Kea leboha ha le etetse Nature.com. Mofuta wa sebatli seo o se sebedisang o na le tshehetso e fokolang ya CSS. Bakeng sa boiphihlelo bo botle ka ho fetisisa, re kgothaletsa hore o sebedise sebatli se ntjhafaditsweng (kapa o tima Mokgwa wa ho Kopana ho Internet Explorer). Ho sa le jwalo, ho netefatsa tshehetso e tswelang pele, re tla etsa sebaka sena sa marang-rang ntle le mekgwa le JavaScript.
Phetoho ea likokoana-hloko tse nyenyane e kenyelletsa ho loantšana pakeng tsa khetho ea tlhaho, e etsang hore likokoana-hloko li ntlafale, le ho falla ha liphatsa tsa lefutso, e leng se etsang hore likokoana-hloko li lahleheloe ke liphatsa tsa lefutso le ho bokella liphetoho tse senyang. Mona, e le ho utloisisa hore na ho loantšana hona ho etsahala joang ka tekanyo ea macromolecule e le 'ngoe, re hlalosa sebopeho sa cryo-EM sa ribosome ea Encephalitozoon cuniculi, e leng sebōpuoa sa eukaryotic se nang le e 'ngoe ea li-genome tse nyane ka ho fetisisa tlhahong. Phokotso e feteletseng ea rRNA ho E. cuniculi ribosomes e tsamaea le liphetoho tse e-s'o ka li e-ba teng tsa sebopeho, joalo ka ho iphetola ha lihokelo tsa rRNA tse kopaneng tse neng li sa tsejoe pele le rRNA ntle le ho ruruha. Ho phaella moo, E. cuniculi ribosome e pholohile tahlehelo ea likotoana le liprotheine tsa rRNA ka ho ntlafatsa bokhoni ba ho sebelisa limolek'hule tse nyane e le mehlala ea sebopeho sa likotoana le liprotheine tse senyehileng tsa rRNA. Ka kakaretso, re bontša hore mehaho ea limolek'hule eo khale e nahanoang hore e fokotsehile, ea senyeha, 'me e ka tlas'a liphetoho tse fokolisang e na le mekhoa e mengata ea puseletso e li bolokang li le mafolofolo ho sa tsotellehe ho honyela ho feteletseng ha limolek'hule.
Hobane lihlopha tse ngata tsa likokoana-hloko tse phelang li na le lisebelisoa tse ikhethang tsa limolek'hule ho sebelisa beng ba tsona, hangata re tlameha ho nts'etsapele mekhoa e fapaneng ea phekolo bakeng sa lihlopha tse fapaneng tsa likokoana-hloko tse phelang1,2. Leha ho le joalo, bopaki bo bocha bo bontša hore likarolo tse ling tsa phetoho ea likokoana-hloko lia kopana 'me li ka boleloa esale pele haholo, e leng se bontšang motheo o ka bang teng oa mekhoa e mengata ea phekolo ea likokoana-hloko tse phelang3,4,5,6,7,8,9.
Mosebetsi o fetileng o hlwaile mokhoa o tloaelehileng oa ho iphetola ha lintho likokoana-hloko tse bitsoang phokotso ea genome kapa ho bola ha genome10,11,12,13. Lipatlisiso tsa hajoale li bontša hore ha likokoana-hloko li tela mokhoa oa tsona oa bophelo ba ho iphelisa 'me li fetoha likokoana-hloko tse ka hare ho sele (kapa li-endosymbionts), liphatsa tsa tsona tsa lefutso li feta liphetohong tse liehang empa tse makatsang lilemong tse limilione9,11. Ts'ebetsong e tsejoang e le ho bola ha genome, likokoana-hloko tse ka hare ho sele li bokella liphetoho tse senyang tse fetolang liphatsa tsa lefutso tse ngata tsa bohlokoa pele hore e be liphatsa tsa lefutso tse sa tloaelehang, tse lebisang tahlehelong ea liphatsa tsa lefutso butle-butle le ho putlama ha liphetoho14,15. Ho putlama hona ho ka senya ho fihlela ho 95% ea liphatsa tsa lefutso tse phelang ka hare ho sele ha li bapisoa le mefuta e amanang haufi-ufi ea bophelo bo lokolohileng. Kahoo, phetoho ea likokoana-hloko tse ka hare ho sele ke ntoa ea ho hulana pakeng tsa matla a mabeli a hanyetsanang: Khetho ea tlhaho ea Darwin, e lebisang ntlafatsong ea likokoana-hloko, le ho putlama ha genome, e lahla likokoana-hloko lebaloeng. Hore na likokoana-hloko li atlehile joang ho tsoa ntoeng ena ea ho hulana le ho boloka ts'ebetso ea sebopeho sa eona sa limolek'hule ha ho hlake hantle.
Leha mokhoa oa ho bola ha genome o sa utloisisoe ka botlalo, ho bonahala o etsahala haholo-holo ka lebaka la ho falla ha liphatsa tsa lefutso khafetsa. Hobane likokoana-hloko li phela ka har'a baahi ba banyenyane, ba sa kopaneleng thobalano, le ba fokolang liphatsa tsa lefutso, li ke ke tsa felisa ka katleho liphetoho tse senyang tse etsahalang ka linako tse ling nakong ea ho ikatisa ha DNA. Sena se lebisa ho bokellaneng ho ke keng ha fetoloa ha liphetoho tse kotsi le ho fokotseha ha genome ea likokoana-hloko. Ka lebaka leo, likokoana-hloko ha li lahleheloe ke liphatsa tsa lefutso feela tse seng li sa hlokahale bakeng sa ho phela tikolohong ea ka hare ho sele. Ke ho hloleha ha baahi ba likokoana-hloko ho felisa liphetoho tse senyang tse senyang tse sa reroang ho etsang hore liphetoho tsena li bokellane ho pholletsa le genome, ho kenyeletsoa le liphatsa tsa tsona tsa bohlokoa ka ho fetisisa.
Boholo ba kutlwisiso ea rona ea hona joale ea phokotso ea genome bo thehiloe feela papisong ea tatellano ea genome, ka tlhokomelo e fokolang liphetohong tsa limolek'hule tsa 'nete tse etsang mesebetsi ea tlhokomelo ea ntlo le ho sebeletsa e le lipheo tse ka bang teng tsa lithethefatsi. Lithuto tsa papiso li bontšitse hore moroalo oa liphetoho tsa likokoana-hloko tse senyang ka hare ho sele o bonahala o beha liprotheine le li-nucleic acid kotsing ea ho mena le ho kopana, e leng se etsang hore li itšetlehe haholo ka chaperone le ho ba le kutlo e matla ho mocheso19,20,21,22,23. Ho phaella moo, likokoana-hloko tse fapaneng—tse ikemetseng ka linako tse ling li arotsoe ke lilemo tse ka bang limilione tse likete tse 2.5—li bile le tahlehelo e tšoanang ea litsi tsa taolo ea boleng tlhahisong ea protheine5,6 le mekhoa ea ho lokisa DNA24. Leha ho le joalo, ho tsejoa hanyane ka tšusumetso ea mokhoa oa bophelo oa ka hare ho sele holim'a thepa e meng eohle ea li-macromolecule tsa sele, ho kenyeletsoa le ho ikamahanya le maemo a limolek'hule ho moroalo o ntseng o eketseha oa liphetoho tse senyang.
Mosebetsing ona, e le ho utloisisa hamolemo phetoho ea liprotheine le li-nucleic acid tsa likokoana-hloko tse ka hare ho sele, re fumane sebopeho sa li-ribosome tsa likokoana-hloko tse ka hare ho sele Encephalitozoon cuniculi. E. cuniculi ke ntho e kang fungus e leng ea sehlopha sa li-microsporidia tse nang le li-genome tse nyane tse sa tloaelehang tsa eukaryotic 'me ka hona li sebelisoa e le lintho tse phelang tsa mohlala ho ithuta ho bola ha genome25,26,27,28,29,30. Haufinyane tjena, sebopeho sa ribosome sa cryo-EM se ile sa fumanoa bakeng sa li-genome tse fokotsehileng ka mokhoa o itekanetseng tsa Microsporidia, Paranosema locustae, le Vairimorpha necatrix31,32 (genome ea ~3.2 Mb). Meaho ena e bontša hore tahlehelo e itseng ea keketseho ea rRNA e lefelloa ke nts'etsopele ea likamano tse ncha pakeng tsa liprotheine tsa ribosomal tse haufi kapa ho fumana liprotheine tse ncha tsa msL131,32 ribosomal. Mefuta ea Encephalitozoon (genome ~ limilione tse 2.5 bp), hammoho le mofuta oa eona o haufi oa Ordospora, li bontša tekanyo e phahameng ea phokotso ea genome ho li-eukaryotes - li na le liphatsa tsa lefutso tse ka tlase ho 2000 tse ngolang protheine, 'me ho lebeletsoe hore li-ribosome tsa tsona ha li na feela likaroloana tsa katoloso ea rRNA (likaroloana tsa rRNA tse khethollang li-ribosome tsa eukaryotic ho li-ribosome tsa baktheria) hape li na le liprotheine tse 'ne tsa ribosomal ka lebaka la ho hloka li-homologues tsa tsona ho genome ea E. cuniculi26,27,28. Ka hona, re fihletse qeto ea hore ribosome ea E. cuniculi e ka senola maano a neng a sa tsejoe pele a ho ikamahanya le limolek'hule ho bola ha genome.
Sebopeho sa rona sa cryo-EM se emela ribosome e nyane ka ho fetisisa ea eukaryotic cytoplasmic e lokelang ho hlalosoa 'me se fana ka temohisiso ea hore na tekanyo e felletseng ea phokotso ea genome e ama sebopeho, kopano le phetoho ea mechini ea limolek'hule e leng karolo ea sele joang. Re fumane hore ribosome ea E. cuniculi e tlōla melao-motheo e mengata e bolokiloeng haholo ea kopano ea RNA le ribosome, 'me ra sibolla protheine e ncha, eo pele e neng e sa tsejoe ea ribosome. Ka tšohanyetso, re bontša hore li-ribosome tsa microsporidia li ntlafalitse bokhoni ba ho tlama limolek'hule tse nyane, 'me re nahana hore ho khaoloa ha rRNA le liprotheine ho baka boqapi ba ho iphetola ha lintho bo ka qetellang bo fane ka litšobotsi tse molemo ho ribosome.
Ho ntlafatsa kutloisiso ea rona ea phetoho ea liprotheine le li-nucleic acid linthong tse phelang ka hare ho sele, re nkile qeto ea ho arola li-spores tsa E. cuniculi ho tsoa litsong tsa lisele tsa mammalian tse tšoaelitsoeng e le ho hloekisa li-ribosome tsa tsona le ho fumana sebopeho sa li-ribosome tsena. Ho thata ho fumana palo e kholo ea li-microsporidia tse nang le likokoana-hloko hobane microsporidia e ke ke ea lengoa sebakeng sa limatlafatsi. Ho e-na le hoo, lia hola le ho ikatisa feela ka har'a sele ea moamoheli. Ka hona, ho fumana biomass ea E. cuniculi bakeng sa tlhoekiso ea ribosome, re tšoaelitse mola oa sele ea liphio tsa mammalian RK13 ka li-spores tsa E. cuniculi 'me ra lema lisele tsena tse tšoaelitsoeng ka libeke tse' maloa ho lumella E. cuniculi ho hola le ho ata. Re sebelisa monolayer ea sele e tšoaelitsoeng ea hoo e ka bang halofo ea mithara ea sekwere, re ile ra khona ho hloekisa li-spores tsa Microsporidia tse ka bang 300 mg 'me ra li sebelisa ho arola li-ribosome. Eaba re sitisa li-spores tse hloekisitsoeng ka lifaha tsa khalase 'me ra arola li-ribosome tse tala re sebelisa stepwise polyethylene glycol fractionation ea lysates. Sena se re file monyetla oa ho fumana hoo e ka bang 300 µg ea li-ribosome tsa E. cuniculi tse tala bakeng sa tlhahlobo ea sebopeho.
Eaba re bokella litšoantšo tsa cryo-EM re sebelisa disampole tsa ribosome tse hlahisitsoeng mme ra sebetsana le litšoantšo tsena re sebelisa limaske tse tsamaellanang le karoloana e kholo ea ribosomal, hlooho e nyane ea karoloana, le karoloana e nyane. Nakong ea ts'ebetso ena, re bokelletse litšoantšo tsa likaroloana tse ka bang 108,000 tsa ribosomal le litšoantšo tsa cryo-EM tse baliloeng ka qeto ea 2.7 Å (Litšoantšo tse Tlatsetsang 1-3). Eaba re sebelisa litšoantšo tsa cryoEM ho etsa mohlala oa rRNA, protheine ea ribosomal, le hibernation factor Mdf1 e amanang le E. cuniculi ribosomes (Setšoantšo sa 1a, b).
a Sebopeho sa ribosome ya E. cuniculi ka hara motsoako o nang le hibernation factor Mdf1 (pdb id 7QEP). b 'Mapa wa hibernation factor Mdf1 o amanang le E. cuniculi ribosome. c 'Mapa wa sebopeho sa bobedi o bapisang rRNA e fumanweng mefuteng ya Microsporidian le meaho e tsebahalang ya ribosomal. Diphanele di bontsha sebaka sa dikotwana tsa rRNA tse amplified (ES) le dibaka tse sebetsang tsa ribosome, ho kenyeletswa le sebaka sa ho hlalosa (DC), sarcinicin loop (SRL), le setsi sa peptidyl transferase (PTC). d Bongata ba dielektrone bo tsamaellanang le setsi sa peptidyl transferase sa ribosome ya E. cuniculi bo fana ka maikutlo a hore sebaka sena sa catalytic se na le sebopeho se tshwanang ho parasite ya E. cuniculi le beng ba yona, ho kenyeletswa H. sapiens. e, f Bongata ba dielektrone tse tsamaellanang tsa setsi sa ho hlalosa (e) le sebopeho sa dikemiso sa setsi sa ho hlalosa (f) di bontsha hore E. cuniculi e na le masalla a U1491 ho ena le A1491 (E. coli numbering) ho di-eukaryote tse ding tse ngata. Phetoho ena e bontsha hore E. cuniculi e ka nna ya ba le kutloelo-bohloko ho dithibela-mafu tse shebaneng le sebaka sena se sebetsang.
Ho fapana le dibopeho tse neng di thehilwe pele tsa di-ribosome tsa V. necatrix le P. locustae (dibopeho ka bobedi di emela lelapa le le leng la microsporidia la Nosematidae mme di tshwana haholo), di-ribosome tsa E. cuniculi tse 31,32 di feta ditshebetsong tse ngata tsa rRNA le ho arohana ha protheine. Ho kgutlela pele ho fetoha ha foromo (Ditshwantsho tse Tlatsetsang 4-6). Ho rRNA, diphetoho tse hlollang ka ho fetisisa di ne di kenyeletsa tahlehelo e felletseng ya karolo e atolositsweng ya 25S rRNA ES12L le ho senyeha ha karolo ya di-helices tsa h39, h41, le H18 (Setshwantsho sa 1c, Setshwantsho se Tlatsetsang 4). Har'a diprotheine tsa ribosomal, diphetoho tse makatsang ka ho fetisisa di ne di kenyeletsa tahlehelo e feletseng ya protheine ya eS30 le ho kgutsufala ha diprotheine tsa eL8, eL13, eL18, eL22, eL29, eL40, uS3, uS9, uS14, uS17, le eS7 (Ditshwantsho tse Tlatsetsang 4, 5).
Ka hona, phokotso e feteletseng ea li-genome tsa mefuta ea Encephalotozoon/Ordospora e bonahala sebopehong sa tsona sa ribosome: Li-ribosome tsa E. cuniculi li ba le tahlehelo e kholo ea protheine ho li-ribosome tsa cytoplasmic tsa eukaryotic tse itšetlehileng ka sebopeho, 'me ha li na le likaroloana tsa rRNA le protheine tse bolokiloeng haholo eseng feela ho li-eukaryote, empa hape le libakeng tse tharo tsa bophelo. Sebopeho sa ribosome ea E. cuniculi se fana ka mohlala oa pele oa limolek'hule bakeng sa liphetoho tsena 'me se senola liketsahalo tsa ho iphetola ha lintho tse hlokomolohuoeng ke li-genomics tse bapisoang le lithuto tsa sebopeho sa biomolecular sa ka hare ho sele (Setšoantšo se Tlatsetsang sa 7). Ka tlase, re hlalosa ketsahalo ka 'ngoe ea tsena hammoho le tšimoloho ea tsona e ka bang teng ea ho iphetola ha lintho le tšusumetso ea tsona e ka bang teng mosebetsing oa ribosome.
Eaba re fumana hore, ho phaella ho dikotwana tse kgolo tsa rRNA, di-ribosome tsa E. cuniculi di na le diphetoho tsa rRNA sebakeng se seng sa tsona se sebetsang. Le hoja setsi sa peptidyl transferase sa ribosome ya E. cuniculi se na le sebopeho se tshwanang le di-ribosome tse ding tsa eukaryotic (Setshwantsho sa 1d), setsi sa ho hlalosa se fapana ka lebaka la diphetoho tsa tatellano ho nucleotide 1491 (E. coli numbering, Setshwantsho sa 1e, f). Tlhokomelo ena e bohlokwa hobane sebaka sa ho hlalosa di-ribosome tsa eukaryotic hangata se na le masalla a G1408 le A1491 ha a bapiswa le masalla a mofuta wa baktheria A1408 le G1491. Phapang ena e thehile kutlwisiso e fapaneng ya di-ribosome tsa baktheria le eukaryotic ho lelapa la aminoglycoside la dithibela-mafu tsa ribosomal le dimolek'hule tse ding tse nyane tse shebaneng le sebaka sa ho hlalosa. Sebakeng sa ho hlalohanya ha ribosome ea E. cuniculi, masalla a A1491 a ile a nkeloa sebaka ke U1491, e leng se ka etsang hore ho be le sebopeho se ikhethang sa ho tlama bakeng sa limolek'hule tse nyane tse shebaneng le sebaka sena se sebetsang. Mofuta o tšoanang oa A14901 o boetse o teng ho microsporidia tse ling tse kang P. locustae le V. necatrix, e leng se bontšang hore e atile har'a mefuta ea microsporidia (Setšoantšo sa 1f).
Hobane disampole tsa rona tsa ribosome tsa E. cuniculi li ne li arotsoe ho tsoa ho li-spores tse sa sebetseng ka lebaka la metabolism, re lekile 'mapa oa cryo-EM oa E. cuniculi bakeng sa ho tlamahana ha ribosome ho hlalositsoeng pele tlas'a khatello kapa maemo a tlala. Lintho tse ka tlas'a hibernation 31,32,36,37, 38. Re bapisitse sebopeho se neng se thehiloe pele sa ribosome e ka tlas'a hibernation le 'mapa oa cryo-EM oa ribosome ea E. cuniculi. Bakeng sa ho emisa, li-ribosome tsa S. cerevisiae li sebelisitsoe ka har'a hibernation factor Stm138, li-ribosome tsa loucher ka har'a complement ka Lso232 factor, le li-ribosome tsa V. necatrix ka har'a complement ka Mdf1 le Mdf231 factor. Ka nako e ts'oanang, re fumane bongata ba cryo-EM bo tsamaellanang le karolo e setseng ea Mdf1. Ho tšoana le ho tlama Mdf1 ho ribosome ea V. necatrix, Mdf1 e boetse e tlama ho ribosome ea E. cuniculi, moo e thibelang sebaka sa E sa ribosome, mohlomong e thusa ho etsa hore li-ribosome li fumanehe ha li-spores tsa likokoana-hloko li se li sa sebetse 'meleng ha' mele o emisoa (Setšoantšo sa 2).
Mdf1 e thibela sebaka sa E sa ribosome, seo ho bonahalang se thusa ho thibela ribosome ha di-spores tsa dikokwana-hloko di se di sa sebetse ka botlalo. Sebopehong sa ribosome ya E. cuniculi, re fumane hore Mdf1 e theha kamano e neng e sa tsejwe pele le kutu ya ribosome ya L1, karolo ya ribosome e thusang ho lokollwa ha tRNA e se nang acylic ho tswa ho ribosome nakong ya tlhahiso ya protheine. Dikgokelo tsena di fana ka maikutlo a hore Mdf1 e arohana le ribosome e sebedisa mokgwa o tshwanang le wa tRNA e se nang acetylic, e fanang ka tlhaloso e ka bang teng ya hore na ribosome e tlosa Mdf1 jwang ho tsosolosa tlhahiso ya protheine.
Leha ho le jwalo, sebopeho sa rona se senotse kgokagano e sa tsejweng pakeng tsa Mdf1 le leoto la ribosome la L1 (karolo ya ribosome e thusang ho lokolla tRNA e senyehileng ho tswa ho ribosome nakong ya ho hlophiswa ha protheine). Haholo-holo, Mdf1 e sebedisa dikgokagano tse tshwanang le karolo ya setsoe ya molek'hule ya tRNA e senyehileng (Setshwantsho sa 2). Mohlala ona wa dimolek'hule o neng o sa tsejwe pele o bontshitse hore Mdf1 e ikarola ho ribosome e sebedisa mokgwa o tshwanang le wa tRNA e senyehileng, e leng se hlalosang kamoo ribosome e tlosang ntlha ena ya ho hema ho tsosolosa ho hlophiswa ha protheine.
Ha re ntse re haha ​​mohlala oa rRNA, re fumane hore ribosome ea E. cuniculi e na le likaroloana tsa rRNA tse mennoeng ka mokhoa o sa tloaelehang, tseo re li bitsitseng rRNA e kopaneng (Setšoantšo sa 3). Li-ribosome tse akaretsang libaka tse tharo tsa bophelo, rRNA e mena ka har'a libopeho tseo boholo ba rRNA bo thehang ho tsona e ka ba para ea motheo le ho mena hammoho kapa ho sebelisana le liprotheine tsa ribosomal38,39,40. Leha ho le joalo, ho li-ribosome tsa E. cuniculi, li-rRNA li bonahala li tlōla molao-motheo ona oa ho mena ka ho fetola tse ling tsa li-helice tsa tsona hore e be libaka tse sa buloang tsa rRNA.
Sebopeho sa H18 25S rRNA helix ho S. cerevisiae, V. necatrix, le E. cuniculi. Ka tlwaelo, ho di-ribosome tse akaretsang dibaka tse tharo tsa bophelo, linker ena e kopana le RNA helix e nang le masalla a 24 ho isa ho a 34. Ho Microsporidia, ka lehlakoreng le leng, linker ena ya rRNA e fokotswa butle-butle ho ba di-linker tse pedi tse nang le strand e le nngwe tse nang le masalla a 12 feela. Bongata ba masalla ana bo pepesetswa di-solvents. Setšoantšo se bontsha hore microsporidia ya parasitic e bonahala e tlōla melao-motheo e akaretsang ya ho mena ha rRNA, moo metheo ya rRNA hangata e kopanngwang le metheo e meng kapa e amehang dikamanong tsa rRNA-protein. Ho microsporidia, di-fragment tse ding tsa rRNA di nka lesoba le sa rateheng, moo helix ya pele ya rRNA e fetohang sekotwana se nang le strand e le nngwe se lelefaditsweng hoo e ka bang moleng o otlolohileng. Boteng ba dibaka tsena tse sa tlwaelehang bo dumella microsporidia rRNA ho tlama di-fragment tse hole tsa rRNA ho sebedisa palo e fokolang ya metheo ya RNA.
Mohlala o hlahelletseng ka ho fetisisa oa phetoho ena ea ho iphetola ha lintho o ka bonoa ho H18 25S rRNA helix (Setšoantšo sa 3). Mefuteng ea ho tloha ho E. coli ho ea ho batho, metheo ea helix ena ea rRNA e na le li-nucleotide tse 24-32, tse etsang helix e sa tloaelehang hanyane. Meahong ea ribosomal e neng e tsejoa pele ho tsoa ho V. necatrix le P. locustae,31,32 metheo ea helix ea H18 ha e koaheloe ka karolo, empa ho kopanya ha motheo oa nucleotide hoa bolokoa. Leha ho le joalo, ho E. cuniculi sekhechana sena sa rRNA se fetoha lihokelo tse khutšoane ka ho fetisisa 228UUUGU232 le 301UUUUUUUUU307. Ho fapana le likaroloana tse tloaelehileng tsa rRNA, lihokelo tsena tse ruileng ka uridine ha li koale kapa ha li kopane haholo le liprotheine tsa ribosomal. Ho e-na le hoo, li amohela meaho e bulehileng ka solvent le e bulehileng ka botlalo eo likhoele tsa rRNA li atolositsoeng hoo e batlang e otlolohile. Sebopeho sena se otlolohileng se hlalosa kamoo E. cuniculi e sebelisang metheo ea RNA e 12 feela ho tlatsa sekheo sa 33 Å pakeng tsa li-helice tsa H16 le H18 rRNA, ha mefuta e meng e hloka bonyane metheo ea rRNA e habeli ho tlatsa sekheo.
Kahoo, re ka bontša hore, ka ho mena ho sa lokelang ka matla, microsporidia ea likokoana-hloko e thehile leano la ho fokotsa esita le likarolo tsa rRNA tse ntseng li bolokiloe ka bophara ho pholletsa le mefuta ea lintho tse phelang libakeng tse tharo tsa bophelo. Kamoo ho bonahalang kateng, ka ho bokella liphetoho tse fetolang li-helice tsa rRNA hore e be lihokelo tse khutšoane tsa poly-U, E. cuniculi e ka theha likaroloana tse sa tloaelehang tsa rRNA tse nang le li-nucleotide tse fokolang kamoo ho ka khonehang bakeng sa ho hokela likaroloana tsa rRNA tse hole. Sena se thusa ho hlalosa kamoo microsporidia e fihletseng phokotso e kholo sebopehong sa tsona sa mantlha sa limolek'hule ntle le ho lahleheloa ke botšepehi ba tsona ba sebopeho le ts'ebetso.
Tšobotsi e 'ngoe e sa tloaelehang ea E. cuniculi rRNA ke ponahalo ea rRNA ntle le ho teteana (Setšoantšo sa 4). Li-bulges ke li-nucleotide tse se nang lipara tsa motheo tse sothehang ho tsoa ho RNA helix ho e-na le ho ipata ho eona. Li-protrusion tse ngata tsa rRNA li sebetsa e le likhomaretsi tsa limolek'hule, li thusa ho tlama liprotheine tsa ribosomal tse haufi kapa likaroloana tse ling tsa rRNA. Tse ling tsa li-bulges li sebetsa e le li-hinge, li lumella rRNA helix ho kobeha le ho mena hantle bakeng sa tlhahiso ea protheine e hlahisang 41.
a Ho hlaha ha rRNA (S. cerevisiae numbering) ha ho yo sebopehong sa ribosome sa E. cuniculi, empa ho teng ho di-ribosome tse ding tse ngata tsa E. coli, S. cerevisiae, H. sapiens, le E. cuniculi. diparasite ha di na di-bulge tse ngata tsa kgale, tse bolokilweng haholo tsa rRNA. Ho teteana hona ho tsitsisa sebopeho sa ribosome; ka hona, ho ba sieo ha tsona ho microsporidia ho bontsha botsitso bo fokotsehileng ba ho mena ha rRNA ho diparasite tsa microsporidia. Papiso le di-stems tsa P (di-stems tsa L7/L12 ho dibaktheria) ho bontsha hore tahlehelo ya di-bump tsa rRNA ka nako e nngwe e tsamaellana le ponahalo ya di-bump tse ntjha pela di-bump tse lahlehileng. Helix ya H42 ho 23S/28S rRNA e na le bulge ya kgale (U1206 ho Saccharomyces cerevisiae) e hakanyetswang hore e na le bonyane dilemo tse dibilione tse 3.5 ka lebaka la tshireletso ya yona dibakeng tse tharo tsa bophelo. Ho microsporidia, bulge ena e a fediswa. Leha ho le jwalo, ho ile ha hlaha leqhubu le letjha pela leqhubu le lahlehileng (A1306 ho E. cuniculi).
Ka mokhoa o makatsang, re fumane hore li-ribosome tsa E. cuniculi ha li na boholo ba li-bulge tsa rRNA tse fumanoang mefuteng e meng, ho kenyeletsoa le li-bulge tse fetang 30 tse bolokiloeng ho li-eukaryotes tse ling (Setšoantšo sa 4a). Tahlehelo ena e felisa likamano tse ngata pakeng tsa li-subunit tsa ribosomal le li-helice tse haufi tsa rRNA, ka linako tse ling li etsa likheo tse kholo tse se nang letho ka har'a ribosome, e leng se etsang hore ribosome ea E. cuniculi e be le masoba a mangata ha e bapisoa le li-ribosome tsa setso (Setšoantšo sa 4b). Haholo-holo, re fumane hore boholo ba li-bulge tsena le tsona li ne li lahlehile meahong ea ribosome ea V. necatrix le P. locustae e neng e se e fumanoe pele, e neng e hlokomolohuoa ke litlhahlobo tsa sebopeho tse fetileng31,32.
Ka linako tse ling tahlehelo ea li-bulge tsa rRNA e tsamaea le nts'etsopele ea li-bulge tse ncha haufi le bulge e lahlehileng. Mohlala, ribosomal P-stem e na le bulge ea U1208 (ho Saccharomyces cerevisiae) e ileng ea pholoha ho tloha ho E. coli ho ea ho batho 'me ka hona ho hakanngoa hore e na le lilemo tse libilione tse 3.5. Nakong ea tlhahiso ea protheine, bulge ena e thusa kutu ea P ho tsamaea lipakeng tsa libopeho tse bulehileng le tse koetsoeng e le hore ribosome e ka fumana lintho tse fetolelang le ho li isa sebakeng se sebetsang. Ho E. cuniculi ribosomes, ho teteana hona ha ho eo; leha ho le joalo, ho teteana ho hocha (G883) ho fumanehang ka lipara tse tharo feela tsa motheo ho ka kenya letsoho ho tsosoloseng ho tenyetseha ho hoholo ha kutu ea P (Setšoantšo sa 4c).
Lintlha tsa rona mabapi le rRNA e se nang maqhutsu li bontša hore ho fokotsoa ha rRNA ha ho felle feela tahlehelong ea likarolo tsa rRNA holim'a ribosome, empa ho ka boela ha kenyelletsa nucleus ea ribosome, e leng se bakang sekoli sa limolek'hule se ikhethileng se sa hlalosoang liseleng tse phelang tse lokolohileng. Mefuta e phelang ea bonoa.
Kamora ho etsa mohlala oa liprotheine tsa ribosomal le rRNA ea canonical, re fumane hore likarolo tse tloaelehileng tsa ribosomal li ke ke tsa hlalosa likarolo tse tharo tsa setšoantšo sa cryo-EM. Tse peli tsa likaroloana tsena ke limolek'hule tse nyane ka boholo (Setšoantšo sa 5, Setšoantšo se Tlatsetsang sa 8). Karolo ea pele e arotsoe lipakeng tsa liprotheine tsa ribosomal uL15 le eL18 sebakeng seo hangata se nang le C-terminus ea eL18, e khutsufalitsoeng ho E. cuniculi. Leha re sa khone ho fumana boitsebiso ba molek'hule ena, boholo le sebopeho sa sehlekehleke sena sa density se hlalosoa hantle ke boteng ba limolek'hule tsa spermidine. Ho tlamahana ha eona le ribosome ho tsitsisoa ke liphetoho tse ikhethileng tsa microsporidia liprotheineng tsa uL15 (Asp51 le Arg56), tse bonahalang li eketsa kamano ea ribosome bakeng sa molek'hule ena e nyane, kaha li lumella uL15 ho phuthela molek'hule e nyane ka sebopeho sa ribosomal. Setšoantšo se Tlatsetsang sa 2). 8, lintlha tse ling 1, 2).
Setšoantšo sa Cryo-EM se bonts'ang boteng ba li-nucleotide ka ntle ho ribose e tlameletsoeng ho ribosome ea E. cuniculi. Ho ribosome ea E. cuniculi, nucleotide ena e nka sebaka se le seng le nucleotide ea 25S rRNA A3186 (Saccharomyces cerevisiae numbering) ho li-ribosome tse ling tse ngata tsa eukaryotic. b Sebopehong sa ribosomal sa E. cuniculi, nucleotide ena e fumaneha pakeng tsa liprotheine tsa ribosomal uL9 le eL20, ka hona e tsitsisa kamano pakeng tsa liprotheine tse peli. Tlhahlobo ea paballo ea tatellano ea cd eL20 har'a mefuta ea microsporidia. Sefate sa phylogenetic sa mefuta ea Microsporidia (c) le ho latellana ha tatellano e mengata ea protheine ea eL20 (d) li bontša hore masala a tlamang nucleotide F170 le K172 a bolokiloe ho Microsporidia e tloaelehileng haholo, ntle le S. lophii, ntle le Microsporidia ea pele ea makala, e ileng ea boloka katoloso ea ES39L rRNA. Setšoantšo sena se bontša hore masala a tlamang nucleotide F170 le K172 a teng feela ho eL20 ea genome ea microsporidia e fokotsehileng haholo, empa eseng ho eukaryotes tse ling. Ka kakaretso, lintlha tsena li bontša hore li-ribosome tsa Microsporidian li thehile sebaka sa tlamang nucleotide se bonahalang se tlama limolek'hule tsa AMP le ho li sebelisa ho tsitsisa likamano tsa protheine le protheine sebopehong sa ribosomal. Paballo e phahameng ea sebaka sena sa tlamang ho Microsporidia le ho ba sieo ha sona ho li-eukaryotes tse ling li bontša hore sebaka sena se ka fana ka monyetla o khethiloeng oa ho phela bakeng sa Microsporidia. Ka hona, pokotho e tlamang nucleotide ka har'a microsporidia ribosome ha e bonahale e le tšobotsi e senyehang kapa mofuta oa ho qetela oa ho senyeha ha rRNA joalo ka ha ho hlalositsoe pele, empa ho e-na le hoo ke boqapi bo thusang ba ho iphetola ha lintho bo lumellang microsporidia ribosome ho tlama limolek'hule tse nyane ka ho toba, li li sebelisa e le liboloko tsa kaho tsa limolek'hule. Ho sibolloa hona ho etsa hore microsporidia ribosome e be eona feela ribosome e tsejoang ka ho sebelisa nucleotide e le 'ngoe e le boloko ba eona ba kaho. f Tsela ea ho iphetola ha lintho e inahaneloang e nkiloeng ho tlamong ea nucleotide.
Boima ba bobeli ba limolek'hule bo tlase bo fumaneha sebakeng se pakeng tsa liprotheine tsa ribosomal uL9 le eL30 (Setšoantšo sa 5a). Sebopeho sena se ne se hlalositsoe pele sebopehong sa ribosome ea Saccharomyces cerevisiae e le sebaka se tlamang bakeng sa nucleotide ea 25S ea rRNA A3186 (karolo ea katoloso ea ES39L rRNA)38. Ho bontšitsoe hore ho li-ribosome tsa P. locustae ES39L tse senyehileng, sebopeho sena se tlama nucleotide e le 'ngoe e sa tsejoeng 31, 'me ho nahanoa hore nucleotide ena ke mofuta oa ho qetela o fokotsehileng oa rRNA, oo bolelele ba rRNA bo leng ~ metheo ea 130-230. ES39L e fokotsoe ho ba nucleotide e le 'ngoe 32.43. Litšoantšo tsa rona tsa cryo-EM li tšehetsa mohopolo oa hore boima bo ka hlalosoa ke li-nucleotide. Leha ho le joalo, qeto e phahameng ea sebopeho sa rona e bontšitse hore nucleotide ena ke molek'hule ea extraribosomal, mohlomong AMP (Setšoantšo sa 5a, b).
Eaba re botsa hore na sebaka sa ho tlama nucleotide se hlahile ho E. cuniculi ribosome kapa hore na se kile sa ba teng pele. Kaha ho tlama nucleotide ho tsamaiswa haholo ke masala a Phe170 le Lys172 ho protheine ea eL30 ribosomal, re ile ra hlahloba paballo ea masala ana ho li-eukaryote tse 4396 tse emelang. Joalo ka tabeng ea uL15 e kaholimo, re fumane hore masala a Phe170 le Lys172 a bolokiloe haholo feela ho Microsporidia e tloaelehileng, empa ha a eo ho li-eukaryote tse ling, ho kenyeletsoa le Microsporidia Mitosporidium le Amphiamblys tse sa tloaelehang, moo karoloana ea ES39L rRNA e sa fokotsoang 44, 45, 46 (Setšoantšo sa 5c). -e).
Ha di kopantswe, dintlha tsena di tshehetsa mohopolo wa hore E. cuniculi le mohlomong di-microsporidia tse ding tse ka sehloohong di ntlafaditse bokgoni ba ho tshwara palo e kgolo ya di-metabolite tse nyane ka hara sebopeho sa ribosome ho lefella phokotseho ya maemo a rRNA le protheine. Ka ho etsa jwalo, ba ntlafaditse bokgoni bo ikgethang ba ho tlama di-nucleotide ka ntle ho ribosome, ho bontsha hore dibopeho tsa dimolek'hule tse bakwang ke dikokonyana di lefella ka ho tshwara di-metabolite tse ngata tse nyane le ho di sebedisa e le mehlala ya sebopeho sa dikotwana tsa RNA le protheine tse senyehileng.
Karolo ea boraro e sa kang ea etsoa ea 'mapa oa rona oa cryo-EM, e fumanoeng karolong e kholo ea ribosomal. Qeto e phahameng haholo (2.6 Å) ea 'mapa oa rona e bontša hore bongata bona ke ba liprotheine tse nang le metsoako e ikhethang ea masala a maholo a ketane ea lehlakore, e leng se ileng sa re lumella ho khetholla bongata bona e le protheine ea ribosomal e neng e sa tsejoe pele eo re e hlwaileng e le E ne e bitsoa msL2 (protheine e ikhethang ea Microsporidia L2) (mekhoa, setšoantšo sa 6). Patlisiso ea rona ea homology e bontšitse hore msL2 e bolokiloe ka har'a Microsporidia clade ea mofuta oa Encephaliter le Orosporidium, empa ha e eo mefuteng e meng, ho kenyeletsoa le Microsporidia e meng. Sebopehong sa ribosomal, msL2 e nka sekheo se entsoeng ke tahlehelo ea ES31L rRNA e atolositsoeng. Sebakeng sena se se nang letho, msL2 e thusa ho tsitsisa ho mena ha rRNA 'me e ka lefella tahlehelo ea ES31L (Setšoantšo sa 6).
Bongata ba dieleketerone le mohlala wa protheine ya ribosomal e ikgethang ya Microsporidia msL2 e fumanwang ho E. cuniculi ribosomes. b Bongata ba di-ribosome tsa eukaryotic, ho kenyeletswa le 80S ribosome ya Saccharomyces cerevisiae, di na le keketseho ya ES19L rRNA e lahlehileng mefuteng e mengata ya Microsporidian. Sebopeho se seng se thehilwe pele sa V. necatrix microsporidia ribosome se fana ka maikutlo a hore tahlehelo ya ES19L dikokwana-hlokong tsena e lefellwa ke ho iphetola ha protheine e ntjha ya msL1 ribosomal. Thutong ena, re fumane hore E. cuniculi ribosome le yona e hlahisitse protheine e nngwe ya ribosomal RNA e etsisang e le puseletso e bonahalang bakeng sa tahlehelo ya ES19L. Leha ho le jwalo, msL2 (eo hona jwale e ngotsweng e le protheine ya ECU06_1135 e inahanelwang) le msL1 di na le tshimollo e fapaneng ya sebopeho le ya ho iphetola ha dintho. c Ho sibolloa hona ha tlhahiso ea liprotheine tsa ribosomal tsa msL1 le msL2 tse sa amaneng le ho iphetola ha lintho ho fana ka maikutlo a hore haeba li-ribosome li bokella liphetoho tse kotsi ho rRNA ea tsona, li ka fihlella maemo a sa tloaelehang a mefuta-futa ea metsoako esita le sehlopheng se senyenyane sa mefuta e amanang haufi-ufi. Ho sibolloa hona ho ka thusa ho hlakisa tšimoloho le phetoho ea ribosome ea mitochondrial, e tsejoang ka rRNA ea eona e fokotsehileng haholo le phapang e sa tloaelehang ea metsoako ea protheine ho pholletsa le mefuta.
Eaba re bapisa protheine ea msL2 le protheine ea msL1 e hlalositsoeng pele, e leng eona feela protheine ea ribosomal e tsejoang ka microsporidia e fumanehang ho V. necatrix ribosome. Re ne re batla ho leka hore na msL1 le msL2 li amana ka ho iphetola ha lintho. Tlhahlobo ea rona e bontšitse hore msL1 le msL2 li lula ka har'a mokoti o tšoanang sebopehong sa ribosomal, empa li na le meaho e fapaneng ea mantlha le ea boraro, e leng se bontšang tšimoloho ea tsona e ikemetseng ea ho iphetola ha lintho (Setšoantšo sa 6). Kahoo, ho sibolloa ha rona ha msL2 ho fana ka bopaki ba hore lihlopha tsa mefuta e kopaneng ea eukaryotic li ka ikemela ho hlahisa liprotheine tsa ribosomal tse fapaneng ka sebopeho ho lefella tahlehelo ea likotoana tsa rRNA. Phihlello ena e hlokomeleha ka hore li-ribosome tse ngata tsa cytoplasmic eukaryotic li na le protheine e sa fetoheng, ho kenyeletsoa le lelapa le tšoanang la liprotheine tse 81 tsa ribosomal. Ponahalo ea msL1 le msL2 mefuteng e fapaneng ea microsporidia ho arabela tahlehelong ea likarolo tse atolositsoeng tsa rRNA e bontša hore ho senyeha ha meralo ea limolek'hule tsa parasite ho etsa hore likokoana-hloko li batle liphetoho tse buseletsang, tse ka qetellang li lebisitse ho fumanoeng ha tsona mefuteng e fapaneng ea likokoana-hloko.
Qetellong, ha mohlala oa rona o phetheloa, re ile ra bapisa sebopeho sa ribosome ea E. cuniculi le se boletsoeng esale pele ho tsoa tatellanong ea genome. Liprotheine tse 'maloa tsa ribosomal, ho kenyeletsoa le eL14, eL38, eL41, le eS30, pele ho ne ho nahanoa hore li haella genome ea E. cuniculi ka lebaka la ho ba sieo ha li-homologue tsa tsona ho tsoa genome ea E. cuniculi. Tahlehelo ea liprotheine tse ngata tsa ribosomal le eona e boleloa esale pele ho tse ling tse ngata tse fokotsehileng haholo ka har'a sele le li-endosymbionts. Mohlala, leha boholo ba libaktheria tse phelang ka bolokolohi li na le lelapa le tšoanang la liprotheine tse 54 tsa ribosomal, ke malapa a 11 feela a liprotheine ana a nang le li-homologue tse ka bonoang genome ka 'ngoe e hlahlobiloeng ea libaktheria tse thibetsoeng ke moamoheli. Ho tšehetsa khopolo ena, tahlehelo ea liprotheine tsa ribosomal e bonoe ka liteko ho V. necatrix le P. locustae microsporidia, tse se nang liprotheine tsa eL38 le eL4131,32.
Leha ho le jwalo, dibopeho tsa rona di bontsha hore ke eL38, eL41, le eS30 feela tse lahlehileng ho E. cuniculi ribosome. Protheine ya eL14 e ile ya bolokwa mme sebopeho sa rona se bontshitse hore na ke hobaneng ha protheine ena e sa fumanehe patlong ya homology (Setshwantsho sa 7). Ho E. cuniculi ribosomes, boholo ba sebaka sa ho tlama sa eL14 se lahlehile ka lebaka la ho senyeha ha ES39L e amplified ya rRNA. Ha ES39L e le siyo, eL14 e lahlehetswe ke boholo ba sebopeho sa yona sa bobedi, mme ke 18% feela ya tatellano ya eL14 e neng e tshwana ho E. cuniculi le S. cerevisiae. Polokeho ena e mpe ya tatellano e a makatsa hobane esita le Saccharomyces cerevisiae le Homo sapiens—diphedi tse ileng tsa arohana ka dilemo tse dibilione tse 1.5—di arolelana ho feta 51% ya masalla a tshwanang ho eL14. Tahlehelo ena e sa tloaelehang ea paballo e hlalosa hore na ke hobane'ng ha E. cuniculi eL14 e ntse e hlalosoa e le protheine ea M970_061160 e sa boleloang e le protheine ea ribosomal ea eL1427.
le Microsporidia ribosome e lahlehetsoe ke katoloso ea ES39L rRNA, e ileng ea felisa karolo e itseng ea sebaka sa ho tlama protheine ea eL14 ribosomal. Ha ES39L e se na ES39L, protheine ea microspore ea eL14 e lahleheloa ke sebopeho sa bobeli, moo α-helix ea pele e tlamang rRNA e senyehang ho ba selika-likoe se senyenyane sa bolelele. b Ho tsamaisana ha tatellano e mengata ho bontša hore protheine ea eL14 e bolokiloe haholo mefuteng ea eukaryotic (boitsebahatso ba tatellano ea 57% pakeng tsa tomoso le li-homologue tsa batho), empa e bolokiloe hampe ebile e fapane ho microsporidia (eo ho seng ho feta 24% ea masala a tšoanang le eL14 homologue). ho tsoa ho S. cerevisiae kapa H. sapiens). Paballo ena e mpe ea tatellano le phapang ea sebopeho sa bobeli e hlalosa hore na ke hobane'ng ha e-homologue ea eL14 e e-so ka e fumanoa ho E. cuniculi le hore na ke hobane'ng ha protheine ena ho nahanoa hore e lahlehile ho E. cuniculi. Ka lehlakoreng le leng, E. cuniculi eL14 e kile ea hlalosoa e le protheine ea M970_061160 e ka bang teng. Tlhokomeliso ena e bontša hore mefuta-futa ea liphatsa tsa lefutso tsa microsporidia hajoale e hakanngoa ho feta tekano: liphatsa tse ling tsa lefutso tse nahanoang hore li lahlehile ho microsporidia ha e le hantle li bolokiloe, leha li le ka mefuta e fapaneng haholo; ho e-na le hoo, tse ling ho nahanoa hore li ngola liphatsa tsa lefutso tsa microsporidia bakeng sa liprotheine tse ikhethileng tsa liboko (mohlala, protheine ea khopolo-taba ea M970_061160) ha e le hantle e ngola liprotheine tse fapaneng haholo tse fumanoang ho eukaryotes tse ling.
Sephetho sena se fana ka maikutlo a hore ho fetoha ha rRNA ho ka lebisa tahlehelong e kholo ea paballo ea tatellano liprotheineng tse haufi tsa ribosomal, e leng se etsang hore liprotheine tsena li se ke tsa bonoa bakeng sa lipatlisiso tsa homology. Kahoo, re ka 'na ra feteletsa tekanyo ea' nete ea ho senyeha ha limolek'hule libōpuoeng tse nyane tsa genome, kaha liprotheine tse ling tse nahanoang hore li lahlehile li ntse li tsoela pele, leha li le ka mefuta e fetotsoeng haholo.
Likokoana-hloko li ka boloka ts'ebetso ea mechine ea tsona ea limolek'hule joang tlas'a maemo a phokotso e feteletseng ea genome? Phuputso ea rona e araba potso ena ka ho hlalosa sebopeho se rarahaneng sa limolek'hule (ribosome) sa E. cuniculi, e leng sebopuoa se nang le e 'ngoe ea li-genome tse nyane ka ho fetisisa tsa eukaryotic.
Ho se ho tsebahala ka lilemo tse ka bang mashome a mabeli hore limolek'hule tsa protheine le RNA tse phelang ka har'a likokoana-hloko tse nyenyane hangata li fapana le limolek'hule tsa tsona tse tšoanang tse phelang ka har'a mefuta e phelang ka bolokolohi hobane ha li na litsi tsa taolo ea boleng, li fokotsehile ho fihlela ho 50% ea boholo ba tsona likokoana-hlokong tse phelang ka bolokolohi, jj. liphetoho tse ngata tse fokolisang tse sitisang ho meneha le ts'ebetso. Mohlala, li-ribosome tsa likokoana-hloko tse nyane tsa genome, ho kenyeletsoa le likokoana-hloko tse ngata tse ka hare ho sele le li-endosymbionts, ho lebelletsoe hore li haelloa ke liprotheine tse 'maloa tsa ribosomal le ho fihlela ho karolo ea boraro ea li-nucleotide tsa rRNA ha li bapisoa le mefuta e phelang ka bolokolohi 27, 29, 30, 49. Leha ho le joalo, tsela eo limolek'hule tsena li sebetsang ka eona ka har'a likokoana-hloko e ntse e le sephiri haholo, e ithutoang haholo-holo ka li-genomics tse bapisoang.
Thuto ea rona e bontša hore sebopeho sa limolek'hule tse kholo se ka senola likarolo tse ngata tsa ho iphetola ha lintho tse thata ho li ntša lithutong tsa genomic tsa setso tsa likokoana-hloko tse ka hare ho sele le lintho tse ling tse thibetsoeng ke moamoheli (Setšoantšo se Tlatsetsang sa 7). Mohlala, mohlala oa protheine ea eL14 o bontša hore re ka feteletsa tekanyo ea 'nete ea ho senyeha ha sesebelisoa sa limolek'hule mefuteng ea likokoana-hloko. Likokoanyana tse nang le encephalitic joale ho lumeloa hore li na le liphatsa tse makholo tse ikhethileng tsa microsporidia. Leha ho le joalo, liphetho tsa rona li bontša hore tse ling tsa liphatsa tsena tse bonahalang li ikhetha ke mefuta e fapaneng haholo ea liphatsa tsa lefutso tse tloaelehileng ho eukaryotes tse ling. Ho feta moo, mohlala oa protheine ea msL2 o bontša kamoo re hlokomolohang liprotheine tse ncha tsa ribosomal le ho nyenyefatsa litaba tsa mechini ea limolek'hule tse phelang. Mohlala oa limolek'hule tse nyane o bontša kamoo re ka hlokomolohang boqapi bo bohlale ka ho fetisisa meahong ea limolek'hule tse phelang tse ka li fang mosebetsi o mocha oa baeloji.
Ha li kopanngoa, liphetho tsena li ntlafatsa kutloisiso ea rona ea liphapang lipakeng tsa meaho ea limolek'hule ea lintho tse phelang tse thibetsoeng ke moamoheli le tse ling tsa tsona linthong tse phelang tse lokolohileng. Re bontša hore mechine ea limolek'hule, eo ho nahanoang hore e fokotsehile ka nako e telele, ea senyeha, 'me e ka ba tlas'a liphetoho tse fapaneng tse fokolisang, ho e-na le hoo e na le sete ea likarolo tse sa tloaelehang tsa meaho tse hlokomolohuoang ka mokhoa o hlophisitsoeng.
Ka lehlakoreng le leng, likotoana tsa rRNA tse se nang maqhutsu le likotoana tse kopantsoeng tseo re li fumaneng ho li-ribosome tsa E. cuniculi li fana ka maikutlo a hore phokotso ea liphatsa tsa lefutso e ka fetola esita le likarolo tseo tsa mechini ea motheo ea limolek'hule tse bolokiloeng libakeng tse tharo tsa bophelo - kamora lilemo tse ka bang limilione tse likete tse 3.5. phetoho e ikemetseng ea mefuta.
Likaroloana tsa rRNA tse se nang bulge le tse kopantsoeng ho E. cuniculi ribosomes li na le thahasello e khethehileng leseling la lithuto tsa pejana tsa limolek'hule tsa RNA ho libaktheria tsa endosymbiotic. Mohlala, ho aphid endosymbiont Buchnera aphidicola, limolek'hule tsa rRNA le tRNA li bontšitsoe li na le meaho e amehang mochesong ka lebaka la leeme la sebopeho sa A+T le karolo e phahameng ea li-pair tsa motheo tse seng tsa canonical20,50. Liphetoho tsena ho RNA, hammoho le liphetoho limolek'huleng tsa protheine, joale ho nahanoa hore li ikarabella bakeng sa ho itšetleha ho feteletseng ha li-endosymbiont ho balekane le ho hloleha ha li-endosymbiont ho fetisetsa mocheso 21, 23. Leha microsporidia ea parasitic rRNA e na le liphetoho tse ikhethang ka sebopeho, mofuta oa liphetoho tsena o bontša hore botsitso bo fokotsehileng ba mocheso le ho itšetleha ho hoholo ka liprotheine tsa chaperone e ka ba likarolo tse tloaelehileng tsa limolek'hule tsa RNA linthong tse phelang tse nang le genome e fokotsehileng.
Ka lehlakoreng le leng, meaho ea rona e bontša hore microsporidia ea likokoana-hloko e hlahisitse bokhoni bo ikhethang ba ho hanela likaroloana tsa rRNA le protheine tse bolokiloeng ka bophara, e ntlafatsa bokhoni ba ho sebelisa li-metabolite tse nyane tse ngata le tse fumanehang habonolo e le mehlala ea sebopeho sa likaroloana tsa rRNA le protheine tse senyehileng. Ho senyeha ha sebopeho sa limolek'hule. . Maikutlo ana a tšehetsoa ke taba ea hore limolek'hule tse nyane tse lefellang tahlehelo ea likaroloana tsa protheine ho rRNA le ribosomes tsa E. cuniculi li tlama masala a itseng a microsporidia liprotheineng tsa uL15 le eL30. Sena se fana ka maikutlo a hore ho tlama limolek'hule tse nyane ho li-ribosomes e ka ba sehlahisoa sa khetho e ntle, moo liphetoho tse ikhethileng tsa Microsporidia liprotheineng tsa ribosomal li khethiloeng ka lebaka la bokhoni ba tsona ba ho eketsa kamano ea li-ribosomes bakeng sa limolek'hule tse nyane, e leng se ka lebisang ho libopuoa tse sebetsang hantle tsa ribosomal. Ho sibolloa hona ho senola boqapi bo bohlale sebopehong sa limolek'hule tsa likokoana-hloko tse nyenyane 'me ho re fa kutloisiso e betere ea hore na meaho ea limolek'hule tsa likokoana-hloko e boloka mosebetsi oa eona joang ho sa tsotellehe phetoho e fokotsang.
Hona jwale, ho hlwaya dimolek'hule tsena tse nyane ho ntse ho sa hlaka. Ha ho hlake hore na ke hobaneng ha ponahalo ya dimolek'hule tsena tse nyane sebopehong sa ribosomal e fapana pakeng tsa mefuta ya microsporidia. Haholo-holo, ha ho hlake hore na ke hobaneng ha ho tlamahana ha nucleotide ho bonwa ho ribosome ya E. cuniculi le P. locustae, mme e seng ho ribosome ya V. necatrix, ho sa tsotellehe boteng ba masala a F170 diprotheineng tsa eL20 le K172 tsa V. necatrix. Ho hlakolwa hona ho ka bakwa ke masala a 43 uL6 (a fumanehang haufi le pokotho ya tlamahano ya nucleotide), e leng tyrosine ho V. necatrix mme e seng threonine ho E. cuniculi le P. locustae. Ketane e kgolo ya lehlakore e monko o monate ya Tyr43 e ka sitisa tlamahano ya nucleotide ka lebaka la ho kopana ha steric. Ka tsela e nngwe, ho hlakolwa ha nucleotide ho bonahalang ho ka bakwa ke qeto e tlase ya setshwantsho sa cryo-EM, e sitisang ho etsa mohlala wa dikotwana tsa ribosomal tsa V. necatrix.
Ka lehlakoreng le leng, mosebetsi oa rona o bontša hore ts'ebetso ea ho bola ha genome e ka ba matla a boqapi. Haholo-holo, sebopeho sa E. cuniculi ribosome se bontša hore tahlehelo ea rRNA le likaroloana tsa protheine ho microsporidia ribosome e baka khatello ea ho iphetola ha lintho e khothalletsang liphetoho sebopehong sa ribosome. Mefuta ena e hlaha hole le sebaka se sebetsang sa ribosome 'me e bonahala e thusa ho boloka (kapa ho tsosolosa) kopano e ntle ea ribosome eo ho seng joalo e neng e tla sitisoa ke rRNA e fokotsehileng. Sena se bontša hore ho bonahala boqapi bo boholo ba microsporidia ribosome bo fetohile tlhoko ea ho thibela ho kheloha ha liphatsa tsa lefutso.
Mohlomong sena se bontšoa hantle ke ho tlama ha nucleotide, e leng ntho e so kang ea bonoa linthong tse ling tse phelang ho fihlela joale. Taba ea hore masala a tlamang nucleotide a teng ho microsporidia e tloaelehileng, empa eseng ho eukaryotes tse ling, e fana ka maikutlo a hore libaka tse tlamang nucleotide ha se feela masalla a emetseng ho nyamela, kapa sebaka sa ho qetela sa hore rRNA e tsosolosoe sebopehong sa nucleotide ka bonngoe. Ho e-na le hoo, sebaka sena se bonahala e le tšobotsi e molemo e ka beng e fetohile ka makhetlo a 'maloa a khetho e ntle. Libaka tse tlamang nucleotide e ka ba sehlahisoa sa khetho ea tlhaho: hang ha ES39L e senyehile, microsporidia e qobelloa ho batla puseletso ho tsosolosa biogenesis e ntle ea ribosome ha ho se na ES39L. Kaha nucleotide ena e ka etsisa likhokahano tsa limolek'hule tsa nucleotide ea A3186 ho ES39L, molek'hule ea nucleotide e fetoha motheo oa ribosome, eo ho tlama ha eona ho ntlafalitsoeng haholoanyane ke phetoho ea tatellano ea eL30.
Mabapi le phetoho ea limolek'hule ea likokoana-hloko tse ka hare ho sele, thuto ea rona e bontša hore matla a khetho ea tlhaho ea Darwin le ho theoha ha liphatsa tsa lefutso tsa ho bola ha genome ha li sebetse ka nako e le 'ngoe, empa lia sisinyeha. Taba ea pele, ho theoha ha liphatsa tsa lefutso ho felisa likarolo tsa bohlokoa tsa limolek'hule, e leng se etsang hore puseletso e hlokahale haholo. Ke feela ha likokoana-hloko li khotsofatsa tlhoko ena ka khetho ea tlhaho ea Darwin moo limolek'hule tsa tsona tse kholo li tla ba le monyetla oa ho nts'etsapele litšobotsi tsa tsona tse khahlang le tse ncha ka ho fetisisa. Habohlokoa, phetoho ea libaka tse tlamang nucleotide ho E. cuniculi ribosome e fana ka maikutlo a hore mokhoa ona oa ho fetoha ha limolek'hule tse lahleheloang ke tahlehelo ha o felise liphetoho tse senyang feela, empa ka linako tse ling o fana ka mesebetsi e mecha ka ho feletseng ho limolek'hule tse kholo tsa likokoana-hloko.
Khopolo ena e tsamaellana le khopolo-taba ea Sewell Wright ea ho leka-lekana ho tsamaeang, e bolelang hore tsamaiso e thata ea khetho ea tlhaho e fokotsa bokhoni ba lintho tse phelang ho qapa boqapi51,52,53. Leha ho le joalo, haeba ho falla ha liphatsa tsa lefutso ho sitisa khetho ea tlhaho, ho falla hona ho ka hlahisa liphetoho tse sa ikamahanyeng le maemo ka botsona (kapa tse kotsi) empa li lebisa liphetohong tse ling tse fanang ka boikoetliso bo phahameng kapa ts'ebetso e ncha ea baeloji. Moralo oa rona o tšehetsa khopolo ena ka ho bontša hore mofuta o tšoanang oa phetoho o fokotsang ho mena le ts'ebetso ea biomolecule o bonahala e le sesosa se seholo sa ntlafatso ea eona. Tumellanong le mohlala oa phetoho ea win-win, thuto ea rona e bontša hore ho bola ha genome, eo ka tloaelo e nkoang e le ts'ebetso e senyehang, le eona ke mokhanni e moholo oa boqapi, ka linako tse ling 'me mohlomong le hangata e lumella li-macromolecule ho fumana mesebetsi e mecha ea likokoana-hloko. li ka li sebelisa.