಗ್ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ನ ಹಿಂದೆ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾದ ರಚನೆಯನ್ನು ಇ. ಕ್ಯುನಿಕ್ಯುಲಿ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ನ ಕ್ರಯೋ-ಇಎಮ್ ನಕ್ಷೆಯೊಂದಿಗೆ ನಾವು ಹೊಂದಿಸಿದ್ದೇವೆ. ಡಾಕಿಂಗ್‌ಗಾಗಿ, ಎಸ್. ಸೆರೆವಿಸಿಯಾ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳನ್ನು ಹೈಬರ್ನೇಶನ್ ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್ Stm138 ನೊಂದಿಗೆ ಸಂಕೀರ್ಣದಲ್ಲಿ, ಎಲ್‌ಎಸ್‌ಒ232 ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಸಂಕೀರ್ಣದಲ್ಲಿ ಮಿಡತೆ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಎಂಡಿಎಫ್1 ಮತ್ತು ಎಂಡಿಎಫ್231 ಅಂಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಕೀರ್ಣದಲ್ಲಿ ವಿ. ನೆಕಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಉಳಿದ ಅಂಶ ಎಂಡಿಎಫ್1 ಗೆ ಅನುಗುಣವಾದ ಕ್ರಯೋ-ಇಎಮ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ನಾವು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದೇವೆ. Mdf1 V. ನೆಕಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗೆ ಬಂಧಿಸುವಂತೆಯೇ, Mdf1 ಸಹ E. ಕ್ಯುನಿಕ್ಯುಲಿ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗೆ ಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಅದು ರೈಬೋಸೋಮ್‌ನ E ಸೈಟ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ, ದೇಹದ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯತೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಾವಲಂಬಿ ಬೀಜಕಗಳು ಚಯಾಪಚಯ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯವಾದಾಗ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳು ಲಭ್ಯವಾಗುವಂತೆ ಮಾಡಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 2).
ಪರಾವಲಂಬಿ ಬೀಜಕಗಳು ಚಯಾಪಚಯ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯವಾದಾಗ ರೈಬೋಸೋಮ್ ಅನ್ನು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುವ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ನ E ಸೈಟ್ ಅನ್ನು Mdf1 ನಿರ್ಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ. E. ಕ್ಯುನಿಕ್ಯುಲಿ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ನ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ, Mdf1 L1 ರೈಬೋಸೋಮ್ ಕಾಂಡದೊಂದಿಗೆ ಹಿಂದೆ ತಿಳಿದಿಲ್ಲದ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಾವು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದೇವೆ, ಇದು ಪ್ರೋಟೀನ್ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ನಿಂದ ಡೀಅಸಿಲೇಟೆಡ್ tRNA ಬಿಡುಗಡೆಯನ್ನು ಸುಗಮಗೊಳಿಸುವ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ನ ಭಾಗವಾಗಿದೆ. ಈ ಸಂಪರ್ಕಗಳು ಡೀಅಸಿಟಿಲೇಟೆಡ್ tRNA ಯಂತೆಯೇ ಅದೇ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ರೈಬೋಸೋಮ್‌ನಿಂದ Mdf1 ಬೇರ್ಪಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಪ್ರೋಟೀನ್ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ಪುನಃ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲು ರೈಬೋಸೋಮ್ Mdf1 ಅನ್ನು ಹೇಗೆ ತೆಗೆದುಹಾಕುತ್ತದೆ ಎಂಬುದಕ್ಕೆ ಸಂಭವನೀಯ ವಿವರಣೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.
ಆದಾಗ್ಯೂ, ನಮ್ಮ ರಚನೆಯು Mdf1 ಮತ್ತು L1 ರೈಬೋಸೋಮ್ ಲೆಗ್ (ಪ್ರೋಟೀನ್ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ನಿಂದ ಡೀಅಸಿಲೇಟೆಡ್ ಟಿಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುವ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ನ ಭಾಗ) ನಡುವಿನ ಅಜ್ಞಾತ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಿತು. ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, Mdf1 ಡೀಅಸಿಲೇಟೆಡ್ ಟಿಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ಅಣುವಿನ ಮೊಣಕೈ ವಿಭಾಗದಂತೆಯೇ ಅದೇ ಸಂಪರ್ಕಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 2). ಈ ಹಿಂದೆ ತಿಳಿದಿಲ್ಲದ ಈ ಆಣ್ವಿಕ ಮಾಡೆಲಿಂಗ್, ಡಿಅಸಿಲೇಟೆಡ್ ಟಿಆರ್‌ಎನ್‌ಎಯಂತೆಯೇ ಅದೇ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ರೈಬೋಸೋಮ್‌ನಿಂದ Mdf1 ಬೇರ್ಪಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ, ಇದು ಪ್ರೋಟೀನ್ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ಪುನಃ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲು ರೈಬೋಸೋಮ್ ಈ ಹೈಬರ್ನೇಶನ್ ಅಂಶವನ್ನು ಹೇಗೆ ತೆಗೆದುಹಾಕುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ.
rRNA ಮಾದರಿಯನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುವಾಗ, E. ಕ್ಯುನಿಕ್ಯುಲಿ ರೈಬೋಸೋಮ್ ಅಸಹಜವಾಗಿ ಮಡಿಸಿದ rRNA ತುಣುಕುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ನಾವು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದೇವೆ, ಇದನ್ನು ನಾವು ಫ್ಯೂಸ್ಡ್ rRNA ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತೇವೆ (ಚಿತ್ರ 3). ಜೀವನದ ಮೂರು ಡೊಮೇನ್‌ಗಳನ್ನು ವ್ಯಾಪಿಸಿರುವ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, rRNA ರಚನೆಗಳಾಗಿ ಮಡಚಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ rRNA ಬೇಸ್‌ಗಳು ಬೇಸ್ ಜೋಡಿಯಾಗಿ ಪರಸ್ಪರ ಮಡಚಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಅಥವಾ ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುತ್ತವೆ38,39,40. ಆದಾಗ್ಯೂ, E. ಕ್ಯುನಿಕ್ಯುಲಿ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, rRNAಗಳು ತಮ್ಮ ಕೆಲವು ಹೆಲಿಸ್‌ಗಳನ್ನು ಬಿಚ್ಚಿದ rRNA ಪ್ರದೇಶಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಮೂಲಕ ಈ ಮಡಿಸುವ ತತ್ವವನ್ನು ಉಲ್ಲಂಘಿಸುತ್ತವೆ.
S. cerevisiae, V. necatrix, ಮತ್ತು E. cuniculi ಗಳಲ್ಲಿ H18 25S rRNA ಹೆಲಿಕ್ಸ್‌ನ ರಚನೆ. ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿ, ಮೂರು ಜೀವ ಡೊಮೇನ್‌ಗಳನ್ನು ವ್ಯಾಪಿಸಿರುವ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ಈ ಲಿಂಕರ್ 24 ರಿಂದ 34 ಅವಶೇಷಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ RNA ಹೆಲಿಕ್ಸ್‌ಗೆ ಸುರುಳಿಯಾಗುತ್ತದೆ. ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾದಲ್ಲಿ, ಇದಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, ಈ rRNA ಲಿಂಕರ್ ಅನ್ನು ಕ್ರಮೇಣ ಕೇವಲ 12 ಅವಶೇಷಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಎರಡು ಸಿಂಗಲ್-ಸ್ಟ್ರಾಂಡೆಡ್ ಯೂರಿಡಿನ್-ಭರಿತ ಲಿಂಕರ್‌ಗಳಿಗೆ ಇಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅವಶೇಷಗಳು ದ್ರಾವಕಗಳಿಗೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಪರಾವಲಂಬಿ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾವು rRNA ಮಡಿಸುವಿಕೆಯ ಸಾಮಾನ್ಯ ತತ್ವಗಳನ್ನು ಉಲ್ಲಂಘಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅಂಕಿ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ rRNA ಬೇಸ್‌ಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಇತರ ಬೇಸ್‌ಗಳಿಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಅಥವಾ rRNA-ಪ್ರೋಟೀನ್ ಸಂವಹನಗಳಲ್ಲಿ ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾದಲ್ಲಿ, ಕೆಲವು rRNA ತುಣುಕುಗಳು ಪ್ರತಿಕೂಲವಾದ ಮಡಿಕೆಯನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಹಿಂದಿನ rRNA ಹೆಲಿಕ್ಸ್ ಬಹುತೇಕ ನೇರ ರೇಖೆಯಲ್ಲಿ ಉದ್ದವಾದ ಏಕ-ಸ್ಟ್ರಾಂಡೆಡ್ ತುಣುಕಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಅಸಾಮಾನ್ಯ ಪ್ರದೇಶಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯು ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾ rRNA ಕನಿಷ್ಠ ಸಂಖ್ಯೆಯ RNA ಬೇಸ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ದೂರದ rRNA ತುಣುಕುಗಳನ್ನು ಬಂಧಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.
ಈ ವಿಕಸನೀಯ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಅತ್ಯಂತ ಗಮನಾರ್ಹ ಉದಾಹರಣೆಯನ್ನು H18 25S rRNA ಹೆಲಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಗಮನಿಸಬಹುದು (ಚಿತ್ರ 3). E. ಕೋಲಿಯಿಂದ ಮಾನವರವರೆಗಿನ ಜಾತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಈ rRNA ಹೆಲಿಕ್ಸ್‌ನ ಬೇಸ್‌ಗಳು 24-32 ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಇದು ಸ್ವಲ್ಪ ಅನಿಯಮಿತ ಹೆಲಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. V. ನೆಕಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು P. ಲೊಕಸ್ಟೇಯಿಂದ ಹಿಂದೆ ಗುರುತಿಸಲಾದ ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ರಚನೆಗಳಲ್ಲಿ, 31,32 H18 ಹೆಲಿಕ್ಸ್‌ನ ಬೇಸ್‌ಗಳು ಭಾಗಶಃ ಸುರುಳಿಯಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್ ಬೇಸ್ ಜೋಡಣೆಯನ್ನು ಸಂರಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, E. ಕ್ಯುನಿಕುಲಿಯಲ್ಲಿ ಈ rRNA ತುಣುಕು ಚಿಕ್ಕದಾದ ಲಿಂಕ್‌ಗಳಾಗಿ 228UUUGU232 ಮತ್ತು 301UUUUUUUU307 ಆಗುತ್ತದೆ. ವಿಶಿಷ್ಟ rRNA ತುಣುಕುಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ, ಈ ಯೂರಿಡಿನ್-ಸಮೃದ್ಧ ಲಿಂಕ್‌ಗಳು ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸುರುಳಿಯಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ ಅಥವಾ ವ್ಯಾಪಕ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಮಾಡುವುದಿಲ್ಲ. ಬದಲಾಗಿ, ಅವು ದ್ರಾವಕ-ತೆರೆದ ಮತ್ತು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ತೆರೆದ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಇದರಲ್ಲಿ rRNA ಎಳೆಗಳು ಬಹುತೇಕ ನೇರವಾಗಿ ವಿಸ್ತರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಈ ವಿಸ್ತೃತ ರಚನೆಯು, H16 ಮತ್ತು H18 rRNA ಹೆಲಿಕ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ 33 Å ಅಂತರವನ್ನು ತುಂಬಲು E. ಕ್ಯುನಿಕ್ಯುಲಿ ಕೇವಲ 12 RNA ಬೇಸ್‌ಗಳನ್ನು ಹೇಗೆ ಬಳಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಇತರ ಪ್ರಭೇದಗಳಿಗೆ ಈ ಅಂತರವನ್ನು ತುಂಬಲು ಕನಿಷ್ಠ ಎರಡು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು rRNA ಬೇಸ್‌ಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ.
ಹೀಗಾಗಿ, ಶಕ್ತಿಯುತವಾಗಿ ಪ್ರತಿಕೂಲವಾದ ಮಡಿಸುವಿಕೆಯ ಮೂಲಕ, ಪರಾವಲಂಬಿ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾವು ಜೀವನದ ಮೂರು ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಜಾತಿಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಸಂರಕ್ಷಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುವ ಆ ಆರ್‌ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ಭಾಗಗಳನ್ನು ಸಹ ಸಂಕುಚಿತಗೊಳಿಸುವ ತಂತ್ರವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದೆ ಎಂದು ನಾವು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಬಹುದು. ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ, ಆರ್‌ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ಹೆಲಿಕ್ಸ್‌ಗಳನ್ನು ಸಣ್ಣ ಪಾಲಿ-ಯು ಲಿಂಕರ್‌ಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ರೂಪಾಂತರಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಇ. ಕ್ಯುನಿಕ್ಯುಲಿ ದೂರದ ಆರ್‌ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ತುಣುಕುಗಳ ಬಂಧನಕ್ಕಾಗಿ ಸಾಧ್ಯವಾದಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಅಸಾಮಾನ್ಯ ಆರ್‌ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ತುಣುಕುಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಬಹುದು. ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾ ಅವುಗಳ ರಚನಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಸಮಗ್ರತೆಯನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳದೆ ಅವುಗಳ ಮೂಲ ಆಣ್ವಿಕ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ನಾಟಕೀಯ ಕಡಿತವನ್ನು ಹೇಗೆ ಸಾಧಿಸಿತು ಎಂಬುದನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಇದು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
E. ಕ್ಯುನಿಕುಲಿ rRNA ಯ ಮತ್ತೊಂದು ಅಸಾಮಾನ್ಯ ಲಕ್ಷಣವೆಂದರೆ ದಪ್ಪವಾಗದೆ rRNA ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದು (ಚಿತ್ರ 4). ಉಬ್ಬುಗಳು ಮೂಲ ಜೋಡಿಗಳಿಲ್ಲದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್‌ಗಳಾಗಿವೆ, ಅವು RNA ಹೆಲಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಅಡಗಿಕೊಳ್ಳುವ ಬದಲು ಅದರಿಂದ ಹೊರಬರುತ್ತವೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ rRNA ಮುಂಚಾಚಿರುವಿಕೆಗಳು ಆಣ್ವಿಕ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಗಳಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ, ಪಕ್ಕದ ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ಇತರ rRNA ತುಣುಕುಗಳನ್ನು ಬಂಧಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಕೆಲವು ಉಬ್ಬುಗಳು ಕೀಲುಗಳಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಉತ್ಪಾದಕ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಗಾಗಿ rRNA ಹೆಲಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿ ಬಾಗಿಸಲು ಮತ್ತು ಮಡಚಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ 41.
a ಒಂದು rRNA ಮುಂಚಾಚಿರುವಿಕೆ (S. cerevisiae ಸಂಖ್ಯೆ) E. ಕ್ಯುನಿಕುಲಿ ರೈಬೋಸೋಮ್ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಇರುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಇತರ ಯುಕ್ಯಾರಿಯೋಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ b E. coli, S. cerevisiae, H. sapiens, ಮತ್ತು E. ಕ್ಯುನಿಕ್ಯುಲಿ ಆಂತರಿಕ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳು. ಪರಾವಲಂಬಿಗಳು ಪ್ರಾಚೀನ, ಹೆಚ್ಚು ಸಂರಕ್ಷಿತ rRNA ಉಬ್ಬುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಈ ದಪ್ಪವಾಗುವಿಕೆಗಳು ರೈಬೋಸೋಮ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ; ಆದ್ದರಿಂದ, ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾದಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯು ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾ ಪರಾವಲಂಬಿಗಳಲ್ಲಿ rRNA ಮಡಿಸುವಿಕೆಯ ಕಡಿಮೆ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. P ಕಾಂಡಗಳೊಂದಿಗೆ (ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದಲ್ಲಿ L7/L12 ಕಾಂಡಗಳು) ಹೋಲಿಕೆಯು rRNA ಉಬ್ಬುಗಳ ನಷ್ಟವು ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಕಳೆದುಹೋದ ಉಬ್ಬುಗಳ ಪಕ್ಕದಲ್ಲಿ ಹೊಸ ಉಬ್ಬುಗಳ ಗೋಚರಿಸುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. 23S/28S rRNA ನಲ್ಲಿರುವ H42 ಹೆಲಿಕ್ಸ್ ಪ್ರಾಚೀನ ಉಬ್ಬನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ (Saccharomyces cerevisiae ನಲ್ಲಿ U1206) ಜೀವನದ ಮೂರು ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಅದರ ರಕ್ಷಣೆಯಿಂದಾಗಿ ಕನಿಷ್ಠ 3.5 ಶತಕೋಟಿ ವರ್ಷಗಳಷ್ಟು ಹಳೆಯದು ಎಂದು ಅಂದಾಜಿಸಲಾಗಿದೆ. ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾದಲ್ಲಿ, ಈ ಉಬ್ಬನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಕಳೆದುಹೋದ ಉಬ್ಬುವಿಕೆಯ ಪಕ್ಕದಲ್ಲಿ ಹೊಸ ಉಬ್ಬು ಕಾಣಿಸಿಕೊಂಡಿತು (E. ಕ್ಯುನಿಕುಲಿಯಲ್ಲಿ A1306).
ಆಶ್ಚರ್ಯಕರವಾಗಿ, ಇತರ ಜಾತಿಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆರ್‌ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ಉಬ್ಬುಗಳು ಇ. ಕ್ಯೂನಿಕ್ಯುಲಿ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಇಲ್ಲ ಎಂದು ನಾವು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದೇವೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಇತರ ಯುಕ್ಯಾರಿಯೋಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸಂರಕ್ಷಿಸಲಾದ 30 ಕ್ಕೂ ಹೆಚ್ಚು ಉಬ್ಬುಗಳು ಸೇರಿವೆ (ಚಿತ್ರ 4a). ಈ ನಷ್ಟವು ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಉಪಘಟಕಗಳು ಮತ್ತು ಪಕ್ಕದ ಆರ್‌ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ಹೆಲಿಕ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ಅನೇಕ ಸಂಪರ್ಕಗಳನ್ನು ನಿವಾರಿಸುತ್ತದೆ, ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ನೊಳಗೆ ದೊಡ್ಡ ಟೊಳ್ಳಾದ ಖಾಲಿಜಾಗಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ, ಹೆಚ್ಚು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಇ. ಕ್ಯೂನಿಕ್ಯುಲಿ ರೈಬೋಸೋಮ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ರಂಧ್ರಗಳನ್ನಾಗಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 4b). ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ, ಈ ಉಬ್ಬುಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನವು ಹಿಂದೆ ಗುರುತಿಸಲಾದ ವಿ. ನೆಕಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಪಿ. ಲೊಕಸ್ಟೇ ರೈಬೋಸೋಮ್ ರಚನೆಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಕಳೆದುಹೋಗಿವೆ ಎಂದು ನಾವು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದೇವೆ, ಇವುಗಳನ್ನು ಹಿಂದಿನ ರಚನಾತ್ಮಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಳಿಂದ ಕಡೆಗಣಿಸಲಾಗಿದೆ31,32.
ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ rRNA ಉಬ್ಬುಗಳ ನಷ್ಟವು ಕಳೆದುಹೋದ ಉಬ್ಬುವಿಕೆಯ ಪಕ್ಕದಲ್ಲಿ ಹೊಸ ಉಬ್ಬುಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆಯೊಂದಿಗೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ರೈಬೋಸೋಮಲ್ P-ಕಾಂಡವು E. ಕೋಲಿಯಿಂದ ಮನುಷ್ಯರಿಗೆ ಉಳಿದುಕೊಂಡಿರುವ U1208 ಉಬ್ಬನ್ನು (ಸ್ಯಾಕರೊಮೈಸಸ್ ಸೆರೆವಿಸಿಯೆಯಲ್ಲಿ) ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಇದು 3.5 ಶತಕೋಟಿ ವರ್ಷಗಳಷ್ಟು ಹಳೆಯದು ಎಂದು ಅಂದಾಜಿಸಲಾಗಿದೆ. ಪ್ರೋಟೀನ್ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಈ ಉಬ್ಬು P ಕಾಂಡವು ತೆರೆದ ಮತ್ತು ಮುಚ್ಚಿದ ರೂಪಾಂತರಗಳ ನಡುವೆ ಚಲಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ರೈಬೋಸೋಮ್ ಅನುವಾದ ಅಂಶಗಳನ್ನು ನೇಮಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಸಕ್ರಿಯ ಸೈಟ್‌ಗೆ ತಲುಪಿಸಬಹುದು. E. ಕ್ಯುನಿಕ್ಯುಲಿ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ಈ ದಪ್ಪವಾಗುವುದು ಇರುವುದಿಲ್ಲ; ಆದಾಗ್ಯೂ, ಮೂರು ಬೇಸ್ ಜೋಡಿಗಳಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಇರುವ ಹೊಸ ದಪ್ಪವಾಗುವುದು (G883) P ಕಾಂಡದ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ನಮ್ಯತೆಯ ಪುನಃಸ್ಥಾಪನೆಗೆ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 4c).
ಉಬ್ಬುಗಳಿಲ್ಲದ rRNA ಕುರಿತಾದ ನಮ್ಮ ದತ್ತಾಂಶವು rRNA ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯು ರೈಬೋಸೋಮ್‌ನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿರುವ rRNA ಅಂಶಗಳ ನಷ್ಟಕ್ಕೆ ಸೀಮಿತವಾಗಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ರೈಬೋಸೋಮ್ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಅನ್ನು ಸಹ ಒಳಗೊಂಡಿರಬಹುದು, ಇದು ಮುಕ್ತ-ಜೀವಂತ ಜೀವಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸದ ಪರಾವಲಂಬಿ-ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಣ್ವಿಕ ದೋಷವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಜೀವಂತ ಜಾತಿಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಕ್ಯಾನೊನಿಕಲ್ ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು rRNA ಮಾದರಿ ಮಾಡಿದ ನಂತರ, ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಘಟಕಗಳು ಕ್ರಯೋ-EM ಚಿತ್ರದ ಮೂರು ಭಾಗಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ ಎಂದು ನಾವು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದೇವೆ. ಈ ತುಣುಕುಗಳಲ್ಲಿ ಎರಡು ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿ ಸಣ್ಣ ಅಣುಗಳಾಗಿವೆ (ಚಿತ್ರ 5, ಪೂರಕ ಚಿತ್ರ 8). ಮೊದಲ ವಿಭಾಗವು ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳಾದ uL15 ಮತ್ತು eL18 ನಡುವೆ ಸ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಚ್ ಆಗಿದ್ದು, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ eL18 ನ C-ಟರ್ಮಿನಸ್ ಆಕ್ರಮಿಸಿಕೊಂಡಿರುವ ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿದೆ, ಇದನ್ನು E. ಕ್ಯುನಿಕ್ಯುಲಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಅಣುವಿನ ಗುರುತನ್ನು ನಾವು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗದಿದ್ದರೂ, ಈ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ದ್ವೀಪದ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ಆಕಾರವನ್ನು ಸ್ಪೆರ್ಮಿಡಿನ್ ಅಣುಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ಚೆನ್ನಾಗಿ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ. ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗೆ ಅದರ ಬಂಧನವನ್ನು uL15 ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ (Asp51 ಮತ್ತು Arg56) ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾ-ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ರೂಪಾಂತರಗಳಿಂದ ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಈ ಸಣ್ಣ ಅಣುವಿಗೆ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಅವು uL15 ಸಣ್ಣ ಅಣುವನ್ನು ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ರಚನೆಯಾಗಿ ಸುತ್ತುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಪೂರಕ ಚಿತ್ರ 2). 8, ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಡೇಟಾ 1, 2).
E. ಕ್ಯುನಿಕುಲಿ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗೆ ಬಂಧಿತವಾಗಿರುವ ರೈಬೋಸ್‌ನ ಹೊರಗೆ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್‌ಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ತೋರಿಸುವ ಕ್ರಯೋ-EM ಇಮೇಜಿಂಗ್. E. ಕ್ಯುನಿಕುಲಿ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ನಲ್ಲಿ, ಈ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್ ಇತರ ಯುಕ್ಯಾರಿಯೋಟಿಕ್ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳಲ್ಲಿ 25S rRNA A3186 ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್ (ಸ್ಯಾಕ್ರೊಮೈಸಸ್ ಸೆರೆವಿಸಿಯಾ ಸಂಖ್ಯೆ) ಯಂತೆಯೇ ಅದೇ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ಆಕ್ರಮಿಸುತ್ತದೆ. b E. ಕ್ಯುನಿಕ್ಯುಲಿಯ ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ, ಈ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್ ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳಾದ uL9 ಮತ್ತು eL20 ನಡುವೆ ಇದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಎರಡು ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. cd eL20 ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾ ಜಾತಿಗಳಲ್ಲಿ ಅನುಕ್ರಮ ಸಂರಕ್ಷಣಾ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ. ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾ ಪ್ರಭೇದಗಳ (c) ಫೈಲೋಜೆನೆಟಿಕ್ ಮರ ಮತ್ತು eL20 ಪ್ರೋಟೀನ್‌ನ ಬಹು ಅನುಕ್ರಮ ಜೋಡಣೆ (d) ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್-ಬಂಧಿಸುವ ಅವಶೇಷಗಳು F170 ಮತ್ತು K172 ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿಶಿಷ್ಟ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾದಲ್ಲಿ ಸಂರಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, S. ಲೋಫಿಯನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸಿ, ES39L rRNA ವಿಸ್ತರಣೆಯನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಂಡಿರುವ ಆರಂಭಿಕ ಕವಲೊಡೆಯುವ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾವನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸಿ. e ಈ ಅಂಕಿ ಅಂಶವು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್-ಬಂಧಿಸುವ ಅವಶೇಷಗಳು F170 ಮತ್ತು K172 ಹೆಚ್ಚು ಕಡಿಮೆಯಾದ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾ ಜೀನೋಮ್‌ನ eL20 ನಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಇರುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಇತರ ಯುಕ್ಯಾರಿಯೋಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಅಲ್ಲ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, ಈ ಡೇಟಾವು ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯನ್ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳು AMP ಅಣುಗಳನ್ನು ಬಂಧಿಸುವಂತೆ ಮತ್ತು ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರೋಟೀನ್-ಪ್ರೋಟೀನ್ ಸಂವಹನಗಳನ್ನು ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸಲು ಬಳಸುವ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್ ಬಂಧಿಸುವ ತಾಣವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿವೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾದಲ್ಲಿ ಈ ಬಂಧಿಸುವ ತಾಣದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂರಕ್ಷಣೆ ಮತ್ತು ಇತರ ಯುಕ್ಯಾರಿಯೋಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಅದರ ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯು ಈ ತಾಣವು ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾಕ್ಕೆ ಆಯ್ದ ಬದುಕುಳಿಯುವ ಪ್ರಯೋಜನವನ್ನು ಒದಗಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್-ಬಂಧಿಸುವ ಪಾಕೆಟ್ ಹಿಂದೆ ವಿವರಿಸಿದಂತೆ ಕ್ಷೀಣಿಸಿದ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯ ಅಥವಾ rRNA ಅವನತಿಯ ಅಂತಿಮ ರೂಪವಾಗಿ ಕಂಡುಬರುವುದಿಲ್ಲ, ಬದಲಿಗೆ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾ ರೈಬೋಸೋಮ್ ಅನ್ನು ಸಣ್ಣ ಅಣುಗಳನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಬಂಧಿಸಲು ಅನುಮತಿಸುವ ಉಪಯುಕ್ತ ವಿಕಸನೀಯ ನಾವೀನ್ಯತೆಯಾಗಿದೆ, ಅವುಗಳನ್ನು ಆಣ್ವಿಕ ಬಿಲ್ಡಿಂಗ್ ಬ್ಲಾಕ್‌ಗಳಾಗಿ ಬಳಸಿ. ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳಿಗೆ ಬಿಲ್ಡಿಂಗ್ ಬ್ಲಾಕ್‌ಗಳು. ಈ ಆವಿಷ್ಕಾರವು ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾ ರೈಬೋಸೋಮ್ ಅನ್ನು ಅದರ ರಚನಾತ್ಮಕ ಬಿಲ್ಡಿಂಗ್ ಬ್ಲಾಕ್ ಆಗಿ ಒಂದೇ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುವ ಏಕೈಕ ರೈಬೋಸೋಮ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ. f ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್ ಬಂಧಿಸುವಿಕೆಯಿಂದ ಪಡೆದ ಕಾಲ್ಪನಿಕ ವಿಕಸನೀಯ ಮಾರ್ಗ.
ಎರಡನೇ ಕಡಿಮೆ ಆಣ್ವಿಕ ತೂಕದ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳಾದ uL9 ಮತ್ತು eL30 ನಡುವಿನ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್‌ನಲ್ಲಿದೆ (ಚಿತ್ರ 5a). ಈ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಅನ್ನು ಸ್ಯಾಕರೊಮೈಸಸ್ ಸೆರೆವಿಸಿಯಾ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ನ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ rRNA A3186 (ES39L rRNA ವಿಸ್ತರಣೆಯ ಭಾಗ) 38 ರ 25S ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್‌ಗೆ ಬಂಧಿಸುವ ತಾಣವಾಗಿ ಹಿಂದೆ ವಿವರಿಸಲಾಗಿತ್ತು. ಕ್ಷೀಣಿಸಿದ P. ಲೊಕ್ಟೇ ES39L ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ಈ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಅಜ್ಞಾತ ಏಕ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್ 31 ಅನ್ನು ಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಈ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್ rRNA ಯ ಕಡಿಮೆಯಾದ ಅಂತಿಮ ರೂಪವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಊಹಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ rRNA ಯ ಉದ್ದವು ~130-230 ಬೇಸ್‌ಗಳು. ES39L ಅನ್ನು ಒಂದೇ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್ 32.43 ಗೆ ಇಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್‌ಗಳಿಂದ ವಿವರಿಸಬಹುದು ಎಂಬ ಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ನಮ್ಮ ಕ್ರಯೋ-EM ಚಿತ್ರಗಳು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ನಮ್ಮ ರಚನೆಯ ಹೆಚ್ಚಿನ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಈ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್ ಒಂದು ಎಕ್ಸ್‌ಟ್ರಾರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಅಣು ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ, ಬಹುಶಃ AMP (ಚಿತ್ರ 5a, b).
ನಂತರ ನಾವು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್ ಬಂಧಿಸುವ ಸ್ಥಳವು E. ಕ್ಯುನಿಕುಲಿ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ನಲ್ಲಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಂಡಿದೆಯೇ ಅಥವಾ ಅದು ಹಿಂದೆ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದೆಯೇ ಎಂದು ಕೇಳಿದೆವು. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್ ಬಂಧಿಸುವಿಕೆಯು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ eL30 ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ನಲ್ಲಿರುವ Phe170 ಮತ್ತು Lys172 ಅವಶೇಷಗಳಿಂದ ಮಧ್ಯಸ್ಥಿಕೆ ವಹಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುವುದರಿಂದ, 4396 ಪ್ರತಿನಿಧಿ ಯುಕ್ಯಾರಿಯೋಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಈ ಅವಶೇಷಗಳ ಸಂರಕ್ಷಣೆಯನ್ನು ನಾವು ನಿರ್ಣಯಿಸಿದ್ದೇವೆ. ಮೇಲಿನ uL15 ಪ್ರಕರಣದಂತೆ, Phe170 ಮತ್ತು Lys172 ಅವಶೇಷಗಳು ವಿಶಿಷ್ಟ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾದಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಹೆಚ್ಚು ಸಂರಕ್ಷಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ ಎಂದು ನಾವು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದೇವೆ, ಆದರೆ ವಿಲಕ್ಷಣ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾ ಮಿಟೊಸ್ಪೊರಿಡಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಆಂಫಿಯಾಂಬ್ಲೈಸ್ ಸೇರಿದಂತೆ ಇತರ ಯುಕ್ಯಾರಿಯೋಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಇರುವುದಿಲ್ಲ, ಇದರಲ್ಲಿ ES39L rRNA ತುಣುಕು ಕಡಿಮೆಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ 44, 45, 46 (ಚಿತ್ರ 5c). -e).
ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, ಈ ದತ್ತಾಂಶಗಳು E. ಕ್ಯುನಿಕುಲಿ ಮತ್ತು ಬಹುಶಃ ಇತರ ಅಂಗೀಕೃತ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾಗಳು rRNA ಮತ್ತು ಪ್ರೋಟೀನ್ ಮಟ್ಟಗಳಲ್ಲಿನ ಕುಸಿತವನ್ನು ಸರಿದೂಗಿಸಲು ರೈಬೋಸೋಮ್ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಸಣ್ಣ ಮೆಟಾಬಾಲೈಟ್‌ಗಳನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಸೆರೆಹಿಡಿಯುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ವಿಕಸನಗೊಳಿಸಿವೆ ಎಂಬ ಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತವೆ. ಹಾಗೆ ಮಾಡುವಾಗ, ಅವರು ರೈಬೋಸೋಮ್‌ನ ಹೊರಗೆ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ಬಂಧಿಸುವ ವಿಶಿಷ್ಟ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ, ಪರಾವಲಂಬಿ ಆಣ್ವಿಕ ರಚನೆಗಳು ಹೇರಳವಾದ ಸಣ್ಣ ಮೆಟಾಬಾಲೈಟ್‌ಗಳನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಕ್ಷೀಣಿಸಿದ ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ಮತ್ತು ಪ್ರೋಟೀನ್ ತುಣುಕುಗಳ ರಚನಾತ್ಮಕ ಅನುಕರಣೆಗಳಾಗಿ ಬಳಸುವ ಮೂಲಕ ಸರಿದೂಗಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.
ನಮ್ಮ ಕ್ರಯೋ-ಇಎಮ್ ನಕ್ಷೆಯ ಮೂರನೇ ಅನುಕರಣೆ ಮಾಡದ ಭಾಗ, ದೊಡ್ಡ ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಉಪಘಟಕದಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ. ನಮ್ಮ ನಕ್ಷೆಯ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ (2.6 Å) ಈ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ದೊಡ್ಡ ಅಡ್ಡ ಸರಪಳಿ ಅವಶೇಷಗಳ ವಿಶಿಷ್ಟ ಸಂಯೋಜನೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳಿಗೆ ಸೇರಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಈ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹಿಂದೆ ತಿಳಿದಿಲ್ಲದ ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಎಂದು ಗುರುತಿಸಲು ನಮಗೆ ಅವಕಾಶ ಮಾಡಿಕೊಟ್ಟಿತು, ಇದನ್ನು ನಾವು ಗುರುತಿಸಿದ್ದೇವೆ ಇದನ್ನು msL2 (ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾ-ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರೋಟೀನ್ L2) ಎಂದು ಹೆಸರಿಸಲಾಯಿತು (ವಿಧಾನಗಳು, ಚಿತ್ರ 6). ನಮ್ಮ ಹೋಮೋಲಜಿ ಹುಡುಕಾಟವು msL2 ಅನ್ನು ಎನ್ಸೆಫಾಲಿಟರ್ ಮತ್ತು ಓರೊಸ್ಪೊರಿಡಿಯಮ್ ಕುಲದ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾ ಕ್ಲೇಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಂರಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ, ಆದರೆ ಇತರ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾ ಸೇರಿದಂತೆ ಇತರ ಜಾತಿಗಳಲ್ಲಿ ಇಲ್ಲ. ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ, msL2 ವಿಸ್ತೃತ ES31L rRNA ನಷ್ಟದಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡ ಅಂತರವನ್ನು ಆಕ್ರಮಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಶೂನ್ಯದಲ್ಲಿ, msL2 rRNA ಮಡಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ES31L ನಷ್ಟವನ್ನು ಸರಿದೂಗಿಸುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 6).
E. ಕ್ಯುನಿಕುಲಿ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾ-ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಪ್ರೋಟೀನ್ msL2 ನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಮಾದರಿ. b ಸ್ಯಾಕರೊಮೈಸಸ್ ಸೆರೆವಿಸಿಯೆಯ 80S ರೈಬೋಸೋಮ್ ಸೇರಿದಂತೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಯುಕ್ಯಾರಿಯೋಟಿಕ್ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯನ್ ಪ್ರಭೇದಗಳಲ್ಲಿ ಕಳೆದುಹೋದ ES19L rRNA ವರ್ಧನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. V. ನೆಕಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ನ ಹಿಂದೆ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾದ ರಚನೆಯು ಈ ಪರಾವಲಂಬಿಗಳಲ್ಲಿ ES19L ನಷ್ಟವನ್ನು ಹೊಸ msL1 ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ನ ವಿಕಸನದಿಂದ ಸರಿದೂಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ, E. ಕ್ಯುನಿಕುಲಿ ರೈಬೋಸೋಮ್ ES19L ನಷ್ಟಕ್ಕೆ ಸ್ಪಷ್ಟ ಪರಿಹಾರವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ರೈಬೋಸೋಮಲ್ RNA ಅನುಕರಿಸುವ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಅನ್ನು ಸಹ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದೆ ಎಂದು ನಾವು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದೇವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, msL2 (ಪ್ರಸ್ತುತ ಕಾಲ್ಪನಿಕ ECU06_1135 ಪ್ರೋಟೀನ್ ಎಂದು ಟಿಪ್ಪಣಿ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ) ಮತ್ತು msL1 ವಿಭಿನ್ನ ರಚನಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ವಿಕಸನೀಯ ಮೂಲಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. c ವಿಕಸನೀಯವಾಗಿ ಸಂಬಂಧವಿಲ್ಲದ msL1 ಮತ್ತು msL2 ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಈ ಆವಿಷ್ಕಾರವು, ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳು ತಮ್ಮ rRNA ಯಲ್ಲಿ ಹಾನಿಕಾರಕ ರೂಪಾಂತರಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಿದರೆ, ಅವು ನಿಕಟ ಸಂಬಂಧಿತ ಜಾತಿಗಳ ಸಣ್ಣ ಉಪವಿಭಾಗದಲ್ಲಿಯೂ ಸಹ ಅಭೂತಪೂರ್ವ ಮಟ್ಟದ ಸಂಯೋಜನೆಯ ವೈವಿಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಆವಿಷ್ಕಾರವು ಮೈಟೊಕಾಂಡ್ರಿಯಲ್ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ನ ಮೂಲ ಮತ್ತು ವಿಕಸನವನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟಪಡಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದು ಅದರ ಹೆಚ್ಚು ಕಡಿಮೆಯಾದ rRNA ಮತ್ತು ಜಾತಿಗಳಾದ್ಯಂತ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಸಂಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ ಅಸಹಜ ವ್ಯತ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಹೆಸರುವಾಸಿಯಾಗಿದೆ.
ನಂತರ ನಾವು msL2 ಪ್ರೋಟೀನ್ ಅನ್ನು ಹಿಂದೆ ವಿವರಿಸಿದ msL1 ಪ್ರೋಟೀನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದ್ದೇವೆ, ಇದು V. ನೆಕಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ನಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ಏಕೈಕ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾ-ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಆಗಿದೆ. msL1 ಮತ್ತು msL2 ವಿಕಸನೀಯವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆಯೇ ಎಂದು ನಾವು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು ಬಯಸಿದ್ದೇವೆ. msL1 ಮತ್ತು msL2 ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ಕುಳಿಯನ್ನು ಆಕ್ರಮಿಸಿಕೊಂಡಿವೆ, ಆದರೆ ವಿಭಿನ್ನ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಮತ್ತು ತೃತೀಯ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಎಂದು ನಮ್ಮ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ತೋರಿಸಿದೆ, ಇದು ಅವುಗಳ ಸ್ವತಂತ್ರ ವಿಕಸನೀಯ ಮೂಲವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 6). ಹೀಗಾಗಿ, msL2 ನ ನಮ್ಮ ಆವಿಷ್ಕಾರವು ಸಾಂದ್ರೀಕೃತ ಯುಕ್ಯಾರಿಯೋಟಿಕ್ ಪ್ರಭೇದಗಳ ಗುಂಪುಗಳು rRNA ತುಣುಕುಗಳ ನಷ್ಟವನ್ನು ಸರಿದೂಗಿಸಲು ರಚನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ವಿಭಿನ್ನವಾದ ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ವಿಕಸಿಸಬಹುದು ಎಂಬುದಕ್ಕೆ ಪುರಾವೆಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಸೈಟೋಪ್ಲಾಸ್ಮಿಕ್ ಯುಕ್ಯಾರಿಯೋಟಿಕ್ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳು 81 ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳ ಒಂದೇ ಕುಟುಂಬವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ಬದಲಾಗದ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ ಎಂಬುದರಲ್ಲಿ ಈ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿದೆ. ವಿಸ್ತೃತ rRNA ಭಾಗಗಳ ನಷ್ಟಕ್ಕೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾದ ವಿವಿಧ ಕ್ಲೇಡ್‌ಗಳಲ್ಲಿ msL1 ಮತ್ತು msL2 ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದರಿಂದ, ಪರಾವಲಂಬಿಯ ಆಣ್ವಿಕ ವಾಸ್ತುಶಿಲ್ಪದ ಅವನತಿಯು ಪರಾವಲಂಬಿಗಳು ಪರಿಹಾರ ರೂಪಾಂತರಗಳನ್ನು ಹುಡುಕುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ವಿಭಿನ್ನ ಪರಾವಲಂಬಿ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಸ್ವಾಧೀನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ರಚನೆಗಳು.
ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ನಮ್ಮ ಮಾದರಿ ಪೂರ್ಣಗೊಂಡಾಗ, ನಾವು E. ಕ್ಯುನಿಕ್ಯುಲಿ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ನ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಜೀನೋಮ್ ಅನುಕ್ರಮದಿಂದ ಊಹಿಸಲಾದ ಸಂಯೋಜನೆಯೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದ್ದೇವೆ. eL14, eL38, eL41, ಮತ್ತು eS30 ಸೇರಿದಂತೆ ಹಲವಾರು ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳು E. ಕ್ಯುನಿಕ್ಯುಲಿ ಜೀನೋಮ್‌ನಿಂದ ಅವುಗಳ ಹೋಮೋಲೋಗ್‌ಗಳ ಸ್ಪಷ್ಟ ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯಿಂದಾಗಿ E. ಕ್ಯುನಿಕ್ಯುಲಿ ಜೀನೋಮ್‌ನಿಂದ ಕಾಣೆಯಾಗಿವೆ ಎಂದು ಈ ಹಿಂದೆ ಭಾವಿಸಲಾಗಿತ್ತು. ಇತರ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಡಿಮೆಯಾದ ಅಂತರ್ಜೀವಕೋಶ ಪರಾವಲಂಬಿಗಳು ಮತ್ತು ಎಂಡೋಸಿಂಬಿಯಾಂಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಅನೇಕ ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳ ನಷ್ಟವನ್ನು ಸಹ ಊಹಿಸಲಾಗಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ವತಂತ್ರ-ಜೀವಂತ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳು 54 ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳ ಒಂದೇ ಕುಟುಂಬವನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೂ, ಈ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಕುಟುಂಬಗಳಲ್ಲಿ ಕೇವಲ 11 ಮಾತ್ರ ಹೋಸ್ಟ್-ನಿರ್ಬಂಧಿತ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಪ್ರತಿ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿದ ಜೀನೋಮ್‌ನಲ್ಲಿ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಬಹುದಾದ ಹೋಮೋಲೋಗ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಈ ಕಲ್ಪನೆಗೆ ಬೆಂಬಲವಾಗಿ, eL38 ಮತ್ತು eL4131,32 ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳ ಕೊರತೆಯಿರುವ V. ನೆಕಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು P. ಲೊಕಸ್ಟೇ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾದಲ್ಲಿ ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳ ನಷ್ಟವನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಆದಾಗ್ಯೂ, ನಮ್ಮ ರಚನೆಗಳು E. ಕ್ಯುನಿಕುಲಿ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ನಲ್ಲಿ eL38, eL41 ಮತ್ತು eS30 ಮಾತ್ರ ಕಳೆದುಹೋಗಿವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ. eL14 ಪ್ರೋಟೀನ್ ಅನ್ನು ಸಂರಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ನಮ್ಮ ರಚನೆಯು ಹೋಮೋಲಜಿ ಹುಡುಕಾಟದಲ್ಲಿ ಈ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಅನ್ನು ಏಕೆ ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾಗಲಿಲ್ಲ ಎಂಬುದನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ (ಚಿತ್ರ 7). E. ಕ್ಯುನಿಕುಲಿ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, rRNA-ವರ್ಧಿತ ES39L ನ ಅವನತಿಯಿಂದಾಗಿ eL14 ಬಂಧಿಸುವ ಸ್ಥಳದ ಬಹುಪಾಲು ಕಳೆದುಹೋಗುತ್ತದೆ. ES39L ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, eL14 ಅದರ ಹೆಚ್ಚಿನ ದ್ವಿತೀಯಕ ರಚನೆಯನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಂಡಿತು ಮತ್ತು eL14 ಅನುಕ್ರಮದ ಕೇವಲ 18% E. ಕ್ಯುನಿಕುಲಿ ಮತ್ತು S. ಸೆರೆವಿಸಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ಆಗಿತ್ತು. ಈ ಕಳಪೆ ಅನುಕ್ರಮ ಸಂರಕ್ಷಣೆ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ 1.5 ಶತಕೋಟಿ ವರ್ಷಗಳ ಅಂತರದಲ್ಲಿ ವಿಕಸನಗೊಂಡ ಜೀವಿಗಳಾದ ಸ್ಯಾಕರೊಮೈಸಸ್ ಸೆರೆವಿಸಿಯೆ ಮತ್ತು ಹೋಮೋ ಸೇಪಿಯನ್ಸ್ ಸಹ eL14 ನಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಅವಶೇಷಗಳಲ್ಲಿ 51% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಸಂರಕ್ಷಣೆಯ ಈ ಅಸಹಜ ನಷ್ಟವು E. ಕ್ಯುನಿಕ್ಯುಲಿ eL14 ಅನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತ eL1427 ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಆಗಿ ಅಲ್ಲ, ಬದಲಾಗಿ M970_061160 ಪ್ರೋಟೀನ್ ಆಗಿ ಏಕೆ ಟಿಪ್ಪಣಿ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ.
ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾ ರೈಬೋಸೋಮ್ ES39L rRNA ವಿಸ್ತರಣೆಯನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಂಡಿತು, ಇದು eL14 ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಬಂಧಿಸುವ ತಾಣವನ್ನು ಭಾಗಶಃ ತೆಗೆದುಹಾಕಿತು. ES39L ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, eL14 ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೋರ್ ಪ್ರೋಟೀನ್ ದ್ವಿತೀಯ ರಚನೆಯ ನಷ್ಟಕ್ಕೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಹಿಂದಿನ rRNA-ಬಂಧಿಸುವ α-ಹೆಲಿಕ್ಸ್ ಕನಿಷ್ಠ ಉದ್ದದ ಲೂಪ್ ಆಗಿ ಕ್ಷೀಣಿಸುತ್ತದೆ. b ಬಹು ಅನುಕ್ರಮ ಜೋಡಣೆಯು eL14 ಪ್ರೋಟೀನ್ ಅನ್ನು ಯುಕ್ಯಾರಿಯೋಟಿಕ್ ಪ್ರಭೇದಗಳಲ್ಲಿ (ಯೀಸ್ಟ್ ಮತ್ತು ಮಾನವ ಹೋಮೋಲೋಗ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ 57% ಅನುಕ್ರಮ ಗುರುತು) ಹೆಚ್ಚು ಸಂರಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾದಲ್ಲಿ (ಇದರಲ್ಲಿ 24% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಅವಶೇಷಗಳು eL14 ಹೋಮೋಲೋಗ್‌ಗೆ ಹೋಲುವಂತಿಲ್ಲ) ಕಳಪೆಯಾಗಿ ಸಂರಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ. ಎಸ್. ಸೆರೆವಿಸಿಯಾ ಅಥವಾ ಹೆಚ್. ಸೇಪಿಯನ್ಸ್‌ನಿಂದ). ಈ ಕಳಪೆ ಅನುಕ್ರಮ ಸಂರಕ್ಷಣೆ ಮತ್ತು ದ್ವಿತೀಯಕ ರಚನೆಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು eL14 ಹೋಮೋಲೋಗ್ E. ಕ್ಯುನಿಕುಲಿಯಲ್ಲಿ ಎಂದಿಗೂ ಕಂಡುಬಂದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಈ ಪ್ರೋಟೀನ್ E. ಕ್ಯುನಿಕುಲಿಯಲ್ಲಿ ಏಕೆ ಕಳೆದುಹೋಗಿದೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, E. ಕ್ಯುನಿಕುಲಿ eL14 ಅನ್ನು ಈ ಹಿಂದೆ M970_061160 ಪ್ರೋಟೀನ್ ಎಂದು ಟಿಪ್ಪಣಿ ಮಾಡಲಾಗಿತ್ತು. ಈ ಅವಲೋಕನವು ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾ ಜೀನೋಮ್ ವೈವಿಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತ ಅತಿಯಾಗಿ ಅಂದಾಜು ಮಾಡಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ: ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾದಲ್ಲಿ ಕಳೆದುಹೋಗಿದೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸಲಾದ ಕೆಲವು ಜೀನ್‌ಗಳನ್ನು ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ಸಂರಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ, ಆದರೂ ಹೆಚ್ಚು ವಿಭಿನ್ನ ರೂಪಗಳಲ್ಲಿ; ಬದಲಿಗೆ, ಕೆಲವು ಹುಳು-ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳಿಗೆ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾ ಜೀನ್‌ಗಳಿಗೆ ಕೋಡ್ ಮಾಡುತ್ತವೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸಲಾಗಿದೆ (ಉದಾ, ಕಾಲ್ಪನಿಕ ಪ್ರೋಟೀನ್ M970_061160) ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ಇತರ ಯುಕ್ಯಾರಿಯೋಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ಅತ್ಯಂತ ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳಿಗೆ ಕೋಡ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ಈ ಸಂಶೋಧನೆಯು rRNA ಡಿನಾಟರೇಶನ್ ಪಕ್ಕದ ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಅನುಕ್ರಮ ಸಂರಕ್ಷಣೆಯ ನಾಟಕೀಯ ನಷ್ಟಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಹೋಮೋಲಜಿ ಹುಡುಕಾಟಗಳಿಗೆ ಈ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲದಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಸಣ್ಣ ಜೀನೋಮ್ ಜೀವಿಗಳಲ್ಲಿ ಆಣ್ವಿಕ ಅವನತಿಯ ನಿಜವಾದ ಮಟ್ಟವನ್ನು ನಾವು ಅತಿಯಾಗಿ ಅಂದಾಜು ಮಾಡಬಹುದು, ಏಕೆಂದರೆ ಕಳೆದುಹೋಗಿವೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸಲಾದ ಕೆಲವು ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳು ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ಬದಲಾದ ರೂಪಗಳಲ್ಲಿ ಇರುತ್ತವೆ.
ತೀವ್ರ ಜೀನೋಮ್ ಕಡಿತದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಪರಾವಲಂಬಿಗಳು ತಮ್ಮ ಆಣ್ವಿಕ ಯಂತ್ರಗಳ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಹೇಗೆ ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು? ನಮ್ಮ ಅಧ್ಯಯನವು ಚಿಕ್ಕ ಯುಕ್ಯಾರಿಯೋಟಿಕ್ ಜೀನೋಮ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಜೀವಿಯಾದ ಇ. ಕ್ಯುನಿಕ್ಯುಲಿಯ ಸಂಕೀರ್ಣ ಆಣ್ವಿಕ ರಚನೆ (ರೈಬೋಸೋಮ್) ಅನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಈ ಪ್ರಶ್ನೆಗೆ ಉತ್ತರಿಸುತ್ತದೆ.
ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಪರಾವಲಂಬಿಗಳಲ್ಲಿನ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಮತ್ತು ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ಅಣುಗಳು ಸ್ವತಂತ್ರ-ಜೀವಂತ ಪ್ರಭೇದಗಳಲ್ಲಿನ ಅವುಗಳ ಏಕರೂಪದ ಅಣುಗಳಿಂದ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಎಂದು ಸುಮಾರು ಎರಡು ದಶಕಗಳಿಂದ ತಿಳಿದುಬಂದಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅವು ಗುಣಮಟ್ಟದ ನಿಯಂತ್ರಣ ಕೇಂದ್ರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ, ಸ್ವತಂತ್ರ-ಜೀವಂತ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಗಾತ್ರದ 50% ಕ್ಕೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತವೆ, ಇತ್ಯಾದಿ. ಮಡಿಸುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯವನ್ನು ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸುವ ಅನೇಕ ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸುವ ರೂಪಾಂತರಗಳು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಅನೇಕ ಅಂತರ್ಜೀವಕೋಶದ ಪರಾವಲಂಬಿಗಳು ಮತ್ತು ಎಂಡೋಸಿಂಬಿಯಾಂಟ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ಸಣ್ಣ ಜೀನೋಮ್ ಜೀವಿಗಳ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳು ಹಲವಾರು ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಮುಕ್ತ-ಜೀವಂತ ಪ್ರಭೇದಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಮೂರನೇ ಒಂದು ಭಾಗದಷ್ಟು ಆರ್‌ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ 27, 29, 30, 49. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಪರಾವಲಂಬಿಯಲ್ಲಿ ಈ ಅಣುಗಳು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ವಿಧಾನವು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ನಿಗೂಢವಾಗಿಯೇ ಉಳಿದಿದೆ, ಇದನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ತುಲನಾತ್ಮಕ ಜೀನೋಮಿಕ್ಸ್ ಮೂಲಕ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ.
ನಮ್ಮ ಅಧ್ಯಯನವು ಸ್ಥೂಲ ಅಣುಗಳ ರಚನೆಯು ವಿಕಾಸದ ಹಲವು ಅಂಶಗಳನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಬಹುದು ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಇವುಗಳನ್ನು ಅಂತರ್ಜೀವಕೋಶದ ಪರಾವಲಂಬಿಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಆತಿಥೇಯ-ನಿರ್ಬಂಧಿತ ಜೀವಿಗಳ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ತುಲನಾತ್ಮಕ ಜೀನೋಮಿಕ್ ಅಧ್ಯಯನಗಳಿಂದ ಹೊರತೆಗೆಯಲು ಕಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ (ಪೂರಕ ಚಿತ್ರ 7). ಉದಾಹರಣೆಗೆ, eL14 ಪ್ರೋಟೀನ್‌ನ ಉದಾಹರಣೆಯು ಪರಾವಲಂಬಿ ಪ್ರಭೇದಗಳಲ್ಲಿ ಆಣ್ವಿಕ ಉಪಕರಣದ ನಿಜವಾದ ಅವನತಿಯ ಮಟ್ಟವನ್ನು ನಾವು ಅತಿಯಾಗಿ ಅಂದಾಜು ಮಾಡಬಹುದು ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಎನ್ಸೆಫಾಲಿಟಿಕ್ ಪರಾವಲಂಬಿಗಳು ಈಗ ನೂರಾರು ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾ-ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಜೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಎಂದು ನಂಬಲಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ಕೆಲವು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಜೀನ್‌ಗಳು ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ಇತರ ಯುಕ್ಯಾರಿಯೋಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಂಡುಬರುವ ಜೀನ್‌ಗಳ ವಿಭಿನ್ನ ರೂಪಾಂತರಗಳಾಗಿವೆ ಎಂದು ನಮ್ಮ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, msL2 ಪ್ರೋಟೀನ್‌ನ ಉದಾಹರಣೆಯು ನಾವು ಹೊಸ ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೇಗೆ ಕಡೆಗಣಿಸುತ್ತೇವೆ ಮತ್ತು ಪರಾವಲಂಬಿ ಆಣ್ವಿಕ ಯಂತ್ರಗಳ ವಿಷಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಅಂದಾಜು ಮಾಡುತ್ತೇವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಸಣ್ಣ ಅಣುಗಳ ಉದಾಹರಣೆಯು ಪರಾವಲಂಬಿ ಆಣ್ವಿಕ ರಚನೆಗಳಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ಚತುರ ನಾವೀನ್ಯತೆಗಳನ್ನು ನಾವು ಹೇಗೆ ಕಡೆಗಣಿಸಬಹುದು ಎಂಬುದನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಅದು ಅವುಗಳಿಗೆ ಹೊಸ ಜೈವಿಕ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ.
ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, ಈ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಆತಿಥೇಯ-ನಿರ್ಬಂಧಿತ ಜೀವಿಗಳ ಆಣ್ವಿಕ ರಚನೆಗಳು ಮತ್ತು ಮುಕ್ತ-ಜೀವಂತ ಜೀವಿಗಳಲ್ಲಿನ ಅವುಗಳ ಪ್ರತಿರೂಪಗಳ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳ ಬಗ್ಗೆ ನಮ್ಮ ತಿಳುವಳಿಕೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ. ದೀರ್ಘಕಾಲದಿಂದ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸಲಾದ, ಕ್ಷೀಣಗೊಳ್ಳುವ ಮತ್ತು ವಿವಿಧ ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸುವ ರೂಪಾಂತರಗಳಿಗೆ ಒಳಪಟ್ಟಿರುವ ಆಣ್ವಿಕ ಯಂತ್ರಗಳು, ಬದಲಾಗಿ ವ್ಯವಸ್ಥಿತವಾಗಿ ಕಡೆಗಣಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಅಸಾಮಾನ್ಯ ರಚನಾತ್ಮಕ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳ ಗುಂಪನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಎಂದು ನಾವು ತೋರಿಸುತ್ತೇವೆ.
ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಇ. ಕ್ಯುನಿಕ್ಯುಲಿಯ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ನಾವು ಕಂಡುಕೊಂಡ ಬೃಹತ್ ಅಲ್ಲದ ಆರ್‌ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ತುಣುಕುಗಳು ಮತ್ತು ಬೆಸುಗೆ ಹಾಕಿದ ತುಣುಕುಗಳು, ಜೀನೋಮ್ ಕಡಿತವು ಜೀವನದ ಮೂರು ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಸಂರಕ್ಷಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಮೂಲಭೂತ ಆಣ್ವಿಕ ಯಂತ್ರೋಪಕರಣಗಳ ಭಾಗಗಳನ್ನು ಸಹ ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ - ಸುಮಾರು 3.5 ಶತಕೋಟಿ ವರ್ಷಗಳ ನಂತರ ಜಾತಿಗಳ ಸ್ವತಂತ್ರ ವಿಕಾಸ.
ಎಂಡೋಸಿಂಬಯೋಟಿಕ್ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದಲ್ಲಿನ ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ಅಣುಗಳ ಹಿಂದಿನ ಅಧ್ಯಯನಗಳ ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಿ ಇ. ಕ್ಯುನಿಕುಲಿ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ಉಬ್ಬು-ಮುಕ್ತ ಮತ್ತು ಬೆಸುಗೆ ಹಾಕಿದ ಆರ್‌ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ತುಣುಕುಗಳು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಸಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಆಫಿಡ್ ಎಂಡೋಸಿಂಬಯೋಂಟ್ ಬುಚ್ನೆರಾ ಅಫಿಡಿಕೋಲಾದಲ್ಲಿ, ಆರ್‌ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ಮತ್ತು ಟಿಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ಅಣುಗಳು ಎ+ಟಿ ಸಂಯೋಜನೆಯ ಪಕ್ಷಪಾತ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾನೊನಿಕಲ್ ಅಲ್ಲದ ಬೇಸ್ ಜೋಡಿಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅನುಪಾತದಿಂದಾಗಿ ತಾಪಮಾನ-ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಆರ್‌ಎನ್‌ಎಯಲ್ಲಿನ ಈ ಬದಲಾವಣೆಗಳು, ಹಾಗೆಯೇ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಅಣುಗಳಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳು, ಪಾಲುದಾರರ ಮೇಲೆ ಎಂಡೋಸಿಂಬಯೋಂಟ್‌ಗಳ ಅತಿಯಾದ ಅವಲಂಬನೆ ಮತ್ತು ಎಂಡೋಸಿಂಬಯೋಂಟ್‌ಗಳು ಶಾಖವನ್ನು ವರ್ಗಾಯಿಸಲು ಅಸಮರ್ಥತೆಗೆ ಕಾರಣವೆಂದು ಈಗ ಭಾವಿಸಲಾಗಿದೆ 21, 23 . ಪರಾವಲಂಬಿ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾ ಆರ್‌ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ರಚನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ವಿಭಿನ್ನ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೂ, ಈ ಬದಲಾವಣೆಗಳ ಸ್ವರೂಪವು ಕಡಿಮೆಯಾದ ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ಚಾಪೆರೋನ್ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅವಲಂಬನೆಯು ಕಡಿಮೆಯಾದ ಜೀನೋಮ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಜೀವಿಗಳಲ್ಲಿ ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ಅಣುಗಳ ಸಾಮಾನ್ಯ ಲಕ್ಷಣಗಳಾಗಿರಬಹುದು ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.
ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ನಮ್ಮ ರಚನೆಗಳು ಪರಾವಲಂಬಿ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾವು ವಿಶಾಲವಾಗಿ ಸಂರಕ್ಷಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಆರ್‌ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ಮತ್ತು ಪ್ರೋಟೀನ್ ತುಣುಕುಗಳನ್ನು ವಿರೋಧಿಸುವ ವಿಶಿಷ್ಟ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ವಿಕಸನಗೊಳಿಸಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಕ್ಷೀಣಿಸಿದ ಆರ್‌ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ಮತ್ತು ಪ್ರೋಟೀನ್ ತುಣುಕುಗಳ ರಚನಾತ್ಮಕ ಅನುಕರಣೆಗಳಾಗಿ ಹೇರಳವಾಗಿ ಮತ್ತು ಸುಲಭವಾಗಿ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಸಣ್ಣ ಮೆಟಾಬಾಲೈಟ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಆಣ್ವಿಕ ರಚನೆಯ ಅವನತಿ. . ಆರ್‌ಆರ್‌ಎನ್‌ಎಯಲ್ಲಿನ ಪ್ರೋಟೀನ್ ತುಣುಕುಗಳು ಮತ್ತು ಇ. ಕ್ಯುನಿಕ್ಯುಲಿಯ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳ ನಷ್ಟವನ್ನು ಸರಿದೂಗಿಸುವ ಸಣ್ಣ ಅಣುಗಳು uL15 ಮತ್ತು eL30 ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾ-ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅವಶೇಷಗಳಿಗೆ ಬಂಧಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬ ಅಂಶದಿಂದ ಈ ಅಭಿಪ್ರಾಯವನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಣ್ಣ ಅಣುಗಳನ್ನು ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳಿಗೆ ಬಂಧಿಸುವುದು ಸಕಾರಾತ್ಮಕ ಆಯ್ಕೆಯ ಉತ್ಪನ್ನವಾಗಿರಬಹುದು ಎಂದು ಇದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾ-ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ರೂಪಾಂತರಗಳನ್ನು ಸಣ್ಣ ಅಣುಗಳಿಗೆ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಕ್ಕಾಗಿ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಜೀವಿಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು. ಈ ಆವಿಷ್ಕಾರವು ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಪರಾವಲಂಬಿಗಳ ಆಣ್ವಿಕ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಒಂದು ಸ್ಮಾರ್ಟ್ ನಾವೀನ್ಯತೆಯನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕಡಿತಗೊಳಿಸುವ ವಿಕಾಸದ ಹೊರತಾಗಿಯೂ ಪರಾವಲಂಬಿ ಆಣ್ವಿಕ ರಚನೆಗಳು ತಮ್ಮ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಹೇಗೆ ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದರ ಕುರಿತು ನಮಗೆ ಉತ್ತಮ ತಿಳುವಳಿಕೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ.
ಪ್ರಸ್ತುತ, ಈ ಸಣ್ಣ ಅಣುಗಳ ಗುರುತಿಸುವಿಕೆ ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿಲ್ಲ. ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಈ ಸಣ್ಣ ಅಣುಗಳ ನೋಟವು ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾ ಪ್ರಭೇದಗಳ ನಡುವೆ ಏಕೆ ಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ ಎಂಬುದು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿಲ್ಲ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, V. ನೆಕಾಟ್ರಿಕ್ಸ್‌ನ eL20 ಮತ್ತು K172 ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ F170 ಅವಶೇಷಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯ ಹೊರತಾಗಿಯೂ, E. ಕ್ಯುನಿಕುಲಿ ಮತ್ತು P. ಲೊಕಸ್ಟೇಯ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್ ಬಂಧವನ್ನು ಏಕೆ ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು V. ನೆಕಾಟ್ರಿಕ್ಸ್‌ನ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಅಲ್ಲ ಎಂಬುದು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿಲ್ಲ. ಈ ಅಳಿಸುವಿಕೆಗೆ ಶೇಷ 43 uL6 (ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್ ಬಂಧಕ ಪಾಕೆಟ್‌ನ ಪಕ್ಕದಲ್ಲಿದೆ) ಕಾರಣ ಉಂಟಾಗಬಹುದು, ಇದು V. ನೆಕಾಟ್ರಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಟೈರೋಸಿನ್ ಆಗಿದೆ ಮತ್ತು E. ಕ್ಯುನಿಕುಲಿ ಮತ್ತು P. ಲೊಕಸ್ಟೇಯಲ್ಲಿ ಥ್ರೆಯೋನಿನ್ ಅಲ್ಲ. ಟೈರ್ 43 ರ ಬೃಹತ್ ಆರೊಮ್ಯಾಟಿಕ್ ಸೈಡ್ ಚೈನ್ ಸ್ಟೆರಿಕ್ ಅತಿಕ್ರಮಣದಿಂದಾಗಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್ ಬಂಧಕ್ಕೆ ಅಡ್ಡಿಯಾಗಬಹುದು. ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿ, ಸ್ಪಷ್ಟವಾದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್ ಅಳಿಸುವಿಕೆಯು ಕ್ರಯೋ-ಇಎಮ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್‌ನ ಕಡಿಮೆ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್‌ನಿಂದಾಗಿರಬಹುದು, ಇದು V. ನೆಕಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ತುಣುಕುಗಳ ಮಾದರಿಯನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ.
ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಜೀನೋಮ್ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಒಂದು ಆವಿಷ್ಕಾರಕ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿರಬಹುದೆಂದು ನಮ್ಮ ಕೆಲಸವು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಇ. ಕ್ಯುನಿಕ್ಯುಲಿ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ನ ರಚನೆಯು ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ನಲ್ಲಿನ ಆರ್‌ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ಮತ್ತು ಪ್ರೋಟೀನ್ ತುಣುಕುಗಳ ನಷ್ಟವು ವಿಕಸನೀಯ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ರೈಬೋಸೋಮ್ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ರೂಪಾಂತರಗಳು ರೈಬೋಸೋಮ್‌ನ ಸಕ್ರಿಯ ಸ್ಥಳದಿಂದ ದೂರದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸೂಕ್ತವಾದ ರೈಬೋಸೋಮ್ ಜೋಡಣೆಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು (ಅಥವಾ ಪುನಃಸ್ಥಾಪಿಸಲು) ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತವೆ, ಇಲ್ಲದಿದ್ದರೆ ಅದು ಕಡಿಮೆಯಾದ ಆರ್‌ಆರ್‌ಎನ್‌ಎಯಿಂದ ಅಡ್ಡಿಪಡಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ನ ಪ್ರಮುಖ ಆವಿಷ್ಕಾರವು ಜೀನ್ ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ಅನ್ನು ಬಫರ್ ಮಾಡುವ ಅಗತ್ಯವಾಗಿ ವಿಕಸನಗೊಂಡಿರುವಂತೆ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಇದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.
ಬಹುಶಃ ಇದನ್ನು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್ ಬಂಧದಿಂದ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ವಿವರಿಸಬಹುದು, ಇದನ್ನು ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ ಇತರ ಜೀವಿಗಳಲ್ಲಿ ಎಂದಿಗೂ ಗಮನಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್-ಬಂಧಿಸುವ ಅವಶೇಷಗಳು ವಿಶಿಷ್ಟ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾದಲ್ಲಿ ಇರುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಇತರ ಯುಕ್ಯಾರಿಯೋಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಅಲ್ಲ ಎಂಬ ಅಂಶವು, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್-ಬಂಧಿಸುವ ತಾಣಗಳು ಕೇವಲ ಕಣ್ಮರೆಯಾಗಲು ಕಾಯುತ್ತಿರುವ ಅವಶೇಷಗಳಲ್ಲ ಅಥವಾ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್‌ಗಳ ರೂಪಕ್ಕೆ ಆರ್‌ಆರ್‌ಎನ್‌ಎಯನ್ನು ಪುನಃಸ್ಥಾಪಿಸಲು ಅಂತಿಮ ತಾಣವಲ್ಲ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಬದಲಾಗಿ, ಈ ತಾಣವು ಹಲವಾರು ಸುತ್ತಿನ ಸಕಾರಾತ್ಮಕ ಆಯ್ಕೆಯ ಮೂಲಕ ವಿಕಸನಗೊಂಡಿರಬಹುದಾದ ಉಪಯುಕ್ತ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯದಂತೆ ತೋರುತ್ತದೆ. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್ ಬಂಧಕ ತಾಣಗಳು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಆಯ್ಕೆಯ ಉಪ-ಉತ್ಪನ್ನವಾಗಿರಬಹುದು: ES39L ಅವನತಿ ಹೊಂದಿದ ನಂತರ, ES39L ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪೊರಿಡಿಯಾಗಳು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ರೈಬೋಸೋಮ್ ಜೈವಿಕ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಪುನಃಸ್ಥಾಪಿಸಲು ಪರಿಹಾರವನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಒತ್ತಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್ ES39L ನಲ್ಲಿ A3186 ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್‌ನ ಆಣ್ವಿಕ ಸಂಪರ್ಕಗಳನ್ನು ಅನುಕರಿಸಬಲ್ಲದರಿಂದ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್ ಅಣುವು ರೈಬೋಸೋಮ್‌ನ ಬಿಲ್ಡಿಂಗ್ ಬ್ಲಾಕ್ ಆಗುತ್ತದೆ, ಇದರ ಬಂಧವನ್ನು eL30 ಅನುಕ್ರಮದ ರೂಪಾಂತರದಿಂದ ಮತ್ತಷ್ಟು ಸುಧಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಅಂತರ್ಜೀವಕೋಶದ ಪರಾವಲಂಬಿಗಳ ಆಣ್ವಿಕ ವಿಕಾಸಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ, ನಮ್ಮ ಅಧ್ಯಯನವು ಡಾರ್ವಿನಿಯನ್ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಆಯ್ಕೆ ಮತ್ತು ಜೀನೋಮ್ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಆನುವಂಶಿಕ ಚಲನೆಯ ಶಕ್ತಿಗಳು ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಆಂದೋಲನಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಜೆನೆಟಿಕ್ ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ಜೈವಿಕ ಅಣುಗಳ ಪ್ರಮುಖ ಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಪರಿಹಾರವು ತುಂಬಾ ಅಗತ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಡಾರ್ವಿನಿಯನ್ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಆಯ್ಕೆಯ ಮೂಲಕ ಪರಾವಲಂಬಿಗಳು ಈ ಅಗತ್ಯವನ್ನು ಪೂರೈಸಿದಾಗ ಮಾತ್ರ ಅವುಗಳ ಮ್ಯಾಕ್ರೋಮಾಲಿಕ್ಯೂಲ್‌ಗಳು ತಮ್ಮ ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರಭಾವಶಾಲಿ ಮತ್ತು ನವೀನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವ ಅವಕಾಶವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಮುಖ್ಯವಾಗಿ, ಇ. ಕ್ಯುನಿಕ್ಯುಲಿ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್ ಬಂಧಿಸುವ ತಾಣಗಳ ವಿಕಸನವು ಆಣ್ವಿಕ ವಿಕಾಸದ ಈ ನಷ್ಟ-ಗಳಿಕೆಯ ಮಾದರಿಯು ಹಾನಿಕಾರಕ ರೂಪಾಂತರಗಳನ್ನು ಭೋಗ್ಯಗೊಳಿಸುವುದಲ್ಲದೆ, ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಪರಾವಲಂಬಿ ಮ್ಯಾಕ್ರೋಮಾಲಿಕ್ಯೂಲ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಹೊಸ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.
ಈ ಕಲ್ಪನೆಯು ಸೆವೆಲ್ ರೈಟ್‌ನ ಚಲಿಸುವ ಸಮತೋಲನ ಸಿದ್ಧಾಂತಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿದೆ, ಇದು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಆಯ್ಕೆಯ ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಜೀವಿಗಳ ನಾವೀನ್ಯತೆಯ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಮಿತಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಹೇಳುತ್ತದೆ51,52,53. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಜೆನೆಟಿಕ್ ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಆಯ್ಕೆಯನ್ನು ಅಡ್ಡಿಪಡಿಸಿದರೆ, ಈ ಡ್ರಿಫ್ಟ್‌ಗಳು ತಮ್ಮಲ್ಲಿ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯಾಗದ (ಅಥವಾ ಹಾನಿಕಾರಕ) ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಬಹುದು ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಫಿಟ್‌ನೆಸ್ ಅಥವಾ ಹೊಸ ಜೈವಿಕ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುವ ಮತ್ತಷ್ಟು ಬದಲಾವಣೆಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು. ಜೈವಿಕ ಅಣುವಿನ ಪಟ್ಟು ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಅದೇ ರೀತಿಯ ರೂಪಾಂತರವು ಅದರ ಸುಧಾರಣೆಗೆ ಮುಖ್ಯ ಪ್ರಚೋದಕವಾಗಿದೆ ಎಂದು ವಿವರಿಸುವ ಮೂಲಕ ನಮ್ಮ ಚೌಕಟ್ಟು ಈ ಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತದೆ. ಗೆಲುವು-ಗೆಲುವಿನ ವಿಕಸನ ಮಾದರಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ, ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕವಾಗಿ ಕ್ಷೀಣಗೊಳ್ಳುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿ ನೋಡಲಾಗುವ ಜೀನೋಮ್ ಕೊಳೆತವು ನಾವೀನ್ಯತೆಯ ಪ್ರಮುಖ ಚಾಲಕವಾಗಿದೆ ಎಂದು ನಮ್ಮ ಅಧ್ಯಯನವು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಮತ್ತು ಬಹುಶಃ ಆಗಾಗ್ಗೆ ಮ್ಯಾಕ್ರೋಮಾಲಿಕ್ಯೂಲ್‌ಗಳು ಹೊಸ ಪರಾವಲಂಬಿ ಚಟುವಟಿಕೆಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಅವುಗಳನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು.