Nature.com သို့ ဝင်ရောက်ကြည့်ရှုသည့်အတွက် ကျေးဇူးတင်ပါသည်။ သင်အသုံးပြုနေသော browser ဗားရှင်းတွင် CSS ပံ့ပိုးမှု အကန့်အသတ်ရှိသည်။ အကောင်းဆုံးအတွေ့အကြုံအတွက်၊ အပ်ဒိတ်လုပ်ထားသော browser ကို အသုံးပြုရန် (သို့မဟုတ် Internet Explorer ရှိ Compatibility Mode ကို ပိတ်ရန်) အကြံပြုအပ်ပါသည်။ ထိုအတောအတွင်း၊ ဆက်လက်ပံ့ပိုးမှုရရှိစေရန်အတွက်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် ဆိုက်ကို styles နှင့် JavaScript မပါဘဲ render လုပ်ပါမည်။
အဏုဇီဝပိုးမွှားများ၏ ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်တွင် ကပ်ပါးကောင်များ တိုးတက်ကောင်းမွန်လာစေသည့် သဘာဝရွေးချယ်မှုနှင့် ကပ်ပါးကောင်များအား မျိုးဗီဇများ ဆုံးရှုံးစေပြီး အန္တရာယ်ရှိသော မျိုးရိုးဗီဇပြောင်းလဲမှုများ စုပုံစေသည့် မျိုးရိုးဗီဇ ရွေ့လျားမှုတို့အကြား တန်ပြန်လုပ်ဆောင်မှု ပါဝင်သည်။ ဤနေရာတွင်၊ ဤတန်ပြန်လုပ်ဆောင်မှုသည် တစ်ခုတည်းသော မက်ခရိုမော်လီကျူးတစ်ခု၏ အတိုင်းအတာတွင် မည်သို့ဖြစ်ပေါ်သည်ကို နားလည်ရန်အတွက်၊ သဘာဝတွင် အသေးဆုံးဂျီနိုမ်များထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည့် eukaryotic သက်ရှိတစ်ခုဖြစ်သည့် Encephalitozoon cuniculi ၏ ရိုင်ဗိုဆုမ်း၏ cryo-EM ဖွဲ့စည်းပုံကို ကျွန်ုပ်တို့ ဖော်ပြထားပါသည်။ E. cuniculi ရိုင်ဗိုဆုမ်းများတွင် rRNA အလွန်အမင်းလျော့ကျခြင်းသည် ယခင်က မသိရှိခဲ့သော ပေါင်းစပ် rRNA linkers များနှင့် rRNA ၏ ဖောင်းကြွမှုမရှိဘဲ ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်ကဲ့သို့သော မကြုံစဖူးဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ ပြောင်းလဲမှုများနှင့်အတူ လိုက်ပါလာသည်။ ထို့အပြင်၊ E. cuniculi ရိုင်ဗိုဆုမ်းသည် ပြိုကွဲသွားသော rRNA အပိုင်းအစများနှင့် ပရိုတင်းများ၏ ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ အတုယူမှုများအဖြစ် မော်လီကျူးငယ်များကို အသုံးပြုရန် စွမ်းရည်ကို တီထွင်ခြင်းဖြင့် rRNA အပိုင်းအစများနှင့် ပရိုတင်းများ ဆုံးရှုံးမှုကို ကျော်လွှားနိုင်ခဲ့သည်။ အလုံးစုံပြောရလျှင်၊ လျော့ကျသွားသည်၊ ယိုယွင်းပျက်စီးသည်၊ နှင့် အားနည်းစေသော မျိုးရိုးဗီဇပြောင်းလဲမှုများ ခံရသည်ဟု ကြာမြင့်စွာ ယူဆထားသော မော်လီကျူးဖွဲ့စည်းပုံများတွင် အလွန်အမင်း မော်လီကျူးကျုံ့ခြင်းများ ရှိနေသော်လည်း ၎င်းတို့ကို တက်ကြွနေစေသည့် လျော်ကြေးပေးသည့် ယန္တရားများစွာ ရှိကြောင်း ကျွန်ုပ်တို့ ပြသပါသည်။
အဏုဇီဝ ကပ်ပါးကောင် အုပ်စုအများစုတွင် ၎င်းတို့၏ အိမ်ရှင်များကို အသုံးချရန် ထူးခြားသော မော်လီကျူးကိရိယာများ ရှိသောကြောင့်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် မတူညီသော ကပ်ပါးကောင် အုပ်စုများအတွက် မတူညီသော ကုထုံးများကို မကြာခဏ တီထွင်ရလေ့ရှိသည်1,2။ သို့သော်၊ ကပ်ပါးကောင် ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်၏ အချို့သော ရှုထောင့်များသည် ပေါင်းစပ်ပြီး အများအားဖြင့် ခန့်မှန်းနိုင်ကြောင်း အထောက်အထားအသစ်များက အကြံပြုထားပြီး၊ အဏုဇီဝ ကပ်ပါးကောင်များတွင် ကျယ်ပြန့်သော ကုထုံးဆိုင်ရာ ကြားဝင်ဆောင်ရွက်မှုများအတွက် အလားအလာရှိသော အခြေခံကို ညွှန်ပြနေသည်3,4,5,6,7,8,9။
ယခင်လုပ်ငန်းတွင် မျိုးရိုးဗီဇလျှော့ချခြင်း သို့မဟုတ် မျိုးရိုးဗီဇပျက်စီးခြင်းဟုခေါ်သော အဏုဇီဝကပ်ပါးကောင်များတွင် အဖြစ်များသော ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်လမ်းကြောင်းကို ဖော်ထုတ်နိုင်ခဲ့သည်10,11,12,13။ လက်ရှိသုတေသနပြုချက်များအရ အဏုဇီဝများသည် ၎င်းတို့၏ လွတ်လပ်စွာနေထိုင်မှုပုံစံကို စွန့်လွှတ်ပြီး ဆဲလ်အတွင်း ကပ်ပါးကောင်များ (သို့မဟုတ် endosymbionts) ဖြစ်လာသောအခါ၊ ၎င်းတို့၏ မျိုးရိုးဗီဇများသည် နှစ်သန်းပေါင်းများစွာကြာအောင် နှေးကွေးသော်လည်း အံ့သြဖွယ်ကောင်းသော ပြောင်းလဲမှုများကို ကြုံတွေ့ရသည်9,11။ မျိုးရိုးဗီဇပျက်စီးခြင်းဟု လူသိများသော လုပ်ငန်းစဉ်တွင်၊ အဏုဇီဝကပ်ပါးကောင်များသည် ယခင်ကအရေးကြီးသော မျိုးဗီဇများစွာကို pseudogenes အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲစေသည့် အန္တရာယ်ရှိသော မျိုးရိုးဗီဇပြောင်းလဲမှုများကို စုဆောင်းပြီး တဖြည်းဖြည်း မျိုးဗီဇဆုံးရှုံးမှုနှင့် မျိုးရိုးဗီဇပြောင်းလဲမှု ပြိုလဲခြင်း14,15 ကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။ ဤပြိုလဲမှုသည် အနီးကပ်ဆက်စပ်နေသော လွတ်လပ်စွာနေထိုင်သော မျိုးစိတ်များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ရှေးအကျဆုံး ဆဲလ်အတွင်း သက်ရှိများရှိ မျိုးဗီဇများ၏ 95% အထိ ဖျက်ဆီးနိုင်သည်။ ထို့ကြောင့်၊ ဆဲလ်အတွင်း ကပ်ပါးကောင်များ၏ ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်သည် ဆန့်ကျင်ဘက်အင်အားစုနှစ်ခုကြား လွန်ဆွဲမှုတစ်ခုဖြစ်သည်- ဒါဝင်၏ သဘာဝရွေးချယ်မှုသည် ကပ်ပါးကောင်များ တိုးတက်ကောင်းမွန်လာစေပြီး မျိုးရိုးဗီဇပြိုလဲကာ ကပ်ပါးကောင်များကို မေ့လျော့စေသည်။ ကပ်ပါးကောင်သည် ဤလွန်ဆွဲမှုမှ မည်သို့ထွက်ပေါ်လာပြီး ၎င်း၏ မော်လီကျူးဖွဲ့စည်းပုံ၏ လုပ်ဆောင်ချက်ကို မည်သို့ထိန်းသိမ်းထားသည်ကို မရှင်းလင်းသေးပါ။
ဂျီနိုမ်ပျက်စီးခြင်း၏ ယန္တရားကို အပြည့်အဝနားမလည်သေးသော်လည်း ၎င်းသည် မျိုးရိုးဗီဇ မကြာခဏ လွဲချော်မှုကြောင့် အဓိကဖြစ်ပွားပုံရသည်။ ကပ်ပါးကောင်များသည် သေးငယ်သော၊ လိင်မဲ့သော နှင့် မျိုးရိုးဗီဇကန့်သတ်ထားသော လူဦးရေတွင် နေထိုင်ကြသောကြောင့် DNA မိတ္တူကူးခြင်းအတွင်း တစ်ခါတစ်ရံတွင် ဖြစ်ပွားလေ့ရှိသော အန္တရာယ်ရှိသော မျိုးရိုးဗီဇပြောင်းလဲမှုများကို ထိရောက်စွာ ဖယ်ရှားနိုင်ခြင်းမရှိပါ။ ၎င်းသည် အန္တရာယ်ရှိသော မျိုးရိုးဗီဇပြောင်းလဲမှုများ မပြောင်းလဲနိုင်ဘဲ စုပုံလာခြင်းနှင့် ကပ်ပါးကောင်ဂျီနိုမ် လျော့ကျခြင်းကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။ ရလဒ်အနေဖြင့် ကပ်ပါးကောင်သည် ဆဲလ်အတွင်းပတ်ဝန်းကျင်တွင် ရှင်သန်ရန် မလိုအပ်တော့သော မျိုးရိုးဗီဇများကို ဆုံးရှုံးရုံသာမကပါ။ ဤမျိုးရိုးဗီဇပြောင်းလဲမှုများသည် ၎င်းတို့၏ အရေးကြီးဆုံး မျိုးရိုးဗီဇများအပါအဝင် ဂျီနိုမ်တစ်လျှောက်တွင် စုပုံလာစေသည်မှာ ကပ်ပါးကောင်လူဦးရေ၏ ရံဖန်ရံခါ ဖြစ်ပေါ်လာသော အန္တရာယ်ရှိသော မျိုးရိုးဗီဇပြောင်းလဲမှုများကို ထိရောက်စွာ ဖယ်ရှားနိုင်စွမ်းမရှိခြင်းပင်ဖြစ်သည်။
ဂျီနိုမ်လျှော့ချခြင်းဆိုင်ရာ ကျွန်ုပ်တို့၏ လက်ရှိနားလည်မှုအများစုသည် ဂျီနိုမ်အစီအစဥ်များကို နှိုင်းယှဉ်ခြင်းအပေါ်တွင်သာ အခြေခံထားပြီး အိမ်တွင်းသန့်ရှင်းရေးလုပ်ဆောင်ချက်များကို လုပ်ဆောင်ပြီး အလားအလာရှိသော ဆေးဝါးပစ်မှတ်များအဖြစ် ဆောင်ရွက်သည့် တကယ့်မော်လီကျူးများ၏ ပြောင်းလဲမှုများကို အာရုံစိုက်မှုနည်းပါးသည်။ နှိုင်းယှဉ်လေ့လာမှုများအရ အန္တရာယ်ရှိသော ဆဲလ်အတွင်း အဏုဇီဝမျိုးကွဲများ၏ ဝန်ထုပ်ဝန်ပိုးသည် ပရိုတင်းများနှင့် နျူကလစ်အက်ဆစ်များကို မှားယွင်းစွာစုပုံစေပြီး ပေါင်းစပ်စေပြီး ၎င်းတို့ကို ပိုမိုမှီခိုအားထားရပြီး အပူကို အလွန်အမင်းထိခိုက်လွယ်စေသည်ဟု ပြသထားသည်19,20,21,22,23။ ထို့အပြင်၊ တစ်ခါတစ်ရံ နှစ်ပေါင်း ၂.၅ ဘီလီယံအထိ ခွဲထားသော လွတ်လပ်သောဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်ရှိသည့် ကပ်ပါးကောင်အမျိုးမျိုးသည် ၎င်းတို့၏ ပရိုတင်းပေါင်းစပ်မှု5,6 နှင့် DNA ပြုပြင်ရေးယန္တရား24 တွင် အရည်အသွေးထိန်းချုပ်မှုစင်တာများ အလားတူဆုံးရှုံးမှုကို ကြုံတွေ့ခဲ့ရသည်။ သို့သော် အန္တရာယ်ရှိသော မျိုးကွဲများ၏ တိုးပွားလာသော ဝန်ထုပ်ဝန်ပိုးကို မော်လီကျူးလိုက်လျောညီထွေဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ခြင်းအပါအဝင် ဆဲလ်မက်ခရိုမော်လီကျူးများ၏ အခြားဂုဏ်သတ္တိအားလုံးအပေါ် ဆဲလ်အတွင်းလူနေမှုပုံစံ၏ သက်ရောက်မှုအကြောင်းကို အနည်းငယ်သာ သိရှိကြသည်။
ဤလုပ်ငန်းတွင်၊ ဆဲလ်အတွင်း အဏုဇီဝများ၏ ပရိုတင်းများနှင့် နျူကလစ်အက်ဆစ်များ၏ ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်ကို ပိုမိုနားလည်နိုင်ရန်အတွက်၊ ဆဲလ်အတွင်း ကပ်ပါးကောင် Encephalitozoon cuniculi ၏ ရိုင်ဗိုဆုမ်းများ၏ဖွဲ့စည်းပုံကို ကျွန်ုပ်တို့ ဆုံးဖြတ်ခဲ့ပါသည်။ E. cuniculi သည် ပုံမှန်မဟုတ်ဘဲ သေးငယ်သော eukaryotic genomes များရှိသည့် ကပ်ပါးကောင် microsporidia အုပ်စုတွင်ပါဝင်သော မှိုကဲ့သို့သော သက်ရှိတစ်ခုဖြစ်ပြီး ထို့ကြောင့် မျိုးရိုးဗီဇပျက်စီးခြင်းကို လေ့လာရန် မော်ဒယ်သက်ရှိများအဖြစ် အသုံးပြုကြသည်25,26,27,28,29,30။ မကြာသေးမီက၊ Microsporidia၊ Paranosema locustae နှင့် Vairimorpha necatrix31,32 (~3.2 Mb genome) ၏ အသင့်အတင့် လျော့နည်းသွားသော မျိုးရိုးဗီဇများအတွက် cryo-EM ရိုင်ဗိုဆုမ်းဖွဲ့စည်းပုံကို ဆုံးဖြတ်ခဲ့သည်။ ဤဖွဲ့စည်းပုံများက rRNA ချဲ့ထွင်မှု ဆုံးရှုံးမှုအချို့ကို အိမ်နီးချင်း ရိုင်ဗိုဆုမ်းပရိုတင်းများအကြား အဆက်အသွယ်အသစ်များ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ခြင်း သို့မဟုတ် msL131,32 ရိုင်ဗိုဆုမ်းပရိုတင်းအသစ်များ ရရှိခြင်းဖြင့် ပြန်လည်ဖြည့်ဆည်းပေးသည်ဟု အကြံပြုထားသည်။ မျိုးစိတ် Encephalitozoon (ဂျီနိုမ် ~2.5 million bp) သည် ၎င်းတို့၏ အနီးစပ်ဆုံးဆွေမျိုး Ordospora နှင့်အတူ eukaryotes များတွင် genome လျော့ကျမှု၏ နောက်ဆုံးအဆင့်ကို သရုပ်ပြသည် - ၎င်းတို့တွင် protein-coding genes ၂၀၀၀ အောက်သာရှိပြီး ၎င်းတို့၏ ribosome များတွင် rRNA ချဲ့ထွင်မှုအပိုင်းအစများ (eukaryotic ribosome များကို ဘက်တီးရီးယား ribosome များနှင့် ခွဲခြားသတ်မှတ်သော rRNA အပိုင်းအစများ) ကင်းမဲ့ရုံသာမက E. cuniculi genome26,27,28 တွင် homologues မရှိခြင်းကြောင့် ribosomal ပရိုတင်းလေးခုလည်းရှိသည်ဟု မျှော်လင့်ရသည်။ ထို့ကြောင့် E. cuniculi ribosome သည် genome ယိုယွင်းပျက်စီးမှုအတွက် မော်လီကျူးလိုက်လျောညီထွေဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ရန် ယခင်ကမသိသော နည်းဗျူဟာများကို ဖော်ထုတ်နိုင်သည်ဟု ကျွန်ုပ်တို့ ကောက်ချက်ချခဲ့သည်။
ကျွန်ုပ်တို့၏ cryo-EM ဖွဲ့စည်းပုံသည် လက္ခဏာရပ်များဖော်ပြရန် အသေးဆုံး eukaryotic cytoplasmic ribosome ကိုကိုယ်စားပြုပြီး genome လျှော့ချမှု၏ နောက်ဆုံးအဆင့်သည် ဆဲလ်နှင့်အဓိကကျသော မော်လီကျူးယန္တရား၏ဖွဲ့စည်းပုံ၊ စုစည်းမှုနှင့် ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်ကို မည်သို့အကျိုးသက်ရောက်သည်ကို ထိုးထွင်းသိမြင်စေပါသည်။ E. cuniculi ribosome သည် RNA ခေါက်ခြင်းနှင့် ribosome စုစည်းခြင်း၏ ကျယ်ပြန့်စွာထိန်းသိမ်းထားသော မူများစွာကို ချိုးဖောက်ကြောင်း ကျွန်ုပ်တို့တွေ့ရှိခဲ့ပြီး ယခင်ကမသိရှိခဲ့သော ribosomal ပရိုတိန်းအသစ်တစ်ခုကို ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သည်။ မမျှော်လင့်ဘဲ၊ microsporidia ribosome များသည် မော်လီကျူးငယ်များကို ချည်နှောင်နိုင်စွမ်းကို တိုးတက်ပြောင်းလဲလာကြောင်း ကျွန်ုပ်တို့ပြသပြီး rRNA နှင့် ပရိုတိန်းများတွင် ဖြတ်တောက်မှုများသည် ribosome တွင် အသုံးဝင်သော အရည်အသွေးများကို ပေးစွမ်းနိုင်သည့် ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်ဆိုင်ရာ ဆန်းသစ်တီထွင်မှုများကို လှုံ့ဆော်ပေးသည်ဟု ယူဆပါသည်။
ဆဲလ်အတွင်းသက်ရှိများတွင် ပရိုတင်းနှင့် နျူကလစ်အက်ဆစ်များ၏ ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်ကို ကျွန်ုပ်တို့၏ နားလည်မှု ပိုမိုကောင်းမွန်စေရန်အတွက်၊ ၎င်းတို့၏ ရိုင်ဗိုဆုမ်းများကို သန့်စင်ရန်နှင့် ဤရိုင်ဗိုဆုမ်းများ၏ ဖွဲ့စည်းပုံကို ဆုံးဖြတ်ရန်အတွက်၊ ကူးစက်ခံရသော နို့တိုက်သတ္တဝါဆဲလ်များ၏ မွေးမြူရေးမှ E. cuniculi spores များကို ခွဲထုတ်ရန် ကျွန်ုပ်တို့ ဆုံးဖြတ်ခဲ့သည်။ microsporidia ကို အာဟာရဓာတ်ပါဝင်သော နေရာတွင် မွေးမြူ၍မရသောကြောင့် ကပ်ပါးကောင် microsporidia အများအပြားကို ရရှိရန် ခက်ခဲပါသည်။ ယင်းအစား၊ ၎င်းတို့သည် အိမ်ရှင်ဆဲလ်အတွင်း၌သာ ကြီးထွားပြီး မျိုးပွားကြသည်။ ထို့ကြောင့်၊ ရိုင်ဗိုဆုမ်း သန့်စင်ရန်အတွက် E. cuniculi biomass ရရှိရန်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် နို့တိုက်သတ္တဝါများ၏ ကျောက်ကပ်ဆဲလ်မျိုးစိတ် RK13 ကို E. cuniculi spores များဖြင့် ကူးစက်စေပြီး E. cuniculi ကြီးထွားပြီး မျိုးပွားစေရန်အတွက် ဤကူးစက်ခံရသောဆဲလ်များကို ရက်သတ္တပတ်အတော်ကြာ မွေးမြူခဲ့သည်။ စတုရန်းမီတာဝက်ခန့်ရှိသော ကူးစက်ခံရသော ဆဲလ် monolayer ကို အသုံးပြု၍ Microsporidia spores ၃၀၀ မီလီဂရမ်ခန့်ကို သန့်စင်နိုင်ခဲ့ပြီး ရိုင်ဗိုဆုမ်းများကို ခွဲထုတ်ရန် အသုံးပြုခဲ့သည်။ ထို့နောက် ကျွန်ုပ်တို့သည် သန့်စင်ထားသော spores များကို ဖန်ပုတီးများဖြင့် ဖြိုခွဲပြီး lysates များ၏ stepwise polyethylene glycol fractionation ကို အသုံးပြု၍ crude ribosomes များကို ခွဲထုတ်ခဲ့သည်။ ၎င်းက ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုအတွက် E. cuniculi ribosomes ကုန်ကြမ်း 300 µg ခန့် ရရှိနိုင်စေခဲ့သည်။
ထို့နောက် ရရှိလာသော ရိုင်ဗိုဆုမ်းနမူနာများကို အသုံးပြု၍ cryo-EM ရုပ်ပုံများကို ကျွန်ုပ်တို့ စုဆောင်းခဲ့ပြီး ရိုင်ဗိုဆုမ်း ဆပ်ယူနစ်ကြီး၊ ရိုင်ဗိုဆုမ်း ဦးခေါင်းငယ် နှင့် ရိုင်ဗိုဆုမ်း ဆပ်ယူနစ်ငယ်တို့နှင့် ကိုက်ညီသော မျက်နှာဖုံးများကို အသုံးပြု၍ ဤရုပ်ပုံများကို စီမံဆောင်ရွက်ခဲ့ပါသည်။ ဤလုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း၊ ရိုင်ဗိုဆုမ်း အမှုန်ပေါင်း ၁၀၈,၀၀၀ ခန့်၏ ရုပ်ပုံများနှင့် 2.7 Å ရုပ်ထွက်အရည်အသွေးဖြင့် တွက်ချက်ထားသော cryo-EM ရုပ်ပုံများကို ကျွန်ုပ်တို့ စုဆောင်းခဲ့ပါသည် (နောက်ဆက်တွဲပုံ ၁-၃)။ ထို့နောက် ကျွန်ုပ်တို့သည် rRNA၊ ရိုင်ဗိုဆုမ်း ပရိုတင်း နှင့် E. cuniculi ရိုင်ဗိုဆုမ်းများနှင့် ဆက်စပ်နေသော hibernation factor Mdf1 တို့ကို ပုံစံထုတ်ရန် cryoEM ရုပ်ပုံများကို အသုံးပြုခဲ့ပါသည် (ပုံ ၁က၊ ခ)။
a) hibernation factor Mdf1 (pdb id 7QEP) ပါဝင်သော E. cuniculi ribosome ၏ ဖွဲ့စည်းပုံ။ b) E. cuniculi ribosome နှင့် ဆက်စပ်နေသော hibernation factor Mdf1 ၏ မြေပုံ။ c) Microsporidian မျိုးစိတ်များတွင် ပြန်လည်ကောင်းမွန်လာသော rRNA ကို သိရှိထားသော ribosomal ဖွဲ့စည်းပုံများနှင့် နှိုင်းယှဉ်သည့် ဒုတိယဖွဲ့စည်းပုံမြေပုံ။ ဤ panel များသည် amplified rRNA fragments (ES) နှင့် ribosome active sites များ၏ တည်နေရာကို ပြသထားပြီး၊ ၎င်းတွင် decoding site (DC)၊ sarcinicin loop (SRL) နှင့် peptidyl transferase center (PTC) ပါဝင်သည်။ d) E. cuniculi ribosome ၏ peptidyl transferase center နှင့် ကိုက်ညီသော electron density သည် ဤ catalytic site သည် E. cuniculi ကပ်ပါးကောင်နှင့် H. sapiens အပါအဝင် ၎င်း၏ hosts တွင် တူညီသောဖွဲ့စည်းပုံရှိကြောင်း အကြံပြုထားသည်။ e, f ဒီကုဒ်စင်တာ၏ သက်ဆိုင်ရာ အီလက်ထရွန်သိပ်သည်းဆ (e) နှင့် ဒီကုဒ်စင်တာ၏ ပုံကြမ်းဖွဲ့စည်းပုံ (f) တို့က အခြား eukaryotes အများအပြားတွင် E. cuniculi တွင် A1491 အစား (E. coli နံပါတ်စဉ်) အကြွင်းအကျန်များ U1491 ရှိကြောင်း ညွှန်ပြသည်။ ဤပြောင်းလဲမှုက E. cuniculi သည် ဤတက်ကြွသောနေရာကို ပစ်မှတ်ထားသော ပဋိဇီဝဆေးများကို အာရုံခံနိုင်စွမ်းမရှိနိုင်ကြောင်း အကြံပြုထားသည်။
V. necatrix နှင့် P. locustae ရိုင်ဗိုဆုမ်းများ၏ ယခင်ကတည်ဆောက်ထားသောဖွဲ့စည်းပုံများနှင့်မတူဘဲ (ဖွဲ့စည်းပုံနှစ်ခုစလုံးသည် တူညီသော microsporidia မျိုးရင်း Nosematidae ကိုကိုယ်စားပြုပြီး တစ်ခုနှင့်တစ်ခု အလွန်ဆင်တူသည်)၊ 31,32 E. cuniculi ရိုင်ဗိုဆုမ်းများသည် rRNA နှင့် ပရိုတင်းအပိုင်းအစများကွဲခြင်း၏ လုပ်ငန်းစဉ်များစွာကို ဖြတ်သန်းရသည်။ နောက်ထပ်ပျက်စီးခြင်း (နောက်ဆက်တွဲပုံ ၄-၆)။ rRNA တွင် အထင်ရှားဆုံးပြောင်းလဲမှုများတွင် amplified 25S rRNA အပိုင်းအစ ES12L လုံးဝဆုံးရှုံးခြင်းနှင့် h39၊ h41 နှင့် H18 ဟဲလစ်များ၏ တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းယိုယွင်းခြင်းတို့ ပါဝင်သည် (ပုံ ၁ဂ၊ နောက်ဆက်တွဲပုံ ၄)။ ရိုင်ဗိုဆုမ်းပရိုတင်းများထဲတွင် အထင်ရှားဆုံးပြောင်းလဲမှုများတွင် eS30 ပရိုတင်း လုံးဝဆုံးရှုံးခြင်းနှင့် eL8၊ eL13၊ eL18၊ eL22၊ eL29၊ eL40၊ uS3၊ uS9၊ uS14၊ uS17 နှင့် eS7 ပရိုတင်းများ တိုတောင်းခြင်းတို့ ပါဝင်သည် (နောက်ဆက်တွဲပုံ ၄၊ ၅)။
ထို့ကြောင့် Encephalotozoon/Ordospora မျိုးစိတ်များ၏ ဂျီနိုမ်များ အလွန်အမင်းလျော့ကျသွားခြင်းကို ၎င်းတို့၏ ရိုင်ဗိုဆုန်းဖွဲ့စည်းပုံတွင် ထင်ဟပ်နေသည်- E. cuniculi ရိုင်ဗိုဆုန်းများသည် ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ ဝိသေသလက္ခဏာများကို လိုက်လျောညီထွေဖြစ်စေသော eukaryotic cytoplasmic ရိုင်ဗိုဆုန်းများတွင် ပရိုတင်းပါဝင်မှု သိသိသာသာ ဆုံးရှုံးမှုကို ကြုံတွေ့ရပြီး ၎င်းတို့တွင် eukaryotes များတွင်သာမက အသက်၏ နယ်ပယ်သုံးခုတွင်ပါ ကျယ်ပြန့်စွာ ထိန်းသိမ်းထားသော rRNA နှင့် ပရိုတင်းအပိုင်းအစများပင် မရှိပါ။ E. cuniculi ရိုင်ဗိုဆုန်း၏ ဖွဲ့စည်းပုံသည် ဤပြောင်းလဲမှုများအတွက် ပထမဆုံး မော်လီကျူးပုံစံကို ပံ့ပိုးပေးပြီး နှိုင်းယှဉ်မျိုးရိုးဗီဇပညာနှင့် ဆဲလ်အတွင်း ဇီဝမော်လီကျူးဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ လေ့လာမှုနှစ်ခုလုံးမှ လျစ်လျူရှုထားသော ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်ဖြစ်ရပ်များကို ဖော်ထုတ်သည် (နောက်ဆက်တွဲပုံ ၇)။ အောက်တွင်၊ ဤဖြစ်ရပ်တစ်ခုစီကို ၎င်းတို့၏ ဖြစ်နိုင်ခြေရှိသော ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်ဇာစ်မြစ်များနှင့် ရိုင်ဗိုဆုန်းလုပ်ဆောင်ချက်အပေါ် ၎င်းတို့၏ အလားအလာရှိသော သက်ရောက်မှုနှင့်အတူ ဖော်ပြထားပါသည်။
ထို့နောက်တွင် rRNA ဖြတ်တောက်မှုများ ကြီးမားခြင်းအပြင်၊ E. cuniculi ရိုင်ဗိုဆုမ်းများတွင် ၎င်းတို့၏ တက်ကြွသောနေရာများထဲမှ တစ်ခုတွင် rRNA ကွဲပြားမှုများရှိကြောင်း ကျွန်ုပ်တို့ တွေ့ရှိခဲ့သည်။ E. cuniculi ရိုင်ဗိုဆုမ်း၏ peptidyl transferase ဗဟိုသည် အခြား eukaryotic ရိုင်ဗိုဆုမ်းများနှင့် ဖွဲ့စည်းပုံတူညီသော်လည်း (ပုံ 1d)၊ decoding ဗဟိုသည် nucleotide 1491 တွင် sequence ကွဲပြားမှုကြောင့် ကွဲပြားသည် (E. coli numbering၊ ပုံ 1e၊ f)။ ဤလေ့လာတွေ့ရှိချက်သည် အရေးကြီးပါသည်၊ အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော် ဘက်တီးရီးယားအမျိုးအစား အကြွင်းအကျန်များ A1408 နှင့် G1491 နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက eukaryotic ရိုင်ဗိုဆုမ်းများ၏ decoding site တွင် ပုံမှန်အားဖြင့် G1408 နှင့် A1491 အကြွင်းအကျန်များ ပါဝင်လေ့ရှိသောကြောင့်ဖြစ်သည်။ ဤကွဲပြားမှုသည် ရိုင်ဗိုဆုမ်းပဋိဇီဝဆေးများ၏ အမိုင်နိုဂလိုင်ကိုဆိုက်မိသားစုနှင့် decoding site ကိုပစ်မှတ်ထားသော အခြားသေးငယ်သောမော်လီကျူးများအပေါ် ဘက်တီးရီးယားနှင့် eukaryotic ရိုင်ဗိုဆုမ်းများ၏ ကွဲပြားသော အာရုံခံနိုင်စွမ်းကို အခြေခံသည်။ E. cuniculi ရိုင်ဗိုဆုမ်း၏ ဒီကုဒ်လုပ်သည့်နေရာတွင်၊ အကြွင်းအကျန် A1491 ကို U1491 ဖြင့် အစားထိုးခဲ့ပြီး၊ ဤတက်ကြွသောနေရာကို ပစ်မှတ်ထားသော မော်လီကျူးငယ်များအတွက် ထူးခြားသော ချည်နှောင်မှုမျက်နှာပြင်ကို ဖန်တီးပေးနိုင်ခဲ့သည်။ တူညီသော A14901 မျိုးကွဲသည် P. locustae နှင့် V. necatrix ကဲ့သို့သော အခြား microsporidia တွင်လည်း ရှိနေပြီး၊ ၎င်းသည် microsporidia မျိုးစိတ်များတွင် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်ရှိကြောင်း ညွှန်ပြသည် (ပုံ ၁f)။
ကျွန်ုပ်တို့၏ E. cuniculi ရိုင်ဗိုဆုမ်းနမူနာများကို ဇီဝဖြစ်စဉ်အရ မလှုပ်ရှားနိုင်သော spores များမှ ခွဲထုတ်ထားသောကြောင့်၊ ဖိစီးမှု သို့မဟုတ် အစာငတ်ခံမှုအခြေအနေများအောက်တွင် ယခင်ကဖော်ပြခဲ့သော ရိုင်ဗိုဆုမ်း ချိတ်ဆက်မှုကို E. cuniculi ၏ cryo-EM မြေပုံဖြင့် စမ်းသပ်ခဲ့ပါသည်။ Hibernation factors 31,32,36,37, 38. ကျွန်ုပ်တို့သည် hibernating ribosome ၏ ယခင်ကတည်ဆောက်ထားသောဖွဲ့စည်းပုံကို E. cuniculi ရိုင်ဗိုဆုမ်း၏ cryo-EM မြေပုံနှင့် တိုက်ဆိုင်စစ်ဆေးခဲ့ပါသည်။ docking အတွက်၊ hibernation factor Stm138 ပါသော complex တွင် S. cerevisiae ရိုင်ဗိုဆုမ်းများကို၊ Lso232 factor ပါသော complex တွင် locust ရိုင်ဗိုဆုမ်းများကို နှင့် Mdf1 နှင့် Mdf231 factors ပါသော complex တွင် V. necatrix ရိုင်ဗိုဆုမ်းများကို အသုံးပြုခဲ့သည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် cryo-EM သိပ်သည်းဆသည် rest factor Mdf1 နှင့် ကိုက်ညီသည်ကို တွေ့ရှိခဲ့သည်။ Mdf1 သည် V. necatrix ribosome နှင့် ချိတ်ဆက်သကဲ့သို့၊ Mdf1 သည် E. cuniculi ribosome နှင့်လည်း ချိတ်ဆက်ထားပြီး၊ ၎င်းသည် ribosome ၏ E site ကို ပိတ်ဆို့ထားပြီး၊ ခန္ဓာကိုယ်လှုပ်ရှားမှုမရှိသောအခါ ကပ်ပါးကောင် spores များသည် ဇီဝဖြစ်စဉ်အရ အလုပ်မလုပ်တော့သည့်အခါ ribosomes များရရှိနိုင်စေရန် ကူညီပေးနိုင်သည် (ပုံ ၂)။
Mdf1 သည် ရိုင်ဗိုဆုန်း၏ E site ကို ပိတ်ဆို့ထားပြီး၊ ၎င်းသည် ကပ်ပါးကောင်မျိုးစေ့များ ဇီဝဖြစ်စဉ်အရ မလှုပ်ရှားတော့သည့်အခါ ရိုင်ဗိုဆုန်းကို ပိတ်ဆို့ရန် ကူညီပေးပုံရသည်။ E. cuniculi ရိုင်ဗိုဆုန်း၏ဖွဲ့စည်းပုံတွင်၊ Mdf1 သည် ယခင်ကမသိသော အဆက်အသွယ်တစ်ခု L1 ရိုင်ဗိုဆုန်းပင်စည်နှင့် ဖွဲ့စည်းသည်ကို ကျွန်ုပ်တို့တွေ့ရှိခဲ့ပြီး၊ ၎င်းမှာ ပရိုတင်းပေါင်းစပ်မှုအတွင်း ရိုင်ဗိုဆုန်းမှ deacylated tRNA ထုတ်လွှတ်မှုကို လွယ်ကူချောမွေ့စေသည့် ရိုင်ဗိုဆုန်း၏ အစိတ်အပိုင်းဖြစ်သည်။ ဤအဆက်အသွယ်များသည် Mdf1 သည် deacetylated tRNA ကဲ့သို့ ယန္တရားကို အသုံးပြု၍ ရိုင်ဗိုဆုန်းမှ ခွဲထွက်သွားသည်ဟု အကြံပြုထားပြီး၊ ရိုင်ဗိုဆုန်းသည် Mdf1 ကို ဖယ်ရှားပြီး ပရိုတင်းပေါင်းစပ်မှုကို ပြန်လည်အသက်သွင်းရန် မည်သို့ဖြစ်နိုင်ချေရှိသော ရှင်းလင်းချက်ကို ပေးပါသည်။
သို့သော်၊ ကျွန်ုပ်တို့၏ဖွဲ့စည်းပုံတွင် Mdf1 နှင့် L1 ရိုင်ဗိုဆုမ်းခြေထောက် (ပရိုတင်းပေါင်းစပ်မှုအတွင်း ရိုင်ဗိုဆုမ်းမှ deacylated tRNA ကိုထုတ်လွှတ်ရန်ကူညီပေးသော ရိုင်ဗိုဆုမ်း၏အစိတ်အပိုင်း) အကြား မသိသောထိတွေ့မှုတစ်ခုကို ဖော်ပြသည်။ အထူးသဖြင့်၊ Mdf1 သည် deacylated tRNA မော်လီကျူး၏ တံတောင်ဆစ်အပိုင်းနှင့် ထိတွေ့မှုတူညီသည်ကို အသုံးပြုသည် (ပုံ ၂)။ ယခင်ကမသိရှိသော ဤမော်လီကျူးမော်ဒယ်လ်က Mdf1 သည် deacetylated tRNA နှင့် ယန္တရားတူညီကို အသုံးပြု၍ ရိုင်ဗိုဆုမ်းမှ ခွဲထွက်သွားကြောင်း ပြသခဲ့ပြီး၊ ရိုင်ဗိုဆုမ်းသည် ဤ hibernation factor ကို ဖယ်ရှားပြီး ပရိုတင်းပေါင်းစပ်မှုကို ပြန်လည်အသက်သွင်းပုံကို ရှင်းပြသည်။
rRNA မော်ဒယ်ကို တည်ဆောက်တဲ့အခါ E. cuniculi ရိုင်ဗိုဆုမ်းမှာ ပုံမှန်မဟုတ်ဘဲ ခေါက်နေတဲ့ rRNA အပိုင်းအစတွေ ရှိတာ တွေ့ရှိခဲ့ရပြီး အဲဒါကို fused rRNA လို့ ခေါ်ပါတယ် (ပုံ ၃)။ အသက်ရဲ့ နယ်ပယ်သုံးခုကို လွှမ်းခြုံထားတဲ့ ရိုင်ဗိုဆုမ်းတွေမှာ rRNA ခေါက်တွေဟာ rRNA အများစုဟာ base pair လုပ်ပြီး အချင်းချင်း ခေါက်တာ ဒါမှမဟုတ် ရိုင်ဗိုဆုမ်းပရိုတင်းတွေနဲ့ ဓါတ်ပြုတဲ့ ဖွဲ့စည်းပုံတွေအဖြစ် ပြောင်းလဲသွားပါတယ်။ ဒါပေမယ့် E. cuniculi ရိုင်ဗိုဆုမ်းတွေမှာ rRNA တွေဟာ သူတို့ရဲ့ helices အချို့ကို unfolded rRNA ဒေသတွေအဖြစ် ပြောင်းလဲခြင်းအားဖြင့် ဒီ folding နိယာမကို ချိုးဖောက်ပုံရပါတယ်။
S. cerevisiae၊ V. necatrix နှင့် E. cuniculi ရှိ H18 25S rRNA helix ၏ဖွဲ့စည်းပုံ။ ပုံမှန်အားဖြင့်၊ အသက်သုံးမျိုးရှိသော ရိုင်ဗိုဆုမ်းများတွင်၊ ဤလင့်ခ်ကာသည် အကြွင်းအကျန် ၂၄ ခုမှ ၃၄ ခုပါသည့် RNA helix အဖြစ်သို့ ခွေသွားသည်။ ဆန့်ကျင်ဘက်အားဖြင့် Microsporidia တွင်၊ ဤ rRNA လင့်ခ်ကာသည် အကြွင်းအကျန် ၁၂ ခုသာပါသည့် single-stranded uridine-rich linker နှစ်ခုအဖြစ် တဖြည်းဖြည်း လျော့ကျသွားသည်။ ဤအကြွင်းအကျန်အများစုသည် ပျော်ရည်များနှင့် ထိတွေ့ရသည်။ ပုံတွင် ကပ်ပါးကောင် microsporidia သည် rRNA bases များကို အခြား bases များနှင့် ချိတ်ဆက်လေ့ရှိသည် သို့မဟုတ် rRNA-protein အပြန်အလှန် ဆက်သွယ်မှုတွင် ပါဝင်သည့် rRNA folding ၏ အထွေထွေမူများကို ချိုးဖောက်ပုံရသည်။ microsporidia တွင်၊ rRNA အပိုင်းအစအချို့သည် မကောင်းသော fold တစ်ခုတွင် ရှိနေပြီး၊ ယခင် rRNA helix သည် ဖြောင့်တန်းသော မျဉ်းတစ်ကြောင်းကဲ့သို့ ရှည်လျားသော single-stranded အပိုင်းအစ ဖြစ်လာသည်။ ဤထူးခြားသော ဒေသများ ရှိနေခြင်းကြောင့် microsporidia rRNA သည် RNA bases အနည်းဆုံး အရေအတွက်ကို အသုံးပြု၍ ဝေးလံသော rRNA အပိုင်းအစများကို ချည်နှောင်နိုင်စေသည်။
ဤဆင့်ကဲဖြစ်စဉ် အသွင်ကူးပြောင်းမှု၏ အထင်ရှားဆုံး ဥပမာကို H18 25S rRNA helix တွင် တွေ့ရှိနိုင်သည် (ပုံ ၃)။ E. coli မှ လူသားအထိ မျိုးစိတ်များတွင်၊ ဤ rRNA helix ၏ အခြေခံများတွင် နျူကလီယိုတိုက် ၂၄-၃၂ ခုပါဝင်ပြီး အနည်းငယ် မမှန်သော helix ကို ဖွဲ့စည်းသည်။ V. necatrix နှင့် P. locustae,၃၁,၃၂ မှ ယခင်က ဖော်ထုတ်ခဲ့သော ရိုင်ဘိုဆိုမာဖွဲ့စည်းပုံများတွင် H18 helix ၏ အခြေခံများသည် တစ်စိတ်တစ်ပိုင်း ကွေးညွှတ်မှုမရှိသော်လည်း နျူကလီယိုတိုက် အခြေခံအတွဲလိုက်ခြင်းကို ထိန်းသိမ်းထားသည်။ သို့သော် E. cuniculi တွင် ဤ rRNA အပိုင်းအစသည် အတိုဆုံးချိတ်ဆက်ကိရိယာများဖြစ်သည့် 228UUUGU232 နှင့် 301UUUUUUUUU307 ဖြစ်လာသည်။ ပုံမှန် rRNA အပိုင်းအစများနှင့်မတူဘဲ၊ ဤ uridine ကြွယ်ဝသော ချိတ်ဆက်ကိရိယာများသည် ရိုင်ဘိုဆိုမာပရိုတင်းများနှင့် ကွေးညွှတ်ခြင်း သို့မဟုတ် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် ထိတွေ့ခြင်းမပြုပါ။ ယင်းအစား၊ ၎င်းတို့သည် rRNA ကြိုးများကို ဖြောင့်တန်းစွာ ဆန့်ထုတ်ထားသည့် solvent-open နှင့် fully unfolded ဖွဲ့စည်းပုံများကို လက်ခံကျင့်သုံးကြသည်။ ဤဆန့်ထွက်နေသောပုံသဏ္ဌာန်သည် E. cuniculi သည် H16 နှင့် H18 rRNA ကြိုးကွင်းများကြားရှိ 33 Å ကွာဟချက်ကိုဖြည့်ရန် RNA bases ၁၂ ခုကိုသာအသုံးပြုသော်လည်း အခြားမျိုးစိတ်များသည် ထိုကွာဟချက်ကိုဖြည့်ရန် rRNA bases အနည်းဆုံးနှစ်ဆလိုအပ်ပုံကို ရှင်းပြသည်။
ထို့ကြောင့်၊ စွမ်းအင်နည်းပါးသော ခေါက်သိမ်းမှုများမှတစ်ဆင့်၊ ကပ်ပါးကောင် microsporidia များသည် အသက်၏ နယ်ပယ်သုံးရပ်ရှိ မျိုးစိတ်များတွင် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် ထိန်းသိမ်းထားသော rRNA အပိုင်းအစများကိုပင် ကျုံ့ရန် ဗျူဟာတစ်ခု တီထွင်ခဲ့ကြောင်း ကျွန်ုပ်တို့ သရုပ်ပြနိုင်ပါသည်။ rRNA ကြိုးကွင်းများကို တိုတောင်းသော poly-U linkers များအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲပေးသော မျိုးရိုးဗီဇပြောင်းလဲမှုများကို စုဆောင်းခြင်းဖြင့် E. cuniculi သည် distal rRNA အပိုင်းအစများကို ချည်နှောင်ရန်အတွက် နျူကလီယိုတိုက် အနည်းငယ်သာပါဝင်သော ပုံမှန်မဟုတ်သော rRNA အပိုင်းအစများကို ဖွဲ့စည်းနိုင်သည်။ ၎င်းသည် microsporidia သည် ၎င်းတို့၏ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် လုပ်ဆောင်ချက်ဆိုင်ရာ တည်တံ့မှုကို မဆုံးရှုံးဘဲ ၎င်းတို့၏ အခြေခံမော်လီကျူးဖွဲ့စည်းပုံကို မည်သို့သိသိသာသာ လျှော့ချနိုင်ခဲ့သည်ကို ရှင်းပြရန် ကူညီပေးသည်။
E. cuniculi rRNA ၏ နောက်ထပ်ထူးခြားသောအင်္ဂါရပ်မှာ ထူထဲခြင်းမရှိဘဲ rRNA ပေါ်လာခြင်းဖြစ်သည် (ပုံ ၄)။ အဖုများသည် RNA helix မှ ပုန်းအောင်းမနေဘဲ လိမ်ထွက်နေသော အခြေခံအတွဲများမပါသော နျူကလီယိုတိုက်များဖြစ်သည်။ rRNA ထွက်နေသော အများစုသည် မော်လီကျူးကော်များအဖြစ် လုပ်ဆောင်ပြီး အနီးနားရှိ ရိုင်ဘိုဆိုမယ်ပရိုတိန်းများ သို့မဟုတ် အခြား rRNA အပိုင်းအစများကို ချည်နှောင်ရန် ကူညီပေးသည်။ အဖုအချို့သည် ပတ္တာများအဖြစ် လုပ်ဆောင်ပြီး rRNA helix ကို ထုတ်လုပ်သော ပရိုတိန်းပေါင်းစပ်မှုအတွက် အကောင်းဆုံး ကွေးညွှတ်ပြီး ခေါက်နိုင်စေသည် (ပုံ ၄၁)။
a. rRNA အကျိတ်ထွက်ခြင်း (S. cerevisiae နံပါတ်စဉ်) သည် E. cuniculi ရိုင်ဗိုဆုမ်းဖွဲ့စည်းပုံတွင် မရှိသော်လည်း အခြား eukaryotes အများစုဖြစ်သည့် b. E. coli၊ S. cerevisiae၊ H. sapiens နှင့် E. cuniculi အတွင်းပိုင်း ရိုင်ဗိုဆုမ်းများတွင် တွေ့ရှိရသည်။ ကပ်ပါးကောင်များတွင် ရှေးဟောင်း၊ အလွန်ထိန်းသိမ်းထားသော rRNA အကျိတ်များစွာ ချို့တဲ့နေသည်။ ဤထူထဲမှုများသည် ရိုင်ဗိုဆုမ်းဖွဲ့စည်းပုံကို တည်ငြိမ်စေသည်။ ထို့ကြောင့် microsporidia တွင် ၎င်းတို့မရှိခြင်းသည် microsporidia ကပ်ပါးကောင်များတွင် rRNA ခေါက်ခြင်း၏ တည်ငြိမ်မှုလျော့နည်းသွားကြောင်း ညွှန်ပြသည်။ P ပင်စည်များ (ဘက်တီးရီးယားတွင် L7/L12 ပင်စည်များ) နှင့် နှိုင်းယှဉ်ကြည့်လျှင် rRNA အကျိတ်များဆုံးရှုံးမှုသည် ဆုံးရှုံးသွားသော အကျိတ်များဘေးတွင် အကျိတ်အသစ်များပေါ်လာခြင်းနှင့် တိုက်ဆိုင်နေကြောင်း ပြသသည်။ 23S/28S rRNA ရှိ H42 helix တွင် အသက်သုံးမျိုးတွင် ကာကွယ်ထားသော ရှေးဟောင်းအကျိတ် (Saccharomyces cerevisiae ရှိ U1206) ရှိသည်။ microsporidia တွင် ဤအကျိတ်ကို ဖယ်ရှားပစ်သည်။ သို့သော်၊ ပျောက်ဆုံးသွားသော ဖောင်းကြွမှုဘေးတွင် ဖောင်းကြွမှုအသစ်တစ်ခု ပေါ်လာသည် (A1306 in E. cuniculi)။
အံ့သြစရာကောင်းတာက E. cuniculi ရိုင်ဗိုဆုမ်းတွေမှာ တခြားမျိုးစိတ်တွေမှာတွေ့ရတဲ့ rRNA ဖောင်းကြွမှုအများစု ချို့တဲ့နေတာကို ကျွန်တော်တို့တွေ့ရှိခဲ့ပါတယ်၊ အဲဒီထဲမှာ တခြား eukaryotes တွေမှာ ထိန်းသိမ်းထားတဲ့ ဖောင်းကြွမှု ၃၀ ကျော်လည်း ပါဝင်ပါတယ် (ပုံ ၄က)။ ဒီဆုံးရှုံးမှုက ရိုင်ဗိုဆုမ်းဆပ်ယူနစ်တွေနဲ့ အနီးနားက rRNA ဟဲလစ်တွေကြားက အဆက်အသွယ်အများအပြားကို ပျောက်ကွယ်သွားစေပြီး၊ ရိုင်ဗိုဆုမ်းအတွင်းမှာ ကြီးမားတဲ့ အခေါင်းပေါက်တွေကို ဖန်တီးပေးတာကြောင့် ရိုးရာရိုင်ဗိုဆုမ်းတွေနဲ့ နှိုင်းယှဉ်ရင် E. cuniculi ရိုင်ဗိုဆုမ်းဟာ ပိုပေါက်လွယ်စေပါတယ် (ပုံ ၄ခ)။ မှတ်သားစရာကတော့ ဒီဖောင်းကြွမှုအများစုဟာ အရင်ကဖော်ထုတ်ခဲ့တဲ့ V. necatrix နဲ့ P. locustae ရိုင်ဗိုဆုမ်းဖွဲ့စည်းပုံတွေမှာလည်း ပျောက်ဆုံးသွားတာကို ကျွန်တော်တို့တွေ့ရှိခဲ့ပါတယ်၊ အဲဒီဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုတွေက လျစ်လျူရှုထားခဲ့ပါတယ်31,32။
တစ်ခါတစ်ရံတွင် rRNA အဖုအထစ်များ ဆုံးရှုံးခြင်းနှင့်အတူ ဆုံးရှုံးသွားသော အဖုအထစ်ဘေးတွင် အဖုအထစ်အသစ်များ ဖြစ်ပေါ်လာပါသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ ရိုင်ဘိုဆိုမ် P-ပင်စည်တွင် E. coli မှ လူသားများထံ အသက်ရှင်ကျန်ရစ်ခဲ့သော U1208 အဖုအထစ် (Saccharomyces cerevisiae တွင်) ပါရှိပြီး ထို့ကြောင့် ၎င်းသည် နှစ်ပေါင်း ၃.၅ ဘီလီယံခန့် ရှိပြီဟု ခန့်မှန်းရပါသည်။ ပရိုတင်းပေါင်းစပ်မှုအတွင်း၊ ဤအဖုအထစ်သည် P ပင်စည်အား ပွင့်နေသောနှင့် ပိတ်နေသော ပုံသဏ္ဍာန်များကြား ရွေ့လျားရန် ကူညီပေးသောကြောင့် ရိုင်ဘိုဆိုမ်သည် ဘာသာပြန်ဆိုချက်အချက်များကို စုဆောင်းပြီး တက်ကြွသောနေရာသို့ ပို့ဆောင်ပေးနိုင်ပါသည်။ E. cuniculi ရိုင်ဘိုဆိုမ်များတွင်၊ ဤထူထဲလာခြင်း မရှိပါ၊ သို့သော်၊ အခြေခံအတွဲသုံးခုတွင်သာ တည်ရှိသော အဖုအထစ်အသစ် (G883) သည် P ပင်စည်၏ အကောင်းဆုံးပျော့ပြောင်းမှုကို ပြန်လည်ရရှိစေနိုင်သည် (ပုံ ၄ဂ)။
အဖုအထစ်များမပါဘဲ rRNA အပေါ် ကျွန်ုပ်တို့၏ဒေတာအရ rRNA အနည်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ခြင်းသည် ရိုင်ဗိုဆုမ်း၏မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ rRNA ဒြပ်စင်များဆုံးရှုံးမှုအတွက်သာ ကန့်သတ်မထားပါ။ ရိုင်ဗိုဆုမ်းနျူကလိယကိုလည်း ပါဝင်ပတ်သက်စေပြီး လွတ်လပ်စွာနေထိုင်သောဆဲလ်များတွင် မဖော်ပြထားသော ကပ်ပါးကောင်သီးသန့် မော်လီကျူးချို့ယွင်းချက်ကို ဖန်တီးပေးနိုင်သည်။ အသက်ရှင်သောမျိုးစိတ်များကို လေ့လာတွေ့ရှိထားသည်။
ပုံမှန် ရိုင်ဘိုဆိုမ်ပရိုတိန်းများနှင့် rRNA ကို ပုံစံထုတ်ပြီးနောက်၊ ရိုးရာ ရိုင်ဘိုဆိုမ် အစိတ်အပိုင်းများသည် cryo-EM ပုံရိပ်၏ အပိုင်းသုံးပိုင်းကို ရှင်းပြ၍မရကြောင်း ကျွန်ုပ်တို့ တွေ့ရှိခဲ့သည်။ ဤအပိုင်းအစနှစ်ခုသည် အရွယ်အစားသေးငယ်သော မော်လီကျူးများဖြစ်သည် (ပုံ ၅၊ နောက်ဆက်တွဲပုံ ၈)။ ပထမအပိုင်းကို ရိုင်ဘိုဆိုမ်ပရိုတိန်း uL15 နှင့် eL18 အကြားတွင် ကြားညှပ်ထားပြီး၊ E. cuniculi တွင် တိုတောင်းသော eL18 ၏ C-terminus ဖြင့် နေရာယူထားသည်။ ဤမော်လီကျူး၏ အမှတ်အသားကို ကျွန်ုပ်တို့ မဆုံးဖြတ်နိုင်သော်လည်း၊ ဤသိပ်သည်းဆကျွန်း၏ အရွယ်အစားနှင့် ပုံသဏ္ဍာန်ကို spermidine မော်လီကျူးများ ရှိနေခြင်းဖြင့် ကောင်းစွာ ရှင်းပြနိုင်သည်။ ရိုင်ဘိုဆိုမ်နှင့် ၎င်း၏ ချိတ်ဆက်မှုကို uL15 ပရိုတိန်းများ (Asp51 နှင့် Arg56) ရှိ microsporidia-specific mutations များဖြင့် တည်ငြိမ်စေသည်၊ ၎င်းသည် uL15 အား ဤမော်လီကျူးငယ်အတွက် ရိုင်ဘိုဆိုမ်၏ affinity ကို တိုးမြင့်စေပုံရသည်။ နောက်ဆက်တွဲပုံ ၂။ ၈၊ အပိုဒေတာ ၁၊ ၂)။
E. cuniculi ribosome နှင့် ချိတ်ဆက်ထားသော ribose အပြင်ဘက်တွင် nucleotides ရှိနေခြင်းကိုပြသသည့် Cryo-EM ပုံရိပ်ဖော်ခြင်း။ E. cuniculi ribosome တွင်၊ ဤ nucleotide သည် အခြား eukaryotic ribosome အများစုတွင် 25S rRNA A3186 nucleotide (Saccharomyces cerevisiae numbering) နှင့် တူညီသောနေရာတွင် တည်ရှိသည်။ b E. cuniculi ၏ ribosomal structure တွင်၊ ဤ nucleotide သည် ribosomal ပရိုတိန်း uL9 နှင့် eL20 အကြားတွင် တည်ရှိပြီး ထို့ကြောင့် ပရိုတိန်းနှစ်ခုကြား ထိတွေ့မှုကို တည်ငြိမ်စေသည်။ cd microsporidia မျိုးစိတ်များအကြား eL20 sequence conservation analysis။ Microsporidia မျိုးစိတ်များ၏ phylogenetic tree (c) နှင့် eL20 ပရိုတိန်း၏ multiple sequence alignment (d) သည် S. lophii မှလွဲ၍ ပုံမှန် Microsporidia အများစုတွင် nucleotide-binding residues F170 နှင့် K172 ကို ထိန်းသိမ်းထားကြောင်း ပြသထားပြီး၊ ES39L rRNA extension ကို ထိန်းသိမ်းထားသော အစောပိုင်း အကိုင်းအခက် Microsporidia မှလွဲ၍ အခြားပုံစံအမျိုးမျိုးရှိသော Microsporidia တွင် တည်ရှိသည်။ e ဤပုံသည် နျူကလီယိုတိုက်ချိတ်ဆက်မှု အကြွင်းအကျန် F170 နှင့် K172 တို့သည် လျှော့ချထားသော မိုက်ခရိုစပိုရီဒီးယား မျိုးရိုးဗီဇ၏ eL20 တွင်သာ ရှိနေပြီး အခြား ယူကာရိုတစ်များတွင် မတွေ့ရှိရကြောင်း ပြသထားသည်။ အလုံးစုံသော် ဤဒေတာများအရ မိုက်ခရိုစပိုရီဒီးယား ရိုင်ဗိုဆုမ်းများသည် AMP မော်လီကျူးများကို ချည်နှောင်ပြီး ရိုင်ဗိုဆုမ်းဖွဲ့စည်းပုံတွင် ပရိုတင်း-ပရိုတင်း အပြန်အလှန် ဆက်သွယ်မှုများကို တည်ငြိမ်စေရန် အသုံးပြုသည့် နျူကလီယိုတိုက် ချိတ်ဆက်သည့်နေရာတစ်ခုကို တီထွင်ခဲ့ကြောင်း အကြံပြုထားသည်။ မိုက်ခရိုစပိုရီဒီးယားတွင် ဤချိတ်ဆက်သည့်နေရာ၏ မြင့်မားစွာ ထိန်းသိမ်းမှုနှင့် အခြား ယူကာရိုတစ်များတွင် မရှိခြင်းက ဤနေရာသည် မိုက်ခရိုစပိုရီဒီးယားအတွက် ရွေးချယ်ထားသော ရှင်သန်မှု အားသာချက်ကို ပေးစွမ်းနိုင်ကြောင်း အကြံပြုထားသည်။ ထို့ကြောင့် မိုက်ခရိုစပိုရီဒီးယား ရိုင်ဗိုဆုမ်းရှိ နျူကလီယိုတိုက် ချိတ်ဆက်သည့် အိတ်ကပ်သည် ယခင်ကဖော်ပြခဲ့သည့်အတိုင်း rRNA ပြိုကွဲမှု၏ ယိုယွင်းပျက်စီးမှု၏ အဆုံးသတ်ပုံစံ သို့မဟုတ် ယိုယွင်းပျက်စီးမှု မဟုတ်ဘဲ မိုက်ခရိုစပိုရီဒီးယား ရိုင်ဗိုဆုမ်းအား မော်လီကျူးငယ်များကို မော်လီကျူးတည်ဆောက်မှုတုံးများအဖြစ် အသုံးပြု၍ တိုက်ရိုက်ချိတ်ဆက်နိုင်စေသည့် အသုံးဝင်သော ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်ဆိုင်ရာ ဆန်းသစ်တီထွင်မှုတစ်ခုဖြစ်သည်။ ရိုင်ဗိုဆုမ်းများအတွက် တည်ဆောက်မှုတုံးများ။ ဤရှာဖွေတွေ့ရှိမှုသည် မိုက်ခရိုစပိုရီဒီးယား ရိုင်ဗိုဆုမ်းအား တစ်ခုတည်းသော နျူကလီယိုတိုက်ကို ၎င်း၏ဖွဲ့စည်းပုံတည်ဆောက်မှုတုံးအဖြစ် အသုံးပြုသည့် တစ်ခုတည်းသော ရိုင်ဗိုဆုမ်းဖြစ်စေသည်။ f နျူကလီယိုတိုက် ချိတ်ဆက်မှုမှ ဆင်းသက်လာသော ယူဆချက်ဆိုင်ရာ ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်လမ်းကြောင်း။
ဒုတိယမြောက် မော်လီကျူးအလေးချိန်နည်းသော သိပ်သည်းဆသည် ရိုင်ဘိုဆိုမ်ပရိုတိန်း uL9 နှင့် eL30 အကြား မျက်နှာပြင်တွင် တည်ရှိသည် (ပုံ ၅က)။ ဤမျက်နှာပြင်ကို Saccharomyces cerevisiae ရိုင်ဘိုဆိုမ်၏ဖွဲ့စည်းပုံတွင် rRNA A3186 (ES39L rRNA တိုးချဲ့မှု၏ အစိတ်အပိုင်း)38 ၏ 25S နျူကလီယိုတိုက်အတွက် ချည်နှောင်သည့်နေရာအဖြစ် ယခင်က ဖော်ပြခဲ့ဖူးသည်။ ယိုယွင်းနေသော P. locustae ES39L ရိုင်ဘိုဆိုမ်များတွင် ဤမျက်နှာပြင်သည် မသိသော တစ်ခုတည်းသော နျူကလီယိုတိုက် 31 ကို ချည်နှောင်ပြီး ဤနျူကလီယိုတိုက်သည် rRNA ၏ လျှော့ချထားသော နောက်ဆုံးပုံစံဖြစ်သည်ဟု ယူဆရပြီး ၎င်းတွင် rRNA ၏ အရှည်မှာ ~130-230 ဘေ့စ်ဖြစ်သည်။ ES39L ကို တစ်ခုတည်းသော နျူကလီယိုတိုက် 32.43 သို့ လျှော့ချထားသည်။ ကျွန်ုပ်တို့၏ cryo-EM ပုံများသည် သိပ်သည်းဆကို နျူကလီယိုတိုက်များဖြင့် ရှင်းပြနိုင်သည်ဟူသော အယူအဆကို ထောက်ခံသည်။ သို့သော် ကျွန်ုပ်တို့၏ဖွဲ့စည်းပုံ၏ ပိုမိုမြင့်မားသော resolution က ဤနျူကလီယိုတိုက်သည် extraribosomal မော်လီကျူးတစ်ခုဖြစ်ပြီး AMP ဖြစ်နိုင်သည် (ပုံ ၅က၊ ခ)။
ထို့နောက် E. cuniculi ရိုင်ဗိုဆုမ်းတွင် နျူကလီယိုတိုက် ချိတ်ဆက်သည့်နေရာ ပေါ်လာခြင်း ရှိ၊ မရှိ သို့မဟုတ် ယခင်က ရှိခဲ့သလားဟု ကျွန်ုပ်တို့ မေးမြန်းခဲ့ပါသည်။ နျူကလီယိုတိုက် ချိတ်ဆက်မှုသည် eL30 ရိုင်ဗိုဆိုမ်ပရိုတိန်းရှိ Phe170 နှင့် Lys172 အကြွင်းအကျန်များကြောင့် အဓိကအားဖြင့် ဖြစ်ပေါ်လာသောကြောင့်၊ ကိုယ်စားပြု eukaryotes ၄၃၉၆ ခုတွင် ဤအကြွင်းအကျန်များ ထိန်းသိမ်းမှုကို ကျွန်ုပ်တို့ အကဲဖြတ်ခဲ့ပါသည်။ အထက်ဖော်ပြပါ uL15 ကဲ့သို့ပင်၊ Phe170 နှင့် Lys172 အကြွင်းအကျန်များသည် ပုံမှန် Microsporidia တွင်သာ အလွန်ထိန်းသိမ်းထားသော်လည်း၊ ပုံမှန်မဟုတ်သော Microsporidia Mitosporidium နှင့် Amphiamblys အပါအဝင် အခြား eukaryotes များတွင် မရှိသည်ကို ကျွန်ုပ်တို့ တွေ့ရှိခဲ့ပြီး ၎င်းတွင် ES39L rRNA အပိုင်းအစကို လျှော့ချမထားခြင်း (၄၄၊ ၄၅၊ ၄၆) (ပုံ ၅ဂ)။ -e)။
ပေါင်းစပ်ကြည့်လျှင် ဤအချက်အလက်များသည် E. cuniculi နှင့် အခြားသော canonical microsporidia များသည် rRNA နှင့် ပရိုတင်းအဆင့် ကျဆင်းမှုကို ပြန်လည်ဖြည့်တင်းရန် ရိုင်ဗိုဆိုမ်ဖွဲ့စည်းပုံရှိ ဇီဝဖြစ်စဉ်ငယ်များစွာကို ထိရောက်စွာ ဖမ်းယူနိုင်စွမ်းကို တိုးတက်ပြောင်းလဲစေခဲ့သည်ဟူသော အယူအဆကို ထောက်ခံပါသည်။ ထိုသို့ပြုလုပ်ခြင်းဖြင့် ၎င်းတို့သည် ရိုင်ဗိုဆိုမ်ပြင်ပရှိ နျူကလီယိုတိုက်များကို ချည်နှောင်ရန် ထူးခြားသောစွမ်းရည်ကို တီထွင်ခဲ့ပြီး ကပ်ပါးကောင်မော်လီကျူးဖွဲ့စည်းပုံများသည် ဇီဝဖြစ်စဉ်ငယ်များစွာကို ဖမ်းယူခြင်းဖြင့် ပြန်လည်ဖြည့်တင်းပြီး ၎င်းတို့ကို ပြိုကွဲသွားသော RNA နှင့် ပရိုတင်းအပိုင်းအစများ၏ ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ အတုများအဖြစ် အသုံးပြုကြောင်း ပြသပါသည်။
ကျွန်ုပ်တို့၏ cryo-EM မြေပုံ၏ တတိယမြောက် အတုမယူထားသော အပိုင်းကို ကြီးမားသော ရိုင်ဘိုဆိုမ် ဆပ်ယူနစ်တွင် တွေ့ရှိရသည်။ ကျွန်ုပ်တို့၏ မြေပုံ၏ နှိုင်းရမြင့်မားသော ရုပ်ထွက်အရည်အသွေး (2.6 Å) သည် ဤသိပ်သည်းဆသည် ကြီးမားသော ဘေးတိုက်ကွင်းဆက် အကြွင်းအကျန်များ၏ ထူးခြားသော ပေါင်းစပ်မှုများပါရှိသော ပရိုတိန်းများနှင့် သက်ဆိုင်ကြောင်း အကြံပြုထားပြီး၊ ၎င်းသည် ယခင်က မသိရှိသော ရိုင်ဘိုဆိုမ် ပရိုတိန်းတစ်ခုအဖြစ် ကျွန်ုပ်တို့ ခွဲခြားသတ်မှတ်နိုင်စေခဲ့ပြီး ၎င်းကို msL2 (Microsporidia- သီးသန့် ပရိုတိန်း L2) ဟု အမည်ပေးခဲ့သည် (နည်းလမ်းများ၊ ပုံ ၆)။ ကျွန်ုပ်တို့၏ homology ရှာဖွေမှုက msL2 ကို Encephaliter နှင့် Orosporidium မျိုးစု၏ Microsporidia clade တွင် ထိန်းသိမ်းထားသော်လည်း အခြား Microsporidia အပါအဝင် အခြားမျိုးစိတ်များတွင် မတွေ့ရှိရကြောင်း ပြသခဲ့သည်။ ရိုင်ဘိုဆိုမ်ဖွဲ့စည်းပုံတွင် msL2 သည် တိုးချဲ့ထားသော ES31L rRNA ဆုံးရှုံးမှုကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော ကွက်လပ်တွင် နေရာယူထားသည်။ ဤကွက်လပ်တွင် msL2 သည် rRNA ခေါက်ခြင်းကို တည်ငြိမ်စေရန် ကူညီပေးပြီး ES31L ဆုံးရှုံးမှုအတွက် ပြန်လည်ဖြည့်ဆည်းပေးနိုင်သည် (ပုံ ၆)။
a E. cuniculi ribosomes တွင်တွေ့ရှိရသော Microsporidia-specific ribosome protein msL2 ၏ အီလက်ထရွန်သိပ်သည်းဆနှင့် မော်ဒယ်။ b Saccharomyces cerevisiae ၏ 80S ribosome အပါအဝင် eukaryotic ribosome အများစုတွင် Microsporidian မျိုးစိတ်အများစုတွင် ES19L rRNA amplification ဆုံးရှုံးသွားပါသည်။ V. necatrix microsporidia ribosome ၏ ယခင်တည်ထောင်ထားသောဖွဲ့စည်းပုံသည် ဤကပ်ပါးကောင်များတွင် ES19L ဆုံးရှုံးမှုကို msL1 ribosomal ပရိုတိန်းအသစ်၏ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်ဖြင့် ပြန်လည်ဖြည့်ဆည်းပေးသည်ဟု အကြံပြုထားသည်။ ဤလေ့လာမှုတွင်၊ E. cuniculi ribosome သည် ES19L ဆုံးရှုံးမှုအတွက် ထင်ရှားသောလျော်ကြေးအဖြစ် နောက်ထပ် ribosomal RNA mimic protein တစ်ခုကိုလည်း တီထွင်ခဲ့ကြောင်း ကျွန်ုပ်တို့တွေ့ရှိခဲ့သည်။ သို့သော်၊ msL2 (လက်ရှိတွင် ယူဆချက် ECU06_1135 ပရိုတိန်းအဖြစ် မှတ်ချက်ပြုထားသည်) နှင့် msL1 တို့သည် ကွဲပြားသောဖွဲ့စည်းပုံနှင့် ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်ဆိုင်ရာ မူလအစများရှိသည်။ c ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်အရ ဆက်စပ်မှုမရှိသော msL1 နှင့် msL2 ရိုင်ဘိုဆုမ်းပရိုတိန်းများ ဖြစ်ပေါ်လာပုံကို ဤရှာဖွေတွေ့ရှိမှုသည် ရိုင်ဘိုဆုမ်းများသည် ၎င်းတို့၏ rRNA တွင် အန္တရာယ်ရှိသော မျိုးရိုးဗီဇပြောင်းလဲမှုများ စုပုံလာပါက၊ ဆက်စပ်နေသော မျိုးစိတ်အနည်းငယ်တွင်ပင် မကြုံစဖူး ဖွဲ့စည်းမှုကွဲပြားမှုအဆင့်ကို ရရှိနိုင်သည်ဟု အကြံပြုထားသည်။ ဤရှာဖွေတွေ့ရှိမှုသည် ၎င်း၏ အလွန်လျော့နည်းသော rRNA နှင့် မျိုးစိတ်များတစ်လျှောက် ပရိုတိန်းဖွဲ့စည်းမှုတွင် ပုံမှန်မဟုတ်သော ကွဲပြားမှုကြောင့် လူသိများသော မိုက်တိုခွန်ဒရီးယား ရိုင်ဘိုဆုမ်း၏ မူလအစနှင့် ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်ကို ရှင်းလင်းစေရန် ကူညီပေးနိုင်ပါသည်။
ထို့နောက် ကျွန်ုပ်တို့သည် msL2 ပရိုတိန်းကို V. necatrix ribosome တွင်တွေ့ရှိရသော microsporidia-specific ribosomal ပရိုတိန်းတစ်ခုတည်းသာ သိရှိထားသည့် msL1 ပရိုတိန်းနှင့် ယခင်ကဖော်ပြခဲ့သော msL1 ပရိုတိန်းနှင့် နှိုင်းယှဉ်ခဲ့ပါသည်။ msL1 နှင့် msL2 တို့သည် ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်အရ ဆက်စပ်မှုရှိမရှိ စမ်းသပ်လိုခဲ့ပါသည်။ ကျွန်ုပ်တို့၏ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုအရ msL1 နှင့် msL2 တို့သည် ribosomal ဖွဲ့စည်းပုံတွင် တူညီသောအခေါင်းပေါက်တွင် နေရာယူထားသော်လည်း ကွဲပြားသော primary နှင့် tertiary ဖွဲ့စည်းပုံများရှိပြီး ၎င်းတို့၏ လွတ်လပ်သော ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်ဆိုင်ရာ မူလအစကို ညွှန်ပြသည် (ပုံ ၆)။ ထို့ကြောင့်၊ msL2 ကို ကျွန်ုပ်တို့၏ ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုသည် ကျစ်လစ်သိပ်သည်းသော eukaryotic မျိုးစိတ်အုပ်စုများသည် rRNA အပိုင်းအစများ ဆုံးရှုံးမှုကို ပြန်လည်ဖြည့်ဆည်းရန် ဖွဲ့စည်းပုံအရ ကွဲပြားသော ribosomal ပရိုတိန်းများကို လွတ်လပ်စွာ တိုးတက်ပြောင်းလဲနိုင်ကြောင်း အထောက်အထားများ ပေးပါသည်။ ဤတွေ့ရှိချက်သည် cytoplasmic eukaryotic ribosome အများစုတွင် ribosomal ပရိုတိန်း ၈၁ မျိုး၏ မိသားစုတူအပါအဝင် invariant ပရိုတိန်းတစ်ခု ပါဝင်ခြင်းတွင် ထင်ရှားပါသည်။ တိုးချဲ့ထားသော rRNA အပိုင်းများ ဆုံးရှုံးမှုအပေါ် တုံ့ပြန်သည့်အနေဖြင့် microsporidia ၏ ကွဲပြားသော အုပ်စုများတွင် msL1 နှင့် msL2 ပေါ်လာခြင်းက ကပ်ပါးကောင်၏ မော်လီကျူးဗိသုကာ ယိုယွင်းပျက်စီးမှုသည် ကပ်ပါးကောင်များအား အစားထိုးမျိုးဗီဇပြောင်းလဲမှုများကို ရှာဖွေစေပြီး နောက်ဆုံးတွင် ၎င်းတို့ကို မတူညီသော ကပ်ပါးကောင်လူဦးရေဖွဲ့စည်းပုံများတွင် ရရှိခြင်းသို့ ဦးတည်စေသည်ဟု အကြံပြုထားသည်။
နောက်ဆုံးအနေနဲ့ ကျွန်ုပ်တို့ရဲ့ မော်ဒယ်ပြီးစီးသွားတဲ့အခါ E. cuniculi ribosome ရဲ့ ဖွဲ့စည်းမှုကို genome sequence မှာ ခန့်မှန်းထားတဲ့ ဖွဲ့စည်းမှုနဲ့ နှိုင်းယှဉ်ခဲ့ပါတယ်။ eL14၊ eL38၊ eL41 နဲ့ eS30 အပါအဝင် ribosomal ပရိုတိန်းအများအပြားဟာ E. cuniculi genome မှ ၎င်းတို့၏ homologue များ မရှိခြင်းကြောင့် E. cuniculi genome မှ ပျောက်ဆုံးနေတယ်လို့ ယခင်က ယူဆခဲ့ကြပါတယ်။ အလွန်အမင်း လျှော့ချထားတဲ့ အခြား intracellular ကပ်ပါးကောင်များနှင့် endosymbionts အများစုမှာလည်း ribosomal ပရိုတိန်းအများအပြား ဆုံးရှုံးမှုကို ခန့်မှန်းထားပါတယ်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ လွတ်လပ်စွာနေထိုင်တဲ့ ဘက်တီးရီးယားအများစုမှာ ribosomal ပရိုတိန်း ၅၄ မျိုးပါဝင်တဲ့ မိသားစုတူ ပါဝင်ပေမယ့် ဒီပရိုတိန်းမိသားစု ၁၁ မျိုးသာ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာထားတဲ့ host-restricted ဘက်တီးရီးယားတွေရဲ့ genome တစ်ခုစီမှာ homologue တွေကို တွေ့ရှိနိုင်ပါတယ်။ ဒီအယူအဆကို ထောက်ခံတဲ့အနေနဲ့ eL38 နဲ့ eL4131,32 ပရိုတိန်းတွေ မရှိတဲ့ V. necatrix နဲ့ P. locustae microsporidia တွေမှာ ribosomal ပရိုတိန်းဆုံးရှုံးမှုကို စမ်းသပ်မှုအရ တွေ့ရှိခဲ့ရပါတယ်။
သို့သော်၊ ကျွန်ုပ်တို့၏ဖွဲ့စည်းပုံများက eL38၊ eL41 နှင့် eS30 တို့သည် E. cuniculi ribosome တွင် အမှန်တကယ်ဆုံးရှုံးသွားကြောင်းပြသသည်။ eL14 ပရိုတင်းကို ထိန်းသိမ်းထားပြီး ကျွန်ုပ်တို့၏ဖွဲ့စည်းပုံက ဤပရိုတင်းကို homology ရှာဖွေမှုတွင် အဘယ်ကြောင့်မတွေ့ရှိနိုင်ကြောင်းပြသခဲ့သည် (ပုံ ၇)။ E. cuniculi ribosome များတွင်၊ eL14 ချိတ်ဆက်သည့်နေရာအများစုသည် rRNA-amplified ES39L ၏ယိုယွင်းပျက်စီးမှုကြောင့် ဆုံးရှုံးသွားပါသည်။ ES39L မရှိခြင်းကြောင့် eL14 သည် ၎င်း၏ဒုတိယဖွဲ့စည်းပုံအများစုကို ဆုံးရှုံးခဲ့ရပြီး eL14 sequence ၏ 18% သာ E. cuniculi နှင့် S. cerevisiae တွင် တူညီသည်။ ဤညံ့ဖျင်းသော sequence ထိန်းသိမ်းမှုသည် အံ့သြဖွယ်ကောင်းသည်၊ အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော် Saccharomyces cerevisiae နှင့် Homo sapiens—နှစ်ပေါင်း ၁.၅ ဘီလီယံခြား၍ ဆင့်ကဲပြောင်းလဲလာသော သက်ရှိများ—ပင် eL14 တွင် တူညီသောအကြွင်းအကျန်များ၏ ၅၁% ကျော်ကို မျှဝေထားသောကြောင့်ဖြစ်သည်။ ဤပုံမှန်မဟုတ်သော ထိန်းသိမ်းမှုဆုံးရှုံးမှုက E. cuniculi eL14 ကို လက်ရှိတွင် eL1427 ရိုင်ဘိုဇိုမ်ပရိုတင်းအဖြစ် မဟုတ်ဘဲ M970_061160 ပရိုတင်းအဖြစ် မှတ်သားထားသည့်အကြောင်းရင်းကို ရှင်းပြသည်။
နှင့် Microsporidia ရိုင်ဗိုဆုမ်းသည် ES39L rRNA extension ကို ဆုံးရှုံးသွားပြီး eL14 ရိုင်ဗိုဆုမ်းပရိုတင်းချည်နှောင်သည့်နေရာအား တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းဖယ်ရှားလိုက်သည်။ ES39L မရှိခြင်းတွင် eL14 microspore ပရိုတင်းသည် ဒုတိယဖွဲ့စည်းပုံဆုံးရှုံးမှုကို ကြုံတွေ့ရပြီး ယခင် rRNA-binding α-helix သည် အနည်းဆုံးအရှည်ကွင်းဆက်အဖြစ် ယိုယွင်းသွားသည်။ b မျိုးစုံ sequence alignment သည် eL14 ပရိုတင်းသည် eukaryotic မျိုးစိတ်များတွင် (yeast နှင့် human homologues အကြား 57% sequence identity) များစွာထိန်းသိမ်းထားသော်လည်း microsporidia တွင် ညံ့ဖျင်းစွာထိန်းသိမ်းထားပြီး ကွဲပြားကြောင်းပြသသည် (အကြွင်းအကျန် ၂၄% ထက်မပိုသော eL14 homologue နှင့်တူညီသည်)။ S. cerevisiae သို့မဟုတ် H. sapiens မှ)။ ဤညံ့ဖျင်းသော sequence ထိန်းသိမ်းမှုနှင့် ဒုတိယဖွဲ့စည်းပုံပြောင်းလဲမှုသည် eL14 homologue ကို E. cuniculi တွင် အဘယ်ကြောင့်မတွေ့ရှိခဲ့ရသည်နှင့် ဤပရိုတင်းသည် E. cuniculi တွင် အဘယ်ကြောင့်ပျောက်ဆုံးသွားသည်ဟုယူဆရသည်ကို ရှင်းပြသည်။ ဆန့်ကျင်ဘက်အနေနဲ့၊ E. cuniculi eL14 ကို ယခင်က M970_061160 ပရိုတင်းအဖြစ် ယူဆထားပါတယ်။ ဒီလေ့လာတွေ့ရှိချက်က microsporidia ရဲ့ မျိုးရိုးဗီဇကွဲပြားမှုကို လက်ရှိမှာ အလွန်အကျွံခန့်မှန်းထားတယ်လို့ အကြံပြုထားပါတယ်- microsporidia မှာ ပျောက်ဆုံးသွားပြီလို့ လက်ရှိယူဆထားတဲ့ မျိုးဗီဇတချို့ကို အလွန်ကွဲပြားတဲ့ပုံစံတွေနဲ့ ထိန်းသိမ်းထားပေမယ့် အမှန်တကယ်မှာ ထိန်းသိမ်းထားဆဲပါ။ ඒ ​​වෙනුවට၊ အချို့ဟာ တီကောင်သီးသန့်ပရိုတင်းတွေအတွက် microsporidia မျိုးဗီဇတွေအတွက် ကုဒ်လုပ်ထားတယ်လို့ ယူဆရပါတယ် (ဥပမာ၊ ယူဆချက်ပရိုတင်း M970_061160)။
ဤတွေ့ရှိချက်က rRNA ပျက်စီးခြင်းသည် အနီးနားရှိ ရိုင်ဘိုဆိုမ်ပရိုတိန်းများတွင် အစီအစဉ်ထိန်းသိမ်းမှုကို သိသိသာသာ ဆုံးရှုံးစေနိုင်ပြီး ဤပရိုတိန်းများကို homology ရှာဖွေမှုများအတွက် မတွေ့ရှိနိုင်ကြောင်း အကြံပြုထားသည်။ ထို့ကြောင့် ဆုံးရှုံးသွားသည်ဟု ယူဆရသော ပရိုတိန်းအချို့သည် အလွန်ပြောင်းလဲနေသောပုံစံများဖြင့်ပင် ရှိနေသောကြောင့် ဂျီနိုမ်သက်ရှိငယ်များတွင် မော်လီကျူးပျက်စီးမှု၏ အမှန်တကယ်အတိုင်းအတာကို ကျွန်ုပ်တို့ လွန်ကဲစွာ ခန့်မှန်းမိနိုင်ပါသည်။
ဂျီနိုမ် အလွန်အမင်း လျော့နည်းသွားသည့် အခြေအနေများတွင် ကပ်ပါးကောင်များသည် ၎င်းတို့၏ မော်လီကျူးစက်များ၏ လုပ်ဆောင်ချက်ကို မည်သို့ ထိန်းသိမ်းနိုင်မည်နည်း။ ကျွန်ုပ်တို့၏ လေ့လာမှုသည် ဤမေးခွန်းကို ဖြေဆိုရာတွင် အသေးဆုံး eukaryotic ဂျီနိုမ်များထဲမှ တစ်ခုပါဝင်သော သက်ရှိတစ်ခုဖြစ်သည့် E. cuniculi ၏ ရှုပ်ထွေးသော မော်လီကျူးဖွဲ့စည်းပုံ (ရိုင်ဗိုဆုမ်း) ကို ဖော်ပြခြင်းဖြင့် ဖြစ်သည်။
အဏုဇီဝကပ်ပါးကောင်များရှိ ပရိုတင်းနှင့် RNA မော်လီကျူးများသည် အရည်အသွေးထိန်းချုပ်မှုစင်တာများမရှိခြင်း၊ အဏုဇီဝများတွင် ၎င်းတို့၏အရွယ်အစား၏ 50% အထိ လျော့နည်းသွားခြင်းကြောင့် လွတ်လပ်စွာနေထိုင်သော မျိုးစိတ်များရှိ ၎င်းတို့၏ homologous မော်လီကျူးများနှင့် မကြာခဏကွဲပြားကြောင်း ဆယ်စုနှစ်နှစ်ခုနီးပါး သိရှိခဲ့ကြသည်။ ခေါက်ခြင်းနှင့် လုပ်ဆောင်ချက်ကို ထိခိုက်စေသော အားနည်းစေသော မျိုးရိုးဗီဇပြောင်းလဲမှုများစွာရှိသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ ဆဲလ်အတွင်းကပ်ပါးကောင်များနှင့် endosymbionts အများအပြားအပါအဝင် ဂျီနိုမ်သက်ရှိငယ်များ၏ ရိုင်ဗိုဆုမ်းများတွင် လွတ်လပ်စွာနေထိုင်သော မျိုးစိတ် 27၊ 29၊ 30၊ 49 နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ရိုင်ဗိုဆုမ်းပရိုတင်းများစွာနှင့် rRNA နျူကလီယိုတိုက် သုံးပုံတစ်ပုံအထိ ချို့တဲ့နိုင်သည်ဟု မျှော်လင့်ရသည်။ သို့သော်၊ ဤမော်လီကျူးများသည် ကပ်ပါးကောင်တွင် မည်သို့လုပ်ဆောင်ပုံသည် အဓိကအားဖြင့် နှိုင်းယှဉ်မျိုးရိုးဗီဇပညာမှတစ်ဆင့် လေ့လာခဲ့သော ပဟေဠိဆန်နေဆဲဖြစ်သည်။
ကျွန်ုပ်တို့၏လေ့လာမှုအရ မက်ခရိုမော်လီကျူးများ၏ဖွဲ့စည်းပုံသည် ဆဲလ်အတွင်းကပ်ပါးကောင်များနှင့် အခြားအိမ်ရှင်ကန့်သတ်ထားသောသက်ရှိများ၏ ရိုးရာနှိုင်းယှဉ်မျိုးရိုးဗီဇလေ့လာမှုများမှ ထုတ်ယူရန်ခက်ခဲသော ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်၏ရှုထောင့်များစွာကို ဖော်ပြနိုင်ကြောင်းပြသသည် (နောက်ဆက်တွဲပုံ ၇)။ ဥပမာအားဖြင့်၊ eL14 ပရိုတိန်း၏ဥပမာသည် ကပ်ပါးကောင်မျိုးစိတ်များတွင် မော်လီကျူးယန္တရား၏ အမှန်တကယ်ယိုယွင်းပျက်စီးမှုအတိုင်းအတာကို ကျွန်ုပ်တို့ အလွန်အကျွံခန့်မှန်းနိုင်ကြောင်းပြသသည်။ ဦးနှောက်ကပ်ပါးကောင်များတွင် ယခုအခါ မိုက်ခရိုစပိုရီဒီးယားနှင့်သက်ဆိုင်သော မျိုးဗီဇရာပေါင်းများစွာရှိသည်ဟု ယုံကြည်ရသည်။ သို့သော်၊ ကျွန်ုပ်တို့၏ရလဒ်များအရ ဤတိကျသည်ဟုထင်ရသော မျိုးဗီဇအချို့သည် အခြားယူကာရီယိုများတွင် အဖြစ်များသော မျိုးဗီဇများ၏ အလွန်ကွဲပြားခြားနားသော မျိုးဗီဇမျိုးကွဲများသာဖြစ်ကြောင်း ပြသသည်။ ထို့အပြင်၊ msL2 ပရိုတိန်း၏ဥပမာသည် ကျွန်ုပ်တို့သည် ရိုင်ဘိုဆိုမ်ပရိုတိန်းအသစ်များကို မည်သို့လျစ်လျူရှုပြီး ကပ်ပါးကောင်မော်လီကျူးစက်များ၏ပါဝင်မှုကို မည်သို့လျှော့တွက်ကြောင်းပြသသည်။ မော်လီကျူးငယ်များ၏ဥပမာသည် ၎င်းတို့အား ဇီဝဗေဒဆိုင်ရာလုပ်ဆောင်ချက်အသစ်များပေးနိုင်သည့် ကပ်ပါးကောင်မော်လီကျူးဖွဲ့စည်းပုံများတွင် အထူးချွန်ဆုံးဆန်းသစ်တီထွင်မှုများကို မည်သို့လျစ်လျူရှုနိုင်ကြောင်းပြသသည်။
ပေါင်းစပ်လိုက်သောအခါ၊ ဤရလဒ်များသည် အိမ်ရှင်ကန့်သတ်ထားသော သက်ရှိများနှင့် လွတ်လပ်စွာနေထိုင်သော သက်ရှိများရှိ ၎င်းတို့၏ မော်လီကျူးဖွဲ့စည်းပုံများအကြား ကွာခြားချက်များကို ကျွန်ုပ်တို့၏ နားလည်မှုကို တိုးတက်ကောင်းမွန်စေပါသည်။ လျော့ကျသွားသည်၊ ယိုယွင်းပျက်စီးသည်၊ နှင့် အားနည်းစေသော မျိုးရိုးဗီဇပြောင်းလဲမှုအမျိုးမျိုးကို ခံရသည်ဟု ကြာမြင့်စွာကတည်းက ယူဆထားသော မော်လီကျူးစက်များသည် ယင်းအစား စနစ်တကျ လျစ်လျူရှုထားသော ပုံမှန်မဟုတ်သော ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ အင်္ဂါရပ်များ ရှိကြောင်း ကျွန်ုပ်တို့ ပြသပါသည်။
အခြားတစ်ဖက်တွင်၊ E. cuniculi ၏ ရိုင်ဗိုဆုမ်းများတွင် ကျွန်ုပ်တို့တွေ့ရှိခဲ့သော ကြီးမားသောမဟုတ်သော rRNA အပိုင်းအစများနှင့် ပေါင်းစပ်အပိုင်းအစများက မျိုးရိုးဗီဇလျှော့ချခြင်းသည် နှစ်ပေါင်း ၃.၅ ဘီလီယံနီးပါးကြာပြီးနောက် အသက်၏နယ်ပယ်သုံးခုတွင် ထိန်းသိမ်းထားသော အခြေခံမော်လီကျူးယန္တရား၏ အစိတ်အပိုင်းများကိုပင် မျိုးစိတ်များ၏ လွတ်လပ်စွာဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်ကို ပြောင်းလဲနိုင်သည်ဟု အကြံပြုထားသည်။
E. cuniculi ရိုင်ဗိုဆုမ်းများရှိ bulge-free နှင့် fused rRNA အပိုင်းအစများသည် endosymbiotic ဘက်တီးရီးယားများတွင် RNA မော်လီကျူးများ၏ ယခင်လေ့လာမှုများအရ အထူးစိတ်ဝင်စားဖွယ်ကောင်းပါသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ aphid endosymbiont Buchnera aphidicola တွင်၊ rRNA နှင့် tRNA မော်လီကျူးများသည် A+T ဖွဲ့စည်းမှုဘက်လိုက်မှုနှင့် non-canonical base pairs များ၏ များပြားသောအချိုးအစားကြောင့် အပူချိန်-sensitive ဖွဲ့စည်းပုံများရှိကြောင်းပြသထားသည်20,50။ RNA ရှိ ဤပြောင်းလဲမှုများအပြင် ပရိုတင်းမော်လီကျူးများတွင် ပြောင်းလဲမှုများသည် endosymbionts များ၏ လုပ်ဖော်ကိုင်ဖက်များအပေါ် အလွန်အကျွံမှီခိုမှုနှင့် endosymbionts များက အပူလွှဲပြောင်းနိုင်စွမ်းမရှိခြင်းအတွက် တာဝန်ရှိသည်ဟု ယခုအခါ ယူဆထားပါသည်21, 23။ ကပ်ပါးကောင် microsporidia rRNA တွင် ဖွဲ့စည်းပုံအရ ထူးခြားသောပြောင်းလဲမှုများရှိသော်လည်း၊ ဤပြောင်းလဲမှုများ၏ သဘောသဘာဝအရ အပူချိန်တည်ငြိမ်မှုလျော့နည်းခြင်းနှင့် chaperone ပရိုတင်းများအပေါ် မြင့်မားသောမှီခိုမှုသည် genomes လျော့နည်းသောသက်ရှိများတွင် RNA မော်လီကျူးများ၏ အဖြစ်များသောအင်္ဂါရပ်များဖြစ်နိုင်သည်ဟု အကြံပြုထားသည်။
အခြားတစ်ဖက်တွင်၊ ကျွန်ုပ်တို့၏ဖွဲ့စည်းပုံများက ကပ်ပါးကောင် microsporidia များသည် ကျယ်ပြန့်စွာထိန်းသိမ်းထားသော rRNA နှင့် ပရိုတိန်းအပိုင်းအစများကို ခုခံရန် ထူးခြားသောစွမ်းရည်တစ်ခု တိုးတက်ပြောင်းလဲလာကြောင်း၊ ယိုယွင်းပျက်စီးနေသော rRNA နှင့် ပရိုတိန်းအပိုင်းအစများ၏ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာအတုများအဖြစ် ပေါများပြီး အလွယ်တကူရရှိနိုင်သော သေးငယ်သည့်ဇီဝဖြစ်စဉ်များကို အသုံးပြုရန်စွမ်းရည်ကို ဖွံ့ဖြိုးလာကြောင်းပြသသည်။ မော်လီကျူးဖွဲ့စည်းပုံပျက်စီးခြင်း။ E. cuniculi ၏ rRNA နှင့် ရိုင်ဗိုဆုမ်းများတွင် ပရိုတိန်းအပိုင်းအစများဆုံးရှုံးမှုအတွက် လျော်ကြေးပေးသော သေးငယ်သည့်မော်လီကျူးများသည် uL15 နှင့် eL30 ပရိုတိန်းများရှိ microsporidia-specific အကြွင်းအကျန်များနှင့် ချိတ်ဆက်သည်ဟူသောအချက်က ဤထင်မြင်ချက်ကို ထောက်ခံသည်။ ၎င်းသည် ရိုင်ဗိုဆုမ်းများနှင့် သေးငယ်သောမော်လီကျူးများကို ချိတ်ဆက်ခြင်းသည် အပြုသဘောဆောင်သောရွေးချယ်မှု၏ရလဒ်ဖြစ်နိုင်ကြောင်း၊ ၎င်းတွင် ရိုင်ဗိုဆုမ်းပရိုတိန်းများရှိ Microsporidia-specific မျိုးရိုးဗီဇပြောင်းလဲမှုများကို ရိုင်ဗိုဆုမ်းငယ်များအတွက် ရိုင်ဗိုဆုမ်းများ၏ ဆွဲဆောင်မှုကို တိုးမြှင့်ပေးနိုင်သည့် ၎င်းတို့၏စွမ်းရည်အတွက် ရွေးချယ်ထားပြီး ၎င်းသည် ပိုမိုထိရောက်သော ရိုင်ဗိုဆုမ်းသက်ရှိများဆီသို့ ဦးတည်စေနိုင်သည်။ ဤရှာဖွေတွေ့ရှိမှုသည် အဏုဇီဝကပ်ပါးကောင်များ၏ မော်လီကျူးဖွဲ့စည်းပုံတွင် စမတ်ကျသောဆန်းသစ်တီထွင်မှုကို ဖော်ထုတ်ပြီး လျော့နည်းသောဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်ရှိနေသော်လည်း ကပ်ပါးကောင်မော်လီကျူးဖွဲ့စည်းပုံများသည် ၎င်းတို့၏လုပ်ဆောင်ချက်ကို မည်သို့ထိန်းသိမ်းသည်ကို ပိုမိုကောင်းမွန်စွာနားလည်စေသည်။
လက်ရှိတွင် ဤသေးငယ်သော မော်လီကျူးများကို ခွဲခြားသတ်မှတ်ခြင်းသည် မရှင်းလင်းသေးပါ။ ရိုင်ဘိုဆိုမ်ဖွဲ့စည်းပုံတွင် ဤသေးငယ်သော မော်လီကျူးများ၏ အသွင်အပြင်သည် မိုက်ခရိုစပိုရီဒီးယား မျိုးစိတ်များကြားတွင် ကွဲပြားရသည့်အကြောင်းရင်းကို ရှင်းရှင်းလင်းလင်း မသိရသေးပါ။ အထူးသဖြင့်၊ V. necatrix ၏ eL20 နှင့် K172 ပရိုတိန်းများတွင် F170 အကြွင်းအကျန်ရှိနေသော်လည်း E. cuniculi နှင့် P. locustae ၏ ရိုင်ဘိုဆိုမ်များတွင် နျူကလီယိုတိုက် ချိတ်ဆက်မှုကို တွေ့ရှိရပြီး V. necatrix ၏ ရိုင်ဘိုဆိုမ်များတွင် မတွေ့ရှိရသည့် အကြောင်းရင်းကို ရှင်းရှင်းလင်းလင်း မသိရသေးပါ။ ဤဖျက်ပစ်ခြင်းသည် V. necatrix တွင် tyrosine ဖြစ်ပြီး E. cuniculi နှင့် P. locustae တွင် threonine မဟုတ်ဘဲ (နျူကလီယိုတိုက် ချိတ်ဆက်သည့် အိတ်ကပ်နှင့် ကပ်လျက်တည်ရှိသော) အကြွင်းအကျန် 43 uL6 ကြောင့် ဖြစ်နိုင်သည်။ Tyr43 ၏ ကြီးမားသော အမွှေးနံ့သာ ဘေးတွဲကွင်းဆက်သည် steric overlap ကြောင့် နျူကလီယိုတိုက် ချိတ်ဆက်မှုကို အနှောင့်အယှက်ဖြစ်စေနိုင်သည်။ တနည်းအားဖြင့်၊ ထင်ရှားသော နျူကလီယိုတိုက် ဖျက်ပစ်ခြင်းသည် cryo-EM ပုံရိပ်ဖော်ခြင်း၏ resolution နိမ့်ကျမှုကြောင့် ဖြစ်နိုင်ပြီး V. necatrix ရိုင်ဘိုဆိုမ် အပိုင်းအစများ၏ မော်ဒယ်လ်ကို အနှောင့်အယှက်ဖြစ်စေသည်။
အခြားတစ်ဖက်တွင်မူ ကျွန်ုပ်တို့၏ လုပ်ဆောင်ချက်သည် မျိုးရိုးဗီဇယိုယွင်းမှုဖြစ်စဉ်သည် တီထွင်မှုစွမ်းအားတစ်ခု ဖြစ်နိုင်ကြောင်း အကြံပြုထားသည်။ အထူးသဖြင့် E. cuniculi ရိုင်ဗိုဆုမ်း၏ဖွဲ့စည်းပုံက မိုက်ခရိုစပိုရီဒီးယား ရိုင်ဗိုဆုမ်းတွင် rRNA နှင့် ပရိုတင်းအပိုင်းအစများ ဆုံးရှုံးမှုသည် ရိုင်ဗိုဆုမ်းဖွဲ့စည်းပုံတွင် ပြောင်းလဲမှုများကို မြှင့်တင်ပေးသည့် ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်ဆိုင်ရာဖိအားကို ဖန်တီးပေးသည်ဟု အကြံပြုထားသည်။ ဤမျိုးကွဲများသည် ရိုင်ဗိုဆုမ်း၏ တက်ကြွသောနေရာမှ ဝေးကွာစွာ ဖြစ်ပေါ်ပြီး လျော့နည်းသွားသော rRNA ကြောင့် နှောင့်ယှက်ခံရမည့် အကောင်းဆုံး ရိုင်ဗိုဆုမ်းစုစည်းမှုကို ထိန်းသိမ်းရန် (သို့မဟုတ် ပြန်လည်ထူထောင်ရန်) ကူညီပေးပုံရသည်။ ဤသည်က မိုက်ခရိုစပိုရီဒီးယား ရိုင်ဗိုဆုမ်း၏ အဓိကဆန်းသစ်တီထွင်မှုသည် မျိုးရိုးဗီဇပျံ့လွင့်မှုကို ကြားခံရန် လိုအပ်ချက်တစ်ခုအဖြစ် ပြောင်းလဲလာပုံရသည်ဟု အကြံပြုထားသည်။
ဤအချက်ကို အကောင်းဆုံးသရုပ်ဖော်နိုင်သည့် နျူကလီယိုတိုက် ချိတ်ဆက်မှုဖြင့် ဖော်ပြနိုင်ပြီး၊ ၎င်းသည် အခြားသက်ရှိများတွင် ယခုအချိန်အထိ မတွေ့ရှိခဲ့ပါ။ နျူကလီယိုတိုက် ချိတ်ဆက်မှု အကြွင်းအကျန်များသည် ပုံမှန် မိုက်ခရိုစပိုရီဒီးယားတွင် ရှိနေသော်လည်း အခြား ယူကာရိုတစ်များတွင် မရှိနေခြင်းက နျူကလီယိုတိုက် ချိတ်ဆက်သည့် နေရာများသည် ပျောက်ကွယ်သွားရန် စောင့်ဆိုင်းနေသော အကြွင်းအကျန်များ သို့မဟုတ် rRNA ကို တစ်ဦးချင်း နျူကလီယိုတိုက်ပုံစံသို့ ပြန်လည်ရောက်ရှိရန် နောက်ဆုံးနေရာ မဟုတ်ကြောင်း အကြံပြုထားသည်။ ယင်းအစား၊ ဤနေရာသည် အပြုသဘောဆောင်သော ရွေးချယ်မှု အကြိမ်များစွာတွင် တိုးတက်ပြောင်းလဲနိုင်သည့် အသုံးဝင်သော အင်္ဂါရပ်တစ်ခုကဲ့သို့ ထင်ရသည်။ နျူကလီယိုတိုက် ချိတ်ဆက်သည့် နေရာများသည် သဘာဝရွေးချယ်မှု၏ ဘေးထွက်ပစ္စည်းတစ်ခု ဖြစ်နိုင်သည်- ES39L ယိုယွင်းပျက်စီးသွားသည်နှင့် မိုက်ခရိုစပိုရီဒီးယားများသည် ES39L မရှိခြင်းတွင် အကောင်းဆုံး ရိုင်ဗိုဆုန်း ဇီဝဖြစ်စဉ်ကို ပြန်လည်ရရှိရန် လျော်ကြေးရှာဖွေရန် ဖိအားပေးခံရသည်။ ဤနျူကလီယိုတိုက်သည် ES39L ရှိ A3186 နျူကလီယိုတိုက်၏ မော်လီကျူးအဆက်အသွယ်များကို တုပနိုင်သောကြောင့်၊ နျူကလီယိုတိုက် မော်လီကျူးသည် ရိုင်ဗိုဆုန်း၏ အဆောက်အဦအုတ်မြစ်တစ်ခု ဖြစ်လာပြီး ၎င်း၏ ချိတ်ဆက်မှုကို eL30 အစီအစဉ်၏ မျိုးရိုးဗီဇပြောင်းလဲမှုဖြင့် ပိုမိုတိုးတက်ကောင်းမွန်စေသည်။
ဆဲလ်အတွင်းကပ်ပါးကောင်များ၏ မော်လီကျူးဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်နှင့် ပတ်သက်၍ ကျွန်ုပ်တို့၏လေ့လာမှုက ဒါဝင်၏ သဘာဝရွေးချယ်မှုနှင့် ဂျီနိုမ်ယိုယွင်းပျက်စီးမှု၏ မျိုးရိုးဗီဇရွေ့လျားမှု၏ အားများသည် တစ်ပြိုင်နက်တည်း လုပ်ဆောင်ခြင်းမဟုတ်ဘဲ ယိမ်းယိုင်နေကြောင်း ပြသသည်။ ပထမဦးစွာ၊ မျိုးရိုးဗီဇရွေ့လျားမှုသည် ဇီဝမော်လီကျူးများ၏ အရေးကြီးသော အင်္ဂါရပ်များကို ဖယ်ရှားပစ်ပြီး လျော်ကြေးပေးရန် အလွန်လိုအပ်စေသည်။ ကပ်ပါးကောင်များသည် ဒါဝင်၏ သဘာဝရွေးချယ်မှုမှတစ်ဆင့် ဤလိုအပ်ချက်ကို ဖြည့်ဆည်းပေးသည့်အခါတွင်သာ ၎င်းတို့၏ မက်ခရိုမော်လီကျူးများသည် ၎င်းတို့၏ အထင်ကြီးဖွယ်အကောင်းဆုံးနှင့် ဆန်းသစ်တီထွင်မှုအရှိဆုံး လက္ခဏာများကို ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်စေရန် အခွင့်အရေးရှိမည်ဖြစ်သည်။ အရေးကြီးသည်မှာ E. cuniculi ribosome ရှိ နျူကလီယိုတိုက် ချိတ်ဆက်သည့်နေရာများ၏ ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်က မော်လီကျူးဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်၏ ဤဆုံးရှုံးမှုမှရရှိသောပုံစံသည် အန္တရာယ်ရှိသော မျိုးရိုးဗီဇပြောင်းလဲမှုများကို ပျောက်ကွယ်သွားစေရုံသာမက တစ်ခါတစ်ရံတွင် ကပ်ပါးကောင် မက်ခရိုမော်လီကျူးများအပေါ် လုံးဝအသစ်သော လုပ်ဆောင်ချက်များကို ပေးဆောင်ကြောင်း အကြံပြုထားသည်။
ဤအယူအဆသည် Sewell Wright ၏ ရွေ့လျားနေသော မျှခြေသီအိုရီနှင့် ကိုက်ညီပါသည်။ ၎င်းသီအိုရီတွင် သဘာဝရွေးချယ်မှု၏ တင်းကျပ်သောစနစ်သည် သက်ရှိများ၏ ဆန်းသစ်တီထွင်နိုင်စွမ်းကို ကန့်သတ်ထားသည်51,52,53။ သို့သော် မျိုးရိုးဗီဇ ရောနှောမှုသည် သဘာဝရွေးချယ်မှုကို အနှောင့်အယှက်ဖြစ်စေပါက၊ ဤရောနှောမှုများသည် ၎င်းတို့ကိုယ်တိုင် လိုက်လျောညီထွေဖြစ်စေခြင်း (သို့မဟုတ်ပင် အန္တရာယ်ဖြစ်စေခြင်း) မဟုတ်ဘဲ ပိုမိုမြင့်မားသော ကြံ့ခိုင်မှု သို့မဟုတ် ဇီဝဗေဒဆိုင်ရာ လုပ်ဆောင်ချက်အသစ်များကို ပေးစွမ်းသည့် နောက်ထပ်ပြောင်းလဲမှုများကို ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်သည်။ ကျွန်ုပ်တို့၏ မူဘောင်သည် ဇီဝမော်လီကျူးတစ်ခု၏ ခေါက်နှင့် လုပ်ဆောင်ချက်ကို လျှော့ချပေးသည့် မျိုးရိုးဗီဇပြောင်းလဲမှုအမျိုးအစားတူသည် ၎င်း၏တိုးတက်မှုအတွက် အဓိကအစပျိုးမှုဖြစ်ပုံရကြောင်း သရုပ်ဖော်ခြင်းဖြင့် ဤအယူအဆကို ထောက်ခံပါသည်။ အနိုင်ရ-အနိုင်ရ ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်ပုံစံနှင့်အညီ၊ ကျွန်ုပ်တို့၏ လေ့လာမှုတွင် ရိုးရာအစဉ်အလာအရ ယိုယွင်းပျက်စီးမှုဖြစ်စဉ်အဖြစ် ရှုမြင်ကြသော မျိုးရိုးဗီဇယိုယွင်းပျက်စီးမှုသည် ဆန်းသစ်တီထွင်မှု၏ အဓိကမောင်းနှင်အားတစ်ခုလည်းဖြစ်ပြီး တစ်ခါတစ်ရံတွင် မက်ခရိုမော်လီကျူးများအား ကပ်ပါးကောင်လုပ်ဆောင်ချက်အသစ်များ ရရှိစေသည်ကို ပြသထားသည်။ ၎င်းတို့ကို အသုံးပြုနိုင်သည်ဟု ပြသထားသည်။