א דאנק פארן באזוכן Nature.com. די בראַוזער ווערסיע וואָס איר ניצט האט באַגרענעצטע CSS שטיצע. פֿאַר די בעסטע דערפאַרונג, מיר רעקאָמענדירן אַז איר ניצט אַן דערהייַנטיקטן בראַוזער (אָדער דיאַקטיווירט קאָמפּאַטיביליטי מאָדע אין אינטערנעט עקספּלאָרער). אין דער דערווייל, צו ענשור ווייטערדיקע שטיצע, וועלן מיר רענדערן דעם וועבזייטל אָן סטילן און דזשאַוואַסקריפּט.
די עוואָלוציע פון ​​מיקראָביאַלע פּאַראַזיטן ינוואַלווז אַ קעגנשטעל צווישן נאַטירלעכער סעלעקציע, וואָס פאַרשאַפן פּאַראַזיטן צו פֿאַרבעסערן, און גענעטישע דריפט, וואָס פאַרשאַפן פּאַראַזיטן צו פאַרלירן גענעס און אָנקלייַבן שעדלעכע מוטאַציעס. דאָ, כּדי צו פֿאַרשטיין ווי די קעגנשטעל פּאַסירט אויף דער וואָג פון אַן איינציקער מאַקראָמאָלעקול, באַשרײַבן מיר די קריאָ-EM סטרוקטור פון דעם ריבאָסאָם פון ענסעפאַליטאָזאָן קוניקולי, אַן עוקאַריאָטישן אָרגאַניזם מיט איינעם פון די קלענסטע גענאָמען אין נאַטור. די עקסטרעמע רעדוקציע פון ​​rRNA אין E. קוניקולי ריבאָסאָמען ווערט באַגלייט מיט אומגעווענלעכע סטרוקטורעלע ענדערונגען, אַזאַ ווי די עוואָלוציע פון ​​פריער אומבאַקאַנטע פֿאַרשמעלצטע rRNA לינקערס און rRNA אָן אויסבויגונגען. אין דערצו, האָט דער E. קוניקולי ריבאָסאָם איבערגעלעבט דעם פֿאַרלוסט פון rRNA פֿראַגמענטן און פּראָטעאינען דורך אַנטוויקלען די מעגלעכקייט צו נוצן קליינע מאָלעקולן ווי סטרוקטורעלע נאָכמאַכער פון דעגראַדירטע rRNA פֿראַגמענטן און פּראָטעאינען. אין אַלגעמיין, ווײַזן מיר אַז מאָלעקולאַרע סטרוקטורן וואָס מען האָט לאַנג געדאַכט זענען רידוסט, דעגענערירט און אונטערטעניק צו שוואַכענדיקע מוטאַציעס האָבן אַ צאָל קאָמפּענסאַטאָרישע מעקאַניזמען וואָס האַלטן זיי אַקטיוו טראָץ עקסטרעמע מאָלעקולאַרע קאָנטראַקציעס.
ווייל רובֿ גרופּעס פון מיקראָביאַלע פּאַראַזיטן האָבן אייגענאַרטיקע מאָלעקולאַרע מכשירים צו נוצן זייערע באַלעבאָטים, מוזן מיר אָפט אַנטוויקלען פֿאַרשידענע טעראַפּיוטיקס פֿאַר פֿאַרשידענע גרופּעס פון פּאַראַזיטן1,2. אָבער, נײַע באַווײַזן פֿאָרשלאָגן אַז עטלעכע אַספּעקטן פון פּאַראַזיט עוואָלוציע זענען קאָנווערדזשענט און לאַרגעלי פֿאָרויסזאָגבאר, וואָס ווײַזט אויף אַ פּאָטענציעלע באַזע פֿאַר ברייטע טעראַפּיוטיק ינטערווענטשאַנז אין מיקראָביאַלע פּאַראַזיטן3,4,5,6,7,8,9.
פריערדיגע ארבעט האט אידענטיפיצירט א געמיינזאמע עוואלוציאנערע טענדענץ אין מיקראביאלע פאראזיטן גערופן גענאם רעדוקציע אדער גענאם פארפויל10,11,12,13. היינטיגע פארשונג ווייזט אז ווען מיקראארגאניזמען געבן אויף זייער פריי-לעבעדיגן לייפסטייל און ווערן אינטראצעלולארע פאראזיטן (אדער ענדאסימביאנטן), גייען זייערע גענאמען אדורך לאנגזאמע אבער אויסערגעווענליכע מעטאמאָרפאָזעס איבער מיליאנען יאר9,11. אין א פראצעס באקאנט אלס גענאם פארפויל, זאמלען מיקראביאלע פאראזיטן שעדליכע מוטאציעס וואס פארוואנדלען אסאך פריער וויכטיגע גענען אין פסעוודאגענעס, וואס פירט צו א גראדועלן פארלוסט פון גענען און מוטאציאנעלן צוזאמענפאל14,15. דער צוזאמענפאל קען פארניכטן ביז 95% פון די גענען אין די עלטסטע אינטראצעלולארע ארגאניזמען אין פארגלייך מיט נאנט פארבינדענע פריי-לעבעדיגע מינים. אזוי, די עוואלוציע פון ​​אינטראצעלולארע פאראזיטן איז א צוג-קריג צווישן צוויי קעגנגעזעצטע כוחות: דארוויניסטישע נאטירלעכע סעלעקציע, וואס פירט צו דער פארבעסערונג פון פאראזיטן, און דער צוזאמענפאל פון גענאם, וואס ווארפט פאראזיטן אין פארגעסנקייט. ווי אזוי דער פאראזיט האט געראטן ארויסצוקומען פון דעם צוג-קריג און צו האלטן די טעטיקייט פון זיין מאלעקולארער סטרוקטור בלייבט אומקלאר.
כאָטש דער מעכאַניזם פֿון גענאָם פֿאַרפֿאַל איז נישט פֿולשטענדיק פֿאַרשטאַנען, שיינט עס צו פּאַסירן הויפּטזעכלעך צוליב אָפֿטמאָליקער גענעטישער דריפט. ווײַל פּאַראַזיטן לעבן אין קליינע, אַסעקסועלע און גענעטיש באַגרענעצטע פּאָפּולאַציעס, קענען זיי נישט עפֿעקטיוו עלימינירן שעדלעכע מוטאַציעס וואָס מאַנטשמאָל פּאַסירן בעת ​​דנ״אַ רעפּליקאַציע. דאָס פֿירט צו אַן אומקערלעכער אַקיומיאַליישאַן פֿון שעדלעכע מוטאַציעס און אַ רעדוקציע פֿון דעם פּאַראַזיט גענאָם. אַלס רעזולטאַט, פֿאַרלירט דער פּאַראַזיט ניט נאָר גענעס וואָס זענען ניט מער נייטיק פֿאַר זײַן איבערלעבן אין דער אינטראַצעלולערער סביבה. עס איז די אוממעגלעכקייט פֿון פּאַראַזיט פּאָפּולאַציעס עפֿעקטיוו עלימינירן ספּאָראַדישע שעדלעכע מוטאַציעס וואָס פֿאַראורזאַכט אַז די מוטאַציעס זאָלן זיך אָנצאַמלען איבערן גאַנצן גענאָם, אַרײַנגערעכנט זייערע וויכטיקסטע גענעס.
א גרויס טייל פון אונזער היינטיקן פארשטאנד פון גענאָם רעדוקציע איז באזירט אויסשליסלעך אויף פארגלייכן פון גענאָם סיקווענסעס, מיט ווייניגער אויפמערקזאמקייט צו ענדערונגען אין די פאקטישע מאלעקולן וואס פירן אויס הויז-ארבעט פונקציעס און דינען אלס מעגלעכע מעדיצין צילן. פארגלייכנדיקע שטודיעס האבן געוויזן אז די לאסט פון שעדלעכע אינטראַצעלולערע מייקראביאלע מוטאציעס שיינט צו פּרעדיספּאָזירן פּראָטעאינען און נוקלעאיק זויערן צו מיספאָולדן און אַגראַגירן, מאכנדיג זיי מער שאַפּעראָן-אפהענגיק און היפּערסענסיטיוו צו היץ19,20,21,22,23. דערצו, פארשידענע פּאַראַזיטן - אומאפהענגיקע עוואָלוציע מאל אפגעשיידט דורך אזויפיל ווי 2.5 ביליאָן יאר - האבן דערפארן א ענלעכן פארלוסט פון קוואַליטעט קאָנטראָל צענטערס אין זייער פּראָטעין סינטעז5,6 און דנאַ פארריכטונג מעקאַניזמען24. אבער, ווייניק איז באקאנט וועגן דעם אימפּאַקט פון אינטראַצעלולערע לייפסטייל אויף אלע אנדערע אייגנשאפטן פון צעלולארע מאַקראָמאָלעקולן, אריינגערעכנט מאָלעקולאַרע אַדאַפּטאַציע צו א פארגרעסערנדיקע לאסט פון שעדלעכע מוטאציעס.
אין דעם ווערק, כדי בעסער צו פארשטיין די עוואלוציע פון ​​פראטעאינען און נוקלעאיק זויערן פון אינטראַצעלולערע מיקראארגאניזמען, האבן מיר באשטימט די סטרוקטור פון ריבאסאמען פון דעם אינטראַצעלולערע פאראזיט ענסעפאליטאזאן קוניקולי. ע. קוניקולי איז א פונגוס-ענלעכער ארגאניזם וואס געהערט צו א גרופע פון ​​פאראזיטישע מיקראספארידיע וואס האבן אומגעווענליך קליינע עוקאריאטישע גענאמען און ווערן דעריבער גענוצט אלס מאדעל ארגאניזמען צו שטודירן גענאם פארפוילונג25,26,27,28,29,30. לעצטנס, איז די קריא-EM ריבאסאם סטרוקטור באשטימט געווארן פאר מיטלמעסיג פארקלענערטע גענאמען פון מיקראספארידיע, פאראנאסעמא לאקוסטע, און וויירימאָרפאַ נעקאַטריקס31,32 (~3.2 מעגאבייט גענאם). די סטרוקטורן ווייזן אז א געוויסע פארלוסט פון rRNA פארשטארקונג ווערט קאמפענסירט דורך דער אנטוויקלונג פון נייע קאנטאקטן צווישן שכנות'דיגע ריבאסאמאל פראטעאינען אדער דער אקווייזישאן פון נייע msL131,32 ריבאסאמאל פראטעאינען. די מינים ענצעפאַליטאָזאָאָן (גענאָם ~2.5 מיליאָן bp), צוזאַמען מיט זייער נאָענטסטן קרובֿ אָרדאָספּאָראַ, ווײַזן דעם לעצטן גראַד פֿון גענאָם רעדוקציע אין עוקאַריאָטן – זיי האָבן ווייניקער ווי 2000 פּראָטעין-קאָדירנדיקע גענען, און מען ערוואַרטעט אַז זייערע ריבאָסאָמען זענען נישט נאָר אָן rRNA יקספּאַנשאַן פֿראַגמענטן (rRNA פֿראַגמענטן וואָס אונטערשיידן עוקאַריאָטישע ריבאָסאָמען פֿון באַקטיריעלע ריבאָסאָמען) נאָר אויך האָבן פֿיר ריבאָסאָמאַל פּראָטעאינען צוליב זייער מאַנגל פֿון האָמאָלאָגן אין דעם E. cuniculi גענאָם 26,27,28. דעריבער, האָבן מיר געפֿונען אַז דער E. cuniculi ריבאָסאָם קען אַנטפּלעקן פֿריִער אומבאַקאַנטע סטראַטעגיעס פֿאַר מאָלעקולאַרער אַדאַפּטאַציע צו גענאָם פֿאַרפוילונג.
אונדזער קריאָ-EM סטרוקטור רעפּרעזענטירט דעם קלענסטן עוקאַריאָטישן ציטאָפּלאַזמישן ריבאָסאָם וואָס מען קען כאַראַקטעריזירן און גיט אַן איבערבליק ווי דער לעצטער גראַד פון גענאָם רעדוקציע אַפעקטירט די סטרוקטור, פֿאַרזאַמלונג און עוואָלוציע פון ​​דער מאָלעקולאַרער מאַשינערי וואָס איז אינטעגראַל צו דער צעל. מיר האָבן געפֿונען אַז דער E. cuniculi ריבאָסאָם ווייאַלייץ פֿילע פֿון די ברייט קאָנסערווירטע פּרינציפּן פֿון RNA פֿאָלדינג און ריבאָסאָם פֿאַרזאַמלונג, און האָבן אַנטדעקט אַ נײַעם, פֿריִער אומבאַקאַנטן ריבאָסאָמאַלן פּראָטעין. גאַנץ אומגעריכט, ווײַזן מיר אַז מיקראָספּאָרידיאַ ריבאָסאָמען האָבן עוואָלוציאָנירט די מעגלעכקייט צו בינדן קליינע מאָלעקולן, און מיר פֿאָרשטעלן די היפּאָטעזע אַז פֿאַרקירצונגען אין rRNA און פּראָטעאינען טריגערן עוואָלוציאָנערע כידעשים וואָס קענען לעצטנס געבן נוציקע קוואַליטעטן צום ריבאָסאָם.
כדי צו פֿאַרבעסערן אונדזער פֿאַרשטאַנד פֿון דער עוואָלוציע פֿון פּראָטעאינען און נוקלעאיק זויערן אין אינטראַצעלולאַרע אָרגאַניזמען, האָבן מיר באַשלאָסן צו איזאָלירן E. cuniculi ספּאָרן פֿון קולטורן פֿון אינפֿיצירטע זויגער צעלן כּדי צו רייניקן זייערע ריבאָסאָמען און באַשטימען די סטרוקטור פֿון די ריבאָסאָמען. עס איז שווער צו באַקומען אַ גרויסע צאָל פּאַראַזיטישע מיקראָספּאָרידיאַ ווייל מיקראָספּאָרידיאַ קען נישט קאָלטיווירט ווערן אין אַ נוטריאַנט מעדיום. אַנשטאָט, וואַקסן און רעפּראָדוצירן זיי זיך בלויז אינעווייניק פֿון דער באַלעבאָס צעל. דעריבער, כּדי צו באַקומען E. cuniculi ביאָמאַסע פֿאַר ריבאָסאָם רייניקונג, האָבן מיר אינפֿיצירט די זויגער ניר צעל ליניע RK13 מיט E. cuniculi ספּאָרן און קאָלטיווירט די אינפֿיצירטע צעלן פֿאַר עטלעכע וואָכן כּדי צו לאָזן E. cuniculi וואַקסן און פֿאַרמערן זיך. ניצנדיק אַן אינפֿיצירטע צעל מאָנאָלייער פֿון בערך אַ האַלב קוואַדראַט מעטער, האָבן מיר געקענט רייניקן בערך 300 מג מיקראָספּאָרידיאַ ספּאָרן און זיי נוצן צו איזאָלירן ריבאָסאָמען. מיר האָבן דערנאָך צעשטערט די פּיוראַפייד ספּאָרן מיט גלאָז קרעלן און איזאָלירט די רויע ריבאָסאָמען ניצנדיק סטעפּווייז פּאָליעטילען גליקאָל פֿראַקציאָנאַציע פֿון די ליזאַטן. דאָס האָט אונדז דערלויבט צו באַקומען בערך 300 מיקראָגראַם רויע E. cuniculi ריבאָסאָמען פֿאַר סטרוקטורעלע אַנאַליז.
מיר האָבן דעמאָלט געזאַמלט קריאָ-EM בילדער ניצנדיק די רעזולטאַטן ריבאָסאָם מוסטערן און פּראַסעסט די בילדער ניצנדיק מאַסקעס וואָס קאָרעספּאָנדירן צו די גרויסע ריבאָסאָמאַל סוביוניט, קליינע סוביוניט קאָפּ, און קליינע סוביוניט. בעת דעם פּראָצעס, האָבן מיר געזאַמלט בילדער פון אַרום 108,000 ריבאָסאָמאַל פּאַרטיקלען און אויסגערעכנט קריאָ-EM בילדער מיט אַ רעזאָלוציע פון ​​2.7 Å (צוגאב בילדער 1-3). מיר האָבן דעמאָלט גענוצט קריאָ-EM בילדער צו מאָדעלירן rRNA, ריבאָסאָמאַל פּראָטעין, און כייבערניישאַן פאַקטאָר Mdf1 פֿאַרבונדן מיט E. cuniculi ריבאָסאָמען (פיגור 1a, b).
א סטרוקטור פון די E. cuniculi ריבאָסאָם אין קאָמפּלעקס מיט דעם כייבערניישאַן פאַקטאָר Mdf1 (pdb id 7QEP). ב מאַפּע פון ​​כייבערניישאַן פאַקטאָר Mdf1 פֿאַרבונדן מיט די E. cuniculi ריבאָסאָם. ג צווייטיק סטרוקטור מאַפּע וואָס פאַרגלייכט ריקאַווערד rRNA אין מיקראָספּאָרידיאַן מינים צו באַקאַנטע ריבאָסאָמאַל סטרוקטורן. די פּאַנאַלז ווייַזן די אָרט פון די אַמפּליפייד rRNA פראַגמאַנץ (ES) און ריבאָסאָם אַקטיוו זייטלעך, אַרייַנגערעכנט די דעקאָדירונג פּלאַץ (DC), די סאַרסיניסין שלייף (SRL), און די פּעפּטידיל טראַנספעראַזע צענטער (PTC). ד די עלעקטראָן געדיכטקייט קאָראַספּאַנדינג צו די פּעפּטידיל טראַנספעראַזע צענטער פון די E. cuniculi ריבאָסאָם סאַגדזשעסץ אַז דעם קאַטאַליטיק פּלאַץ האט די זעלבע סטרוקטור אין די E. cuniculi פּאַראַזיט און זייַנע באַלעבאָטים, אַרייַנגערעכנט H. sapiens. e, f די קארעספאנדירנדע עלעקטראן געדיכטקייט פון דעם דעקאדירונג צענטער (e) און די סכעמאטישע סטרוקטור פון דעם דעקאדירונג צענטער (f) ווייזן אז E. cuniculi האט רעזידוען U1491 אנשטאט A1491 (E. coli נומערירונג) אין פילע אנדערע עוקאַריאָטן. די ענדערונג סאַגדזשעסט אז E. cuniculi קען זיין סענסיטיוו צו אנטיביאטיקס וואס צילן דעם אקטן ארט.
אין קאנטראסט צו די פריער באשטימטע סטרוקטורן פון V. necatrix און P. locustae ריבאָסאָמען (ביידע סטרוקטורן רעפּרעזענטירן די זעלבע מיקראָספּאָרידיאַ משפּחה Nosematidae און זענען זייער ענלעך צו יעדער אנדערער), 31,32 E. cuniculi ריבאָסאָמען גייען דורך פילע פּראָצעסן פון rRNA און פּראָטעין פראַגמענטאַציע. ווייטערדיקע דענאַטוראַציע (צוגאב פיגורן 4-6). אין rRNA, די מערסט אויפפאלנדיקע ענדערונגען האָבן אַרייַנגענומען גאַנץ אָנווער פון די אַמפּליפייד 25S rRNA פראַגמענט ES12L און טיילווייזע דעגענעראַציע פון ​​h39, h41, און H18 העליקסעס (פיגור 1c, צוגאב פיגור 4). צווישן ריבאָסאָמאַל פּראָטעאינען, די מערסט אויפפאלנדיקע ענדערונגען האָבן אַרייַנגענומען גאַנץ אָנווער פון די eS30 פּראָטעין און פאַרקירצן פון די eL8, eL13, eL18, eL22, eL29, eL40, uS3, uS9, uS14, uS17, און eS7 פּראָטעאינען (צוגאב פיגורן 4, 5).
אזוי, די עקסטרעמע רעדוקציע פון ​​די גענאָמען פון ענצעפאַלאָטאָזאָן/אָרדאָספּאָראַ מינים איז רעפלעקטירט אין זייער ריבאָסאָם סטרוקטור: E. cuniculi ריבאָסאָמען דערפאַרן דעם מערסט דראַמאַטישן פארלוסט פון פּראָטעין אינהאַלט אין עוקאַריאָטישע ציטאָפּלאַזמישע ריבאָסאָמען אונטערטעניק צו סטרוקטורעלער כאַראַקטעריזאַציע, און זיי האָבן ניט אַפֿילו יענע rRNA און פּראָטעין פראַגמענטן וואָס זענען ברייט קאָנסערווירט ניט בלויז אין עוקאַריאָטן, אָבער אויך אין די דריי דאָמעינען פון לעבן. די סטרוקטור פון די E. cuniculi ריבאָסאָם גיט דעם ערשטן מאָלעקולאַרן מאָדעל פֿאַר די ענדערונגען און אַנטפּלעקט עוואָלוציאָנערע געשעענישן וואָס זענען איבערגעקוקט געוואָרן דורך ביידע קאָמפּאַראַטיווע גענאָמיקס און שטודיעס פון ינטראַסעלולאַרער ביאָמאָלעקולאַרער סטרוקטור (צוגאב בילד 7). אונטן, באַשרײַבן מיר יעדעס פון די געשעענישן צוזאַמען מיט זייערע מסתּמא עוואָלוציאָנערע אָפּשטאַמונגען און זייער פּאָטענציעלער השפּעה אויף ריבאָסאָם פונקציע.
מיר האָבן דעמאָלט געפֿונען אַז, אין דערצו צו גרויסע rRNA טרונקאַציאָנען, האָבן E. cuniculi ריבאָסאָמען rRNA וואַריאַציעס אין איינעם פֿון זייערע אַקטיווע זייטלעך. כאָטש דער פּעפּטידיל טראַנספֿעראַזע צענטער פֿון דעם E. cuniculi ריבאָסאָם האָט די זעלבע סטרוקטור ווי אַנדערע עוקאַריאָטישע ריבאָסאָמען (פֿיג. 1ד), איז דער דעקאָדירונג צענטער אַנדערש צוליב סיקוואַנס וואַריאַציע ביי נוקלעאָטיד 1491 (E. coli נומערירונג, פֿיג. 1e, f). די אָבסערוואַציע איז וויכטיק ווייל דער דעקאָדירונג אָרט פֿון עוקאַריאָטישע ריבאָסאָמען כּולל טיפּיש רעזאַדוז G1408 און A1491 קאַמפּערד צו באַקטיריעל-טיפּ רעזאַדוז A1408 און G1491. די וואַריאַציע ליגט אונטער דער אַנדערער סענסיטיוויטי פֿון באַקטיריעלע און עוקאַריאָטישע ריבאָסאָמען צו דער אַמינאָגליקאָסיד משפּחה פֿון ריבאָסאָמאַל אַנטיביאָטיקס און אַנדערע קליינע מאָלעקולן וואָס צילן דעם דעקאָדירונג אָרט. ביים דעקאָדירונג אָרט פֿון דעם E. cuniculi ריבאָסאָם, איז רעזאַדוז A1491 געוואָרן ריפּלייסט מיט U1491, וואָס האָט פּאָטענציעל שאַפֿנדיק אַ יינציקע בינדונג צובינד פֿאַר קליינע מאָלעקולן וואָס צילן דעם אַקטיוון אָרט. די זעלבע A14901 וואַריאַנט איז אויך פאַראַן אין אַנדערע מיקראָספּאָרידיאַ ווי פּ. לאָקוסטאַע און וו. נעקאַטריקס, וואָס טייַטשט אַז עס איז וויידספּרעד צווישן מיקראָספּאָרידיאַ מינים (פיגור 1f).
ווייל אונדזערע E. cuniculi ריבאָסאָם מוסטערן זענען אפגעזונדערט געוואָרן פון מעטאַבאָליש אינאַקטיווע ספּאָרן, האָבן מיר געטעסט די קריאָ-EM מאַפּע פון ​​E. cuniculi פֿאַר פריער באַשריבענע ריבאָסאָם בינדינג אונטער סטרעס אָדער הונגער באדינגונגען. ווינטערשלאָף פאַקטאָרן 31,32,36,37, 38. מיר האָבן צוגעפּאַסט די פריער באַשטעטיקטע סטרוקטור פון די ווינטערשלאָף ריבאָסאָם מיט די קריאָ-EM מאַפּע פון ​​די E. cuniculi ריבאָסאָם. פֿאַר דאָקינג, S. cerevisiae ריבאָסאָמען זענען געניצט געוואָרן אין קאָמפּלעקס מיט ווינטערשלאָף פאַקטאָר Stm138, לאָקוסט ריבאָסאָמען אין קאָמפּלעקס מיט Lso232 פאַקטאָר, און V. necatrix ריבאָסאָמען אין קאָמפּלעקס מיט Mdf1 און Mdf231 פאַקטאָרן. אין דער זעלביקער צייט, האָבן מיר געפֿונען די קריאָ-EM געדיכטקייט וואָס קאָרעספּאָנדירט צו די רעשט פאַקטאָר Mdf1. ענלעך צו Mdf1 וואס בינדט זיך צום V. necatrix ריבאסאם, בינדט זיך Mdf1 אויך צום E. cuniculi ריבאסאם, וואו עס בלאקירט דעם E ארט פונעם ריבאסאם, מעגליך העלפנדיג צו מאכן ריבאסאמען צוטריטלעך ווען פאראזיט ספארן ווערן מעטאבאליש אינאקטיוו נאך קערפער אינאקטיוואציע (פיגור 2).
Mdf1 בלאקירט דעם E זייטל פונעם ריבאסאם, וואס שיינט צו העלפן אינאקטיווירן דעם ריבאסאם ווען פאראזיט ספארן ווערן מעטאבאליש אינאקטיוו. אין דער סטרוקטור פונעם E. cuniculi ריבאסאם, האבן מיר געפונען אז Mdf1 פארמירט א פריער אומבאקאנטן קאנטאקט מיטן L1 ריבאסאם סטעם, דער טייל פונעם ריבאסאם וואס ערמעגליכט די באפרייאונג פון דעאצילירטן tRNA פונעם ריבאסאם בעת פראטעין סינטעז. די קאנטאקטן ווייזן אז Mdf1 דיסאסאציירט זיך פונעם ריבאסאם ניצנדיג דעם זעלבן מעכאניזם ווי דעאצילירטן tRNA, וואס גיט א מעגליכע דערקלערונג פאר ווי אזוי דער ריבאסאם באזייטיגט Mdf1 צו רעאקטיווירן פראטעין סינטעז.
אבער, אונזער סטרוקטור האט אנטפלעקט אן אומבאקאנטן קאנטאקט צווישן Mdf1 און דעם L1 ריבאסאם פוס (דער טייל פונעם ריבאסאם וואס העלפט ארויסלאזן דעאצילירטע tRNA פונעם ריבאסאם בעת פראטעין סינטעז). ספעציעל, ניצט Mdf1 די זעלבע קאנטאקטן ווי דער עלנבויגן סעגמענט פונעם דעאצילירטן tRNA מאלעקול (פיגור 2). די פריער אומבאקאנטע מאלעקולארע מאדעלירונג האט געוויזן אז Mdf1 דיסאסאציירט זיך פונעם ריבאסאם ניצנדיג דעם זעלבן מעכאניזם ווי דעאצילירטע tRNA, וואס דערקלערט ווי אזוי דער ריבאסאם באזייטיגט דעם ווינטער-שוועל פאקטאר צו רעאקטיוויזירן פראטעין סינטעז.
ווען מיר האבן קאנסטרואירט דעם rRNA מאדעל, האבן מיר געפונען אז דער E. cuniculi ריבאסאם האט אומנארמאל געפאלטעטע rRNA פראגמענטן, וואס מיר האבן גערופן צוזאמענגעפאלענע rRNA (פיגור 3). אין ריבאסאמען וואס שפאנען די דריי דאמעינען פון לעבן, פאלט זיך rRNA אין סטרוקטורן אין וועלכע רוב rRNA באזעס אדער באזע-פארן און פאלטן זיך איינע מיט די אנדערע אדער אינטעראקטירן מיט ריבאסאמאל פראטעאינען38,39,40. אבער, אין E. cuniculi ריבאסאמען, שיינט עס אז rRNAs פארלעצן דעם פאלטונג פרינציפ דורך פארוואנדלען עטליכע פון ​​זייערע העליקסעס אין אומגעפאלטעטע rRNA געגנטן.
סטרוקטור פון די H18 25S rRNA העליקס אין S. cerevisiae, V. necatrix, און E. cuniculi. טיפישערווייז, אין ריבאָסאָמען וואָס שפּאַנען די דריי לעבן דאָמעינען, דרייט זיך דעם לינקער אין אַ RNA העליקס וואָס כּולל 24 ביז 34 רעזידוען. אין מיקראָספּאָרידיאַ, אין קאַנטראַסט, ווערט דעם rRNA לינקער ביסלעכווייַז רעדוצירט צו צוויי איין-שטראַנדיק אורידין-רייַך לינקערס וואָס כּולל בלויז 12 רעזידוען. רובֿ פון די רעזידוען זענען אויסגעשטעלט צו סאָלווענטן. די פיגור ווייזט אַז פּאַראַזיטיש מיקראָספּאָרידיאַ ויסקומען צו ווייאַלייט די אַלגעמיינע פּרינציפּן פון rRNA פאָלדינג, וווּ rRNA באַזעס זענען געוויינטלעך קאַפּאַלד צו אנדערע באַזעס אָדער ינוואַלווד אין rRNA-פּראָטעין ינטעראַקשאַנז. אין מיקראָספּאָרידיאַ, נעמען עטלעכע rRNA פראַגמאַנץ אויף אַ גינסטיגע פאָלד, אין וועלכער די פריערדיקע rRNA העליקס ווערט אַ איין-שטראַנדיק פראַגמענט פאַרלענגערט כּמעט אין אַ גלייַך ליניע. די בייַזייַן פון די ומגעוויינטלעכע מקומות אַלאַוז מיקראָספּאָרידיאַ rRNA צו בינדן ווייַט rRNA פראַגמאַנץ ניצן אַ מינימאַל נומער פון RNA באַזעס.
דאָס מערסט אויפֿפֿאַלענדע בייַשפּיל פֿון דעם עוואָלוציאָנערן איבערגאַנג קען מען באַמערקן אין דער H18 25S rRNA העליקס (פֿיג. 3). אין מינים פֿון E. coli ביז מענטשן, די באַזעס פֿון דעם rRNA העליקס אַנטהאַלטן 24-32 נוקלעאָטידן, וואָס פֿאָרמען אַ לייכט אומגלייכע העליקס. אין פֿריִער אידענטיפֿיצירטע ריבאָסאָמאַל סטרוקטורן פֿון V. necatrix און P. locustae,31,32 די באַזעס פֿון דער H18 העליקס זענען טיילווייז אָפּגעוויקלט, אָבער די נוקלעאָטיד באַזע פּאָרינג איז באַוואָרנט. אָבער, אין E. cuniculi ווערט דעם rRNA פֿראַגמענט די קירצסטע לינקערס 228UUUUGU232 און 301UUUUUUUUUU307. ניט ווי טיפּישע rRNA פֿראַגמענטן, די אורידין-רייַכע לינקערס וויילן זיך ניט אָדער מאַכן נישט ברייט קאָנטאַקט מיט ריבאָסאָמאַל פּראָטעאינען. אַנשטאָט, זיי נעמען אָן סאָלווענט-אָפֿענע און פֿולשטענדיק אָפּגעוויקלט סטרוקטורן אין וועלכע די rRNA סטראַנדז זענען אויסגעשטרעקט כּמעט גלייך. די אויסגעצויגענע קאנפארמאציע דערקלערט ווי אזוי E. cuniculi ניצט נאר 12 RNA באזעס צו פילן דעם 33 Å ריס צווישן די H16 און H18 rRNA העליקסעס, בשעת אנדערע מינים דארפן לפחות צוויי מאל אזויפיל rRNA באזעס צו פילן דעם ריס.
אזוי, קענען מיר ווייזן אז, דורך ענערגעטיש אומגינציגע פאלדירונג, האבן פאראזיטישע מיקראספארידיע אנטוויקלט א סטראטעגיע צו פארצויגן אפילו יענע rRNA סעגמענטן וואס בלייבן ברייט קאנסערווירט איבער מינים אין די דריי דאמעינען פון לעבן. עס שיינט אז דורך אקומולירן מוטאציעס וואס טראנספארמירן rRNA העליקסעס אין קורצע פאלי-U לינקערס, קען E. cuniculi פארמירן אומגעווענליכע rRNA פראגמענטן וואס אנטהאלטן אזוי ווייניג נוקלעאטידן ווי מעגליך פאר ליגאציע פון ​​דיסטאלע rRNA פראגמענטן. דאס העלפט דערקלערן ווי אזוי מיקראספארידיע האט דערגרייכט א דראמאטישע רעדוקציע אין זייער גרונטלעכע מאלעקולארע סטרוקטור אן פארלירן זייער סטרוקטורעלע און פונקציאנעלע אינטעגריטעט.
נאך אן אומגעווענליכע אייגנשאפט פון E. cuniculi rRNA איז די אויסזעהן פון rRNA אן פארדיקונגען (פיגור 4). אויסבויגונגען זענען נוקלעאטידן אן באזע פאארן וואס דרייען זיך ארויס פון די RNA העליקס אנשטאט זיך צו באהאלטן אין איר. רוב rRNA אויסשטויסונגען דינען ווי מאלעקולארע קלעפּשטאפן, וואס העלפן צו בינדן שכנות'דיגע ריבאסאמאל פראטעאינען אדער אנדערע rRNA פראגמענטן. עטליכע פון ​​די אויסבויגונגען דינען ווי שארנירן, וואס ערלויבט די rRNA העליקס צו בייגן און פאלטן אפטימאל פאר פראדוקטיוו פראטעין סינטעז 41.
א אן rRNA פּראָטרוזשאַן (S. cerevisiae נומערינג) איז נישטאָ אין דער E. cuniculi ריבאָסאָם סטרוקטור, אָבער איז פאַראַן אין רובֿ אַנדערע עוקאַריאָטן b E. coli, S. cerevisiae, H. sapiens, און E. cuniculi אינערלעכע ריבאָסאָמען. פּאַראַזיטן פעלן פילע פון ​​די אלטע, העכסט קאָנסערווירטע rRNA בויך-אויסבויגונגען. די פֿאַרדיקונגען סטאַביליזירן די ריבאָסאָם סטרוקטור; דעריבער, זייער אַוועקזיין אין מיקראָספּאָרידיאַ ווייזט אויף אַ פאַרקלענערטע סטאַביליטעט פון rRNA פאָלדינג אין מיקראָספּאָרידיאַ פּאַראַזיטן. פאַרגלייַך מיט P סטעמס (L7/L12 סטעמס אין באַקטעריאַ) ווייזט אַז דער פאַרלוסט פון rRNA בומפּס מאל צונויפפאַלן מיט דער אויסזען פון נייַע בומפּס לעבן די פאַרלוירענע בומפּס. די H42 העליקס אין די 23S/28S rRNA האט אַן אלטע בויך (U1206 אין Saccharomyces cerevisiae) געשאַצט צו זיין לפּחות 3.5 ביליאָן יאָר אַלט רעכט צו זיין שוץ אין דרייַ געביטן פון לעבן. אין מיקראָספּאָרידיאַ, איז דעם בויך עלימינירט. אבער, א נייער בויך איז ארויסגעקומען לעבן דעם פארלוירענעם בויך (A1306 אין E. cuniculi).
אויפפאלנד, מיר האבן געפונען אז E. cuniculi ריבאסאמען פעלן רוב פון די rRNA אויסבויגונגען געפונען אין אנדערע מינים, אריינגערעכנט מער ווי 30 אויסבויגונגען קאנסערווירט אין אנדערע עוקאַריאָטן (פיגור 4א). דער פארלוסט עלימינירט פילע קאנטאקטן צווישן ריבאסאמאל סוביוניטס און שכנות'דיגע rRNA העליקס, און טייל מאל שאפט עס גרויסע ליידיגע לעכער אינעם ריבאסאם, מאכנדיג דעם E. cuniculi ריבאסאם מער פּאָרעז קאמפערד צו מער טראדיציאנעלע ריבאסאם (פיגור 4ב). באמערקענסווערט, מיר האבן געפונען אז רוב פון די אויסבויגונגען זענען אויך פארלוירן געגאנגען אין די פריער אידענטיפיצירטע V. necatrix און P. locustae ריבאסאם סטרוקטורן, וועלכע זענען איבערגעקוקט געווארן דורך פריערדיגע סטרוקטורעלע אנאליזן31,32.
מאנchmal ווערט דער פארלוסט פון rRNA אויסבויכונגען באגלייט דורך דער אנטוויקלונג פון נייע אויסבויכונגען לעבן דעם פארלוירענעם אויסבויכונג. למשל, דער ריבאָסאָמאַל פּ-שטאַם אנטהאלט א U1208 אויסבויכונג (אין Saccharomyces cerevisiae) וואס האט איבערגעלעבט פון E. coli ביז מענטשן און ווערט דעריבער געשאצט צו זיין 3.5 ביליאן יאר אלט. בעת פּראָטעין סינטעז, העלפט דער אויסבויכונג דעם פּ-שטאַם זיך באַוועגן צווישן אפענע און פארמאכטע קאנפארמאציעס אזוי אז דער ריבאָסאָם קען רעקרוטירן איבערזעצונג פאַקטאָרן און זיי ברענגען צום אַקטיוון אָרט. אין E. cuniculi ריבאָסאָמען, איז די פארדיקונג נישטאָ; אָבער, א נייע פארדיקונג (G883) וואס געפינט זיך נאָר אין דריי באַזע פּאָרן קען ביישטייערן צו דער רעסטאָראַציע פון ​​דער אָפּטימאַלער בייגיקייט פון דעם פּ-שטאַם (פיגור 4c).
אונדזערע דאַטן וועגן rRNA אָן אויסבויכונגען פֿאָרשלאָגן אַז rRNA מינימיזאַציע איז נישט באַגרענעצט צו דעם פֿאַרלוסט פֿון rRNA עלעמענטן אויף דער ייבערפֿלאַך פֿונעם ריבאָסאָם, נאָר קען אויך אַרייננעמען דעם ריבאָסאָם קערן, שאַפֿנדיק אַ פּאַראַזיט-ספּעציפֿישן מאָלעקולאַרן דעפֿעקט וואָס איז נישט באַשריבן געוואָרן אין פֿרײַ-לעבעדיקע צעלן. לעבעדיגע מינים ווערן באַאָבאַכטעט.
נאכדעם וואס מיר האבן מאדעלירט קאנאנישע ריבאסאמאל פראטעאינען און rRNA, האבן מיר געפונען אז קאנווענציאנעלע ריבאסאמאל קאמפאנענטן קענען נישט מסביר זיין די דריי טיילן פון דעם קריא-EM בילד. צוויי פון די פראגמענטן זענען קליינע מאלעקולן אין גרייס (פיגור 5, צוגאב פיגור 8). דער ערשטער סעגמענט איז איינגעשלאסן צווישן די ריבאסאמאל פראטעאינען uL15 און eL18 אין א פאזיציע וואס ווערט געווענליך פארנומען דורך דעם C-טערמינוס פון eL18, וואס איז פארקירצט אין E. cuniculi. כאטש מיר קענען נישט באשטימען די אידענטיטעט פון דעם מאלעקול, איז די גרייס און פארעם פון דעם געדיכטקייט אינזל גוט מסביר דורך דער אנוועזנהייט פון ספערמידין מאלעקולן. איר פארבינדונג צום ריבאסאם איז סטאביליזירט דורך מיקראספארידיע-ספעציפישע מוטאציעס אין די uL15 פראטעאינען (Asp51 און Arg56), וואס שיינען צו פארגרעסערן די אפיניטי פון דעם ריבאסאם פאר דעם קליינעם מאלעקול, ווייל זיי ערלויבן uL15 צו איינוויקלען דעם קליינעם מאלעקול אין א ריבאסאמאל סטרוקטור. צוגאב פיגור 2). 8, צוגעלייגטע דאטן 1, 2).
קריאָ-EM בילדגעבונג ווײַזט די אנוועזנהייט פון נוקלעאָטידן אַרויס פון די ריבאָזע געבונדן צו די E. cuniculi ריבאָסאָם. אין די E. cuniculi ריבאָסאָם, נעמט דאָס נוקלעאָטיד דעם זעלבן אָרט ווי די 25S rRNA A3186 נוקלעאָטיד (Saccharomyces cerevisiae נומערינג) אין רובֿ אַנדערע עוקאַריאָטישע ריבאָסאָמען. b אין דער ריבאָסאָמאַל סטרוקטור פון E. cuniculi, געפינט זיך דאָס נוקלעאָטיד צווישן די ריבאָסאָמאַל פּראָטעאינען uL9 און eL20, דערמיט סטאַביליזירנדיק דעם קאָנטאַקט צווישן די צוויי פּראָטעאינען. cd eL20 סיקוואַנס קאָנסערוואַציע אַנאַליז צווישן מיקראָספּאָרידיאַ מינים. דער פילאָגענעטישער בוים פון מיקראָספּאָרידיאַ מינים (c) און קייפל סיקוואַנס אַליינמענט פון די eL20 פּראָטעין (d) ווײַזן אַז נוקלעאָטיד-בינדינג רעזאַדוז F170 און K172 זענען קאָנסערווירט אין רובֿ טיפּיש מיקראָספּאָרידיאַ, מיט דער אויסנאַם פון S. lophii, מיט דער אויסנאַם פון פרי-צווייגנדיק מיקראָספּאָרידיאַ, וואָס האָט ריטיינד די ES39L rRNA עקסטענשאַן. e די פיגור ווייזט אז נוקלעאטיד-בינדינג רעזידוען F170 און K172 זענען נאר פאראן אין eL20 פון דעם שטארק רעדוצירטן מיקראספארידיע גענאם, אבער נישט אין אנדערע עוקאַריאָטעס. אינגאנצן, די דאטן ווייזן אז מיקראספארידיאַן ריבאָסאָמען האבן אנטוויקלט א נוקלעאטיד בינדינג ארט וואס שיינט צו בינדן AMP מאלעקולן און זיי ניצן צו סטאביליזירן פּראָטעין-פּראָטעין אינטעראקציעס אין דער ריבאָסאָמאַל סטרוקטור. די הויכע קאנסערוואציע פון ​​דעם בינדינג ארט אין מיקראספארידיע און זיין אפוועזנהייט אין אנדערע עוקאַריאָטעס ווייזן אז דאס ארט קען צושטעלן א סעלעקטיוון איבערלעבונגס-פארטייל פאר מיקראספארידיע. אזוי, די נוקלעאטיד-בינדינג קעשענע אין דעם מיקראספארידיע ריבאָסאָם שיינט נישט צו זיין א דעגענערירטע אייגנשאפט אדער ענד-פארעם פון rRNA דעגראַדאַציע ווי פריער באשריבן, נאר א נוצלעכע עוואלוציאנערע כידעש וואס ערלויבט דעם מיקראספארידיע ריבאָסאָם צו גלייך בינדן קליינע מאלעקולן, ניצן זיי ווי מאלעקולארע בוי-בלאקס פאר ריבאָסאָמען. די אנטדעקונג מאכט דעם מיקראספארידיע ריבאָסאָם דער איינציקער ריבאָסאָם באקאנט צו ניצן אן איינציקן נוקלעאטיד ווי זיין סטרוקטורעלן בוי-בלאק. f היפּאָטעטישע עוואלוציאנערע וועג דערייווד פון נוקלעאטיד בינדינג.
די צווייטע נידעריקע מאָלעקולאַרע וואָג געדיכטקייט איז ליגן בייַ די צובינד צווישן ריבאָסאָמאַל פּראָטעאינען uL9 און eL30 (פיגור 5a). די צובינד איז פריער באַשריבן געוואָרן אין דער סטרוקטור פון די Saccharomyces cerevisiae ריבאָסאָם ווי אַ בינדינג פּלאַץ פֿאַר די 25S נוקלעאָטיד פון rRNA A3186 (טייל פון די ES39L rRNA עקסטענשאַן)38. עס איז געוויזן געוואָרן אַז אין דעגענערירטע P. locustae ES39L ריבאָסאָמען, בינדט זיך די צובינד מיט אַן אומבאַקאַנטן איינציקן נוקלעאָטיד 31, און מען נעמט אָן אַז דער נוקלעאָטיד איז אַ רידוסטע לעצטע פאָרעם פון rRNA, אין וועלכער די לענג פון rRNA איז ~130-230 באַזעס. ES39L איז רידוסט צו אַן איינציקן נוקלעאָטיד 32.43. אונדזערע קריאָ-EM בילדער שטיצן די געדאַנק אַז געדיכטקייט קען דערקלערט ווערן דורך נוקלעאָטידן. אָבער, די העכערע רעזאָלוציע פון ​​אונדזער סטרוקטור האט געוויזן אַז דער נוקלעאָטיד איז אַן עקסטראַריבאָסאָמאַל מאָלעקול, מעגלעך AMP (פיגור 5a, b).
מיר האָבן דעמאָלט געפרעגט צי די נוקלעאָטיד בינדונג פּלאַץ איז דערשינען אין די E. cuniculi ריבאָסאָם אָדער צי עס האָט פריער עקזיסטירט. זינט נוקלעאָטיד בינדונג איז דער הויפּט מעדיאַטעד דורך די Phe170 און Lys172 רעזאַדוז אין די eL30 ריבאָסאָמאַל פּראָטעין, מיר האָבן אַססעססעד די קאַנסערוויישאַן פון די רעזאַדוז אין 4396 רעפּרעזענטאַטיווע עוקאַריאָטן. ווי אין דעם פאַל פון uL15 אויבן, מיר געפֿונען אַז די Phe170 און Lys172 רעזאַדוז זענען העכסט קאַנסערווד בלויז אין טיפּיש מיקראָספּאָרידיאַ, אָבער ניטאָ אין אנדערע עוקאַריאָטן, אַרייַנגערעכנט אַטיפּיש מיקראָספּאָרידיאַ מיטאָספּאָרידיום און אַמפֿיאַמבליס, אין וועלכע די ES39L rRNA פראַגמענט איז נישט רידוסט 44, 45, 46 (פיגור 5c). -e).
צוזאַמען גענומען, שטיצן די דאַטן די געדאַנק אַז E. cuniculi און מעגלעך אַנדערע קאַנאָנישע מיקראָספּאָרידיאַ האָבן אַנטוויקלט די פיייקייט צו עפֿעקטיוו כאַפּן גרויסע צאָלן קליינע מעטאַבאָליטן אין דער ריבאָסאָם סטרוקטור צו קאָמפּענסירן פֿאַר דעם אַראָפּגאַנג אין rRNA און פּראָטעין לעוועלס. דורך טאָן דאָס, האָבן זיי אַנטוויקלט אַ יינציקע פיייקייט צו בינדן נוקלעאָטידן אַרויס דעם ריבאָסאָם, וואָס ווייַזט אַז פּאַראַזיטיש מאָלעקולאַר סטרוקטורן קאָמפּענסירן דורך כאַפּן שעפעדיק קליינע מעטאַבאָליטן און נוצן זיי ווי סטרוקטורעלע נאָכמאַכער פון דעגראַדירט RNA און פּראָטעין פראַגמענטן.
דער דריטער נישט-סימולירטער טייל פון אונדזער קריאָ-EM מאַפּע, געפֿונען אין דער גרויסער ריבאָסאָמאַל סוביוניט. די רעלאַטיוו הויכע רעזאָלוציע (2.6 Å) פון אונדזער מאַפּע סאַגדזשעסטירט אַז די געדיכטקייט געהערט צו פּראָטעאינען מיט אייגענאַרטיקע קאָמבינאַציעס פון גרויסע זייט קייט רעזאַדוז, וואָס האָט אונדז דערלויבט צו ידענטיפיצירן די געדיכטקייט ווי אַ פריער אומבאַקאַנט ריבאָסאָמאַל פּראָטעין וואָס מיר האָבן אידענטיפיצירט ווי עס איז געווען געהייסן msL2 (מיקראָספּאָרידיאַ-ספּעציפֿיש פּראָטעין L2) (מעטאָדן, פיגור 6). אונדזער האָמאָלאָגי זוכן האָט געוויזן אַז msL2 איז קאָנסערווירט אין די מיקראָספּאָרידיאַ קלאַדע פון ​​די מין ענצעפאַליטער און אָראָספּאָרידיום, אָבער ניטאָ אין אנדערע מינים, אַרייַנגערעכנט אנדערע מיקראָספּאָרידיאַ. אין דער ריבאָסאָמאַל סטרוקטור, msL2 נעמט אַ שפּאַלט געשאַפֿן דורך דעם פֿאַרלוסט פון די עקסטענדעד ES31L rRNA. אין דעם ליידיגן אָרט, msL2 העלפֿט סטאַביליזירן rRNA פאָלדינג און קען קאָמפּענסירן פֿאַר דעם פֿאַרלוסט פון ES31L (פיגור 6).
א עלעקטראָן געדיכטקייט און מאָדעל פון דעם מיקראָספּאָרידיאַ-ספּעציפֿישן ריבאָסאָמאַל פּראָטעין msL2 געפֿונען אין E. cuniculi ריבאָסאָמען. ב רובֿ עוקאַריאָטישע ריבאָסאָמען, אַרייַנגערעכנט דעם 80S ריבאָסאָם פון Saccharomyces cerevisiae, האָבן ES19L rRNA אַמפּליפֿיקאַציע פֿאַרלוירן אין רובֿ מיקראָספּאָרידיאַן מינים. די פריער געגרינדעטע סטרוקטור פון דעם V. necatrix מיקראָספּאָרידיאַ ריבאָסאָם סאַגדזשעסץ אַז דער פֿאַרלוסט פון ES19L אין די פּאַראַזיטן איז קאָמפּענסירט דורך דער עוואָלוציע פון ​​דעם נייעם msL1 ריבאָסאָמאַל פּראָטעין. אין דעם לערנען, האָבן מיר געפֿונען אַז דער E. cuniculi ריבאָסאָם האָט אויך דעוועלאָפּעד אַן נאָך ריבאָסאָמאַל RNA נאָכמאַכן פּראָטעין ווי אַן אויסזענדיקע קאָמפּענסאַציע פֿאַר דעם פֿאַרלוסט פון ES19L. אָבער, msL2 (דערווײַל אַנאָטירט ווי דער היפּאָטעטישער ECU06_1135 פּראָטעין) און msL1 האָבן פֿאַרשידענע סטרוקטורעלע און עוואָלוציאָנערע אָפּשטאַמונגען. די ענטדעקונג פון דער דזשענעריישאַן פון עוואָלוציאָנער נישט-פֿאַרבונדענע msL1 און msL2 ריבאָסאָמאַל פּראָטעאינען סאַגדזשעסטירט אַז אויב ריבאָסאָמען אָנקלייַבן שעדלעכע מוטאַציעס אין זייער rRNA, קענען זיי דערגרייכן אומגעזעענע לעוועלס פון קאַמפּאָזיציע דייווערסיטי אין אפילו אַ קליינער סאַבסעט פון ענג פֿאַרבונדענע מינים. די ענטדעקונג קען העלפֿן קלעראַפייען דעם אָנהייב און עוואָלוציע פון ​​די מיטאָטשאָנדריאַל ריבאָסאָם, וואָס איז באַקאַנט פֿאַר זיין העכסט רידוסט rRNA און אַבנאָרמאַל וועריאַביליטי אין פּראָטעין קאַמפּאַזישאַן אַריבער מינים.
מיר האָבן דעמאָלט פאַרגליכן דעם msL2 פּראָטעין מיטן פריער באַשריבענעם msL1 פּראָטעין, דער איינציקער באַקאַנטער מיקראָספּאָרידיאַ-ספּעציפֿישער ריבאָסאָמאַל פּראָטעין געפֿונען אין דעם V. necatrix ריבאָסאָם. מיר האָבן געוואָלט פּרובירן צי msL1 און msL2 זענען עוואָלוציאָנער פֿאַרבונדן. אונדזער אַנאַליז האָט געוויזן אַז msL1 און msL2 פֿאַרנעמען די זעלבע קאַוואַטי אין דער ריבאָסאָמאַל סטרוקטור, אָבער האָבן פֿאַרשידענע ערשטיקע און טערציערע סטרוקטורן, וואָס ווײַזט אויף זייער אומאָפּהענגיקן עוואָלוציאָנערן אָפּשטאַם (פֿיג. 6). אַזוי, אונדזער ענטדעקונג פֿון msL2 גיט באַווײַזן אַז גרופּעס פֿון קאָמפּאַקטע עוקאַריאָטישע מינים קענען אומאָפּהענגיק אַנטוויקלען סטרוקטורעל באַזונדערע ריבאָסאָמאַל פּראָטעאינען צו קאָמפּענסירן פֿאַר דעם פֿאַרלוסט פֿון rRNA פֿראַגמענטן. דער געפֿינס איז באַמערקעוודיק ווײַל רובֿ ציטאָפּלאַזמישע עוקאַריאָטישע ריבאָסאָמען אַנטהאַלטן אַן אומפֿאַרענדערלעכן פּראָטעין, אַרײַנגערעכנט די זעלבע משפּחה פֿון 81 ריבאָסאָמאַל פּראָטעאינען. די אויפֿטרעטונג פֿון msL1 און msL2 אין פֿאַרשידענע קלאַדעס פֿון מיקראָספּאָרידיאַ אין ענטפֿער צו דעם פֿאַרלוסט פֿון פֿאַרלענגערטע rRNA סעגמענטן פֿאָרשלאָגט אַז דעגראַדאַציע פֿון דער פּאַראַזיט'ס מאָלעקולאַרער אַרכיטעקטור פֿאַראורזאַכט פּאַראַזיטן צו זוכן קאָמפּענסאַטאָרישע מוטאַציעס, וואָס קען עווענטועל פֿירן צו זייער אַקוואַזישאַן אין פֿאַרשידענע פּאַראַזיט פּאָפּולאַציעס סטרוקטורן.
צום סוף, ווען אונדזער מאָדעל איז געווען פֿאַרטיק, האָבן מיר פֿאַרגליכן די קאָמפּאָזיציע פֿון דעם E. cuniculi ריבאָסאָם מיט דער וואָס איז פֿאָרויסגעזאָגט געוואָרן פֿון דער גענאָם סיקוואַנס. עטלעכע ריבאָסאָמאַל פּראָטעאינען, אַרייַנגערעכנט eL14, eL38, eL41, און eS30, זענען פֿריִער געווען געמיינט צו פֿעלן פֿון דעם E. cuniculi גענאָם צוליב דער אויסזעענדיקער אָפּוועזנהייט פֿון זייערע האָמאָלאָגן פֿון דעם E. cuniculi גענאָם. פֿאַרלוסט פֿון פֿילע ריבאָסאָמאַל פּראָטעאינען ווערט אויך פֿאָרויסגעזאָגט אין רובֿ אַנדערע שטאַרק רעדוצירטע אינטראַצעלולאַרע פּאַראַזיטן און ענדאָסימביאָנטן. למשל, כאָטש רובֿ פֿרײַ-לעבעדיקע באַקטעריעס אַנטהאַלטן די זעלבע משפּחה פֿון 54 ריבאָסאָמאַל פּראָטעאינען, האָבן בלויז 11 פֿון די פּראָטעין משפּחות דעטעקטירבארע האָמאָלאָגן אין יעדן אַנאַליזירטן גענאָם פֿון באַלעבאָס-באַגרענעצטע באַקטעריעס. צו שטיצן דעם באַגריף, איז אַ פֿאַרלוסט פֿון ריבאָסאָמאַל פּראָטעאינען עקספּערימענטאַל באַאָבאַכטעט געוואָרן אין V. necatrix און P. locustae מיקראָספּאָרידיאַ, וועלכע פֿעלן די eL38 און eL4131,32 פּראָטעאינען.
אבער, אונזערע סטרוקטורן ווייזן אז נאר eL38, eL41, און eS30 זענען טאקע פארלוירן געגאנגען אין דעם E. cuniculi ריבאסאם. דער eL14 פראטעין איז געווען קאנסערווירט און אונזער סטרוקטור האט געוויזן פארוואס דאס פראטעין האט מען נישט געקענט געפינען אין דער האמאלאגיע זוכעניש (פיגור 7). אין E. cuniculi ריבאסאמען, איז רוב פון דעם eL14 בינדינג ארט פארלוירן געגאנגען צוליב דעגראדאציע פון ​​דעם rRNA-פארשטארקטן ES39L. אין דער אבוועזנהייט פון ES39L, האט eL14 פארלוירן רוב פון זיין צווייטיקער סטרוקטור, און נאר 18% פון דער eL14 סיקווענץ איז געווען אידענטיש אין E. cuniculi און S. cerevisiae. די שלעכטע סיקווענץ קאנסערוואציע איז באמערקענסווערט ווייל אפילו Saccharomyces cerevisiae און Homo sapiens—ארגאניזמען וואס האבן זיך עוואלוציאנירט 1.5 ביליאן יאר אפגעטיילט—טיילן מער ווי 51% פון די זעלבע רעזידוען אין eL14. דיזער אומגעווענליכער פארלוסט פון קאנסערוואציע דערקלערט פארוואס E. cuniculi eL14 איז איצט אנאטירט אלס דער מעגליכער M970_061160 פראטעין און נישט אלס דער eL1427 ריבאסאמאל פראטעין.
און דער מיקראָספּאָרידיאַ ריבאָסאָם האָט פאַרלוירן די ES39L rRNA עקסטענשאַן, וואָס האָט טיילווייז עלימינירט די eL14 ריבאָסאָמאַל פּראָטעין ביינדינג פּלאַץ. אין דער אָפּוועזנהייט פון ES39L, גייט דער eL14 מיקראָספּאָר פּראָטעין דורך אַ פאַרלוסט פון צווייטיקער סטרוקטור, אין וועלכער די פריערדיקע rRNA-בינדינג α-העליקס דעגענערירט אין אַ מינימאַל לענג שלייף. b מולטיפּלע סיקוואַנס אַליינמאַנט ווייזט אַז דער eL14 פּראָטעין איז העכסט קאָנסערווירט אין עוקאַריאָטיש מינים (57% סיקוואַנס אידענטיטעט צווישן הייוון און מענטשלעכע האָמאָלאָגן), אָבער שוואַך קאָנסערווירט און דיווערדזשענט אין מיקראָספּאָרידיאַ (אין וועלכע נישט מער ווי 24% פון רעזאַדוז זענען אידענטיש צו די eL14 האָמאָלאָג). פון S. cerevisiae אָדער H. sapiens). די שלעכטע סיקוואַנס קאָנסערוואַציע און צווייטיקע סטרוקטור וועריאַביליטי דערקלערט פאַרוואָס דער eL14 האָמאָלאָג איז קיינמאָל געפֿונען געוואָרן אין E. cuniculi און פאַרוואָס מען גלויבט אַז דעם פּראָטעין איז פאַרלוירן געגאַנגען אין E. cuniculi. אין קאַנטראַסט, E. cuniculi eL14 איז פריער אַנאָטירט געוואָרן ווי אַ פּוטאַטיוו M970_061160 פּראָטעין. די באַאָבאַכטונג פֿאָרשלאָגט אַז מיקראָספּאָרידיאַ גענאָם דייווערסיטי איז איצט איבערגעשאַצט: עטלעכע גענעס וואָס מען גלויבט איצט זענען פֿאַרלוירן אין מיקראָספּאָרידיאַ זענען אין פאַקט פּרעזערווירט, כאָטש אין העכסט דיפערענצירטע פֿאָרמען; אַנשטאָט, מען גלויבט אַז עטלעכע קאָדירן פֿאַר מיקראָספּאָרידיאַ גענעס פֿאַר וואָרעם-ספּעציפֿישע פּראָטעאינען (למשל, די היפּאָטעטישע פּראָטעין M970_061160) קאָדירט טאַקע פֿאַר די זייער דייווערס פּראָטעאינען וואָס געפֿינען זיך אין אַנדערע עוקאַריאָטן.
די דאזיגע דערפינדונג ווייזט אז rRNA דענאטוראציע קען פירן צו א דראמאטישן פארלוסט פון סיקווענס קאנסערוואציע אין שכנות'דיגע ריבאסאמאל פראטעאינען, מאכנדיג די פראטעאינען נישט דעטעקטירבאר פאר האמאלאגיע זוכענישן. אזוי, קענען מיר איבערשאצן דעם אמת'ן גראד פון מאלעקולארער דעגראדאציע אין קליינע גענאם ארגאניזמען, ווייל עטלעכע פראטעאינען וואס מען גלויבט זענען פארלוירן בלייבן טאקע, כאטש אין שטארק געענדערטע פארמען.
ווי קענען פּאַראַזיטן האַלטן די פֿונקציע פֿון זייערע מאָלעקולאַרע מאַשינען אונטער באַדינגונגען פֿון עקסטרעמער גענאָם רעדוקציע? אונדזער שטודיע ענטפֿערט ​​די פֿראַגע דורך באַשרײַבן די קאָמפּלעקסע מאָלעקולאַרע סטרוקטור (ריבאָסאָם) פֿון E. cuniculi, אַן אָרגאַניזם מיט איינעם פֿון די קלענסטע עוקאַריאָטישע גענאָמען.
עס איז באַקאַנט שוין כּמעט צוויי יאָרצענדליק אַז פּראָטעין און RNA מאָלעקולן אין מיקראָביעלע פּאַראַזיטן אַנדערשן זיך אָפֿט פֿון זייערע האָמאָלאָגישע מאָלעקולן אין פֿרײַ-לעבעדיקע מינים ווײַל זיי פֿעלט קוואַליטעט קאָנטראָל צענטערס, זענען פֿאַרקלענערט צו 50% פֿון זייער גרייס אין פֿרײַ-לעבעדיקע מיקראָבן, אאַז"וו. פֿילע שוואַכענדיקע מוטאַציעס וואָס שאַטן פֿאָלדינג און פֿונקציע. למשל, די ריבאָסאָמען פֿון קליינע גענאָם אָרגאַניזמען, אַרײַנגערעכנט פֿילע ינטראַסעלולאַרע פּאַראַזיטן און ענדאָסימביאָנטן, ווערן ערוואַרטעט צו פֿעלן עטלעכע ריבאָסאָמאַל פּראָטעאינען און ביז אַ דריטל rRNA נוקלעאָטידן פֿאַרגליכן מיט פֿרײַ-לעבעדיקע מינים 27, 29, 30, 49. אָבער, די וועג ווי די מאָלעקולן פֿונקציאָנירן אין פּאַראַזיט בלייבט לאַרגעלי אַ מיסטעריע, שטודירט דער עיקר דורך פֿאַרגלײַכנדיקע גענאָמיק.
אונדזער שטודיע ווייזט אז די סטרוקטור פון מאקראמאלעקולן קען אויפדעקן אסאך אספעקטן פון עוואלוציע וואס זענען שווער ארויסצונעמען פון טראדיציאנעלע פארגלייכנדיקע גענאמישע שטודיעס פון אינטראַצעלולערע פאראזיטן און אנדערע גאסטגעבער-באגרעניצטע ארגאניזמען (צוגאב בילד 7). למשל, דער ביישפיל פון דעם eL14 פראטעין ווייזט אז מיר קענען איבערשאצן דעם אמת'ן גראד פון דעגראדאציע פון ​​דעם מאלעקולארן אפאראט אין פאראזיטישע מינים. ענצעפאליטישע פאראזיטן ווערן איצט געהאלטן צו האבן הונדערטער מיקראספארידיע-ספעציפישע גענען. אבער, אונדזערע רעזולטאטן ווייזן אז עטלעכע פון ​​די לכאורה ספעציפישע גענען זענען פאקטיש נאר זייער אנדערע וואריאנטן פון גענען וואס זענען געווענליך אין אנדערע עוקאריאטן. דערצו, דער ביישפיל פון דעם msL2 פראטעין ווייזט ווי מיר פארזען נייע ריבאסאמאל פראטעאינען און אונטערשעצן דעם אינהאלט פון פאראזיטישע מאלעקולארע מאשינען. דער ביישפיל פון קליינע מאלעקולן ווייזט ווי מיר קענען פארזען די מערסט אינזשעניעסע חידושים אין פאראזיטישע מאלעקולארע סטרוקטורן וואס קענען זיי געבן נייע ביאלאגישע טעטיקייט.
צוזאַמען גענומען, פֿאַרבעסערן די רעזולטאַטן אונדזער פֿאַרשטאַנד פֿון די אונטערשיידן צווישן די מאָלעקולאַרע סטרוקטורן פֿון באַלעבאָס-באַגרענעצטע אָרגאַניזמען און זייערע קאַונערפּאַרץ אין פֿרײַ-לעבעדיקע אָרגאַניזמען. מיר ווײַזן אַז מאָלעקולאַרע מאַשינען, לאַנג געהאַלטן פֿאַר פֿאַרקלענערט, דעגענערירט און אונטערטעניק צו פֿאַרשידענע שוואַכענדיקע מוטאַציעס, האָבן אַנשטאָט אַ סכום סיסטעמאַטיש איבערגעקוקטע ומגעוויינטלעכע סטרוקטורעלע פֿעיִקייטן.
אויף דער אנדערער האַנט, די נישט-גרויסע rRNA פראַגמענטן און צוזאַמענגעשמאָלצענע פראַגמענטן וואָס מיר האָבן געפֿונען אין די ריבאָסאָמען פֿון E. cuniculi פֿאָרשלאָגן אַז גענאָם רעדוקציע קען ענדערן אפילו יענע טיילן פֿון דער גרונטלעכער מאָלעקולאַרער מאַשינעריע וואָס זענען פּרעזערווירט אין די דריי דאָמעינען פֿון לעבן – נאָך כּמעט 3.5 ביליאָן יאָר. אומאָפּהענגיקע עוואָלוציע פֿון מינים.
די אויסגעבולטע און צוזאמענגעשמאָלצענע rRNA פראגמענטן אין E. cuniculi ריבאָסאָמען זענען פון באַזונדער אינטערעס אין ליכט פון פריערדיקע שטודיעס פון RNA מאָלעקולן אין ענדאָסימביאָטישע באַקטעריע. למשל, אין די אַפיד ענדאָסימביאָנט Buchnera aphidicola, rRNA און tRNA מאָלעקולן זענען געוויזן צו האָבן טעמפּעראַטור-סענסיטיוו סטרוקטורן רעכט צו A+T קאַמפּאַזישאַן בייאַס און אַ הויך פּראָפּאָרציע פון ​​ניט-קאַנאָניש באַזע פּערז20,50. די ענדערונגען אין RNA, ווי אויך ענדערונגען אין פּראָטעין מאָלעקולן, ווערן איצט געדאַנק צו זיין פאַראַנטוואָרטלעך פֿאַר די אָוווערדענדאַנס פון ענדאָסימביאָנטן אויף פּאַרטנערס און די אוממעגלעכקייט פון ענדאָסימביאָנטן צו אַריבערפירן היץ21, 23. כאָטש פּאַראַזיטיש מיקראָספּאָרידיאַ rRNA האט סטרוקטורעל באַזונדער ענדערונגען, די נאַטור פון די ענדערונגען סאַגדזשעסץ אַז רידוסט טערמישע פעסטקייַט און העכער אָפענגיקייַט אויף שאַפּעראָן פּראָטעינס קען זיין פּראָסט פֿעיִקייטן פון RNA מאָלעקולן אין אָרגאַניזאַמז מיט רידוסט גענאָמעס.
אויף דער אנדערער האַנט, ווײַזן אונדזערע סטרוקטורן אַז פּאַראַזיט מיקראָספּאָרידיאַ האָבן אַנטוויקלט אַ יינציקע פיייקייט צו אַנטקעגנשטעלנ זיך ברייט קאָנסערווירטע rRNA און פּראָטעין פראַגמענטן, אַנטוויקלנדיק די פיייקייט צו נוצן שעפעדיק און לייכט בנימצא קליינע מעטאַבאָליטן ווי סטרוקטורעלע נאָכמאַכער פון דעגענערירטע rRNA און פּראָטעין פראַגמענטן. מאָלעקולאַרע סטרוקטור דעגראַדאַציע. . די מיינונג ווערט געשטיצט דורך דעם פאַקט אַז קליינע מאָלעקולן וואָס קאָמפּענסירן פֿאַר דעם פֿאַרלוסט פֿון פּראָטעין פראַגמענטן אין די rRNA און ריבאָסאָמען פֿון E. cuniculi בינדן זיך צו מיקראָספּאָרידיאַ-ספּעציפֿישע רעזאַדוז אין די uL15 און eL30 פּראָטעאינען. דאָס סאַגדזשעסטירט אַז די בינדונג פֿון קליינע מאָלעקולן צו ריבאָסאָמען קען זײַן אַ פּראָדוקט פֿון פּאָזיטיווע סעלעקציע, אין וועלכער מיקראָספּאָרידיאַ-ספּעציפֿישע מוטאַציעס אין ריבאָסאָמאַל פּראָטעאינען זענען אויסגעקליבן געוואָרן פֿאַר זייער פיייקייט צו פֿאַרגרעסערן די אַפֿיניטי פֿון ריבאָסאָמען פֿאַר קליינע מאָלעקולן, וואָס קען פֿירן צו מער עפֿעקטיווע ריבאָסאָמאַל אָרגאַניזמען. די אַנטדעקונג אַנטפּלעקט אַ קלוגע כידעש אין דער מאָלעקולאַרער סטרוקטור פֿון מיקראָביעלע פּאַראַזיטן און גיט אונדז אַ בעסער פֿאַרשטאַנד פֿון ווי פּאַראַזיט מאָלעקולאַרע סטרוקטורן האַלטן זייער פֿונקציע טראָץ רעדוקטיווע עוואָלוציע.
איצט בלייבט די אידענטיפיקאציע פון ​​די קליינע מאלעקולן אומקלאר. עס איז נישט קלאר פארוואס די אויסזען פון די קליינע מאלעקולן אין דער ריבאסאמאל סטרוקטור איז אנדערש צווישן מיקראספארידיע מינים. ספעציעל, איז עס נישט קלאר פארוואס נוקלעאטיד בינדינג ווערט באמערקט אין די ריבאסאמען פון E. cuniculi און P. locustae, און נישט אין די ריבאסאמען פון V. necatrix, טראץ דעם אנוועזנהייט פון די F170 רעזידו אין די eL20 און K172 פראטעאינען פון V. necatrix. די אויסמעקן קען זיין געפֿירט דורך רעזידו 43 uL6 (געפינט זיך לעבן דעם נוקלעאטיד בינדינג טאש), וואס איז טיראזין אין V. necatrix און נישט טרעאנין אין E. cuniculi און P. locustae. די גרויסע אראמאטישע זייט קייט פון Tyr43 קען אריינמישן זיך מיט נוקלעאטיד בינדינג צוליב סטערישע איבערלאפונג. אנדערש, קען די אויסזעהנדע נוקלעאטיד אויסמעקן זיין צוליב דער נידעריגער רעזאלוציע פון ​​קריא-EM בילדגעבונג, וואס שטערט די מאדעלירונג פון V. necatrix ריבאסאמאל פראגמענטן.
אויף דער אנדערער האַנט, אונדזער אַרבעט פֿאָרשלאָגט אַז דער פּראָצעס פֿון גענאָם פֿאַרפֿאַל קען זײַן אַן ערפֿינדלעכע קראַפֿט. אין באַזונדער, די סטרוקטור פֿון די E. cuniculi ריבאָסאָם פֿאָרשלאָגט אַז דער פֿאַרלוסט פֿון rRNA און פּראָטעין פֿראַגמענטן אין די מיקראָספּאָרידיאַ ריבאָסאָם שאַפֿט עוואָלוציאָנערער דרוק וואָס פּראָמאָטירט ענדערונגען אין ריבאָסאָם סטרוקטור. די וואַריאַנטן קומען פֿאָר ווײַט פֿון דער אַקטיווער אָרט פֿון די ריבאָסאָם און עס שיינט אַז זיי העלפֿן אויפֿהאַלטן (אָדער צוריקשטעלן) אָפּטימאַלע ריבאָסאָם פֿאַרזאַמלונג וואָס וואָלט אַנדערש געוואָרן צעשטערט דורך רעדוצירטער rRNA. דאָס פֿאָרשלאָגט אַז אַ הויפּט כידעש פֿון די מיקראָספּאָרידיאַ ריבאָסאָם שיינט צו האָבן זיך עוואַלוציאָנירט אין אַ נויט צו באַפֿערן דזשין דריפֿט.
אפשר ווערט דאָס בעסטן אילוסטרירט דורך נוקלעאָטיד בינדינג, וואָס איז ביז איצט קיינמאָל נישט באמערקט געוואָרן אין אַנדערע אָרגאַניזמען. דער פאַקט אַז נוקלעאָטיד-בינדינג רעזאַדוז זענען פאַראַן אין טיפּישע מיקראָספּאָרידיאַ, אָבער נישט אין אַנדערע עוקאַריאָטן, סאַגדזשעסט אַז נוקלעאָטיד-בינדינג זייטלעך זענען נישט נאָר רעליקן וואָס וואַרטן צו פאַרשווינדן, אָדער דער לעצטער אָרט פֿאַר rRNA צו ווערן צוריקגעשטעלט צו דער פאָרעם פון יחיד נוקלעאָטידן. אַנשטאָט, דאָס אָרט מיינט ווי אַ נוציק שטריך וואָס קען האָבן יוואַלווד איבער עטלעכע ראָונדס פון positive סעלעקציע. נוקלעאָטיד בינדינג זייטלעך קען זיין אַ ביי-פּראָדוקט פון נאַטירלעך סעלעקציע: אַמאָל ES39L איז דעגראַדעד, מיקראָספּאָרידיאַ זענען געצוואונגען צו זוכן קאָמפּענסאַציע צו צוריקשטעלן אָפּטימאַל ריבאָסאָם ביאָגענעסיס אין דער אַוועק פון ES39L. זינט דעם נוקלעאָטיד קענען נאָכמאַכן די מאָלעקולאַר קאָנטאַקטן פון די A3186 נוקלעאָטיד אין ES39L, די נוקלעאָטיד מאָלעקול ווערט אַ בנין בלאָק פון די ריבאָסאָם, די בינדינג פון וואָס איז ווייַטער פֿאַרבעסערט דורך מוטאַציע פון ​​​​די eL30 סיקוואַנס.
בנוגע דער מאָלעקולאַרער עוואָלוציע פון ​​אינטראַצעלולאַרע פּאַראַזיטן, ווײַזט אונדזער שטודיע אַז די כוחות פון דאַרוויניסטישער נאַטירלעכער סעלעקציע און גענעטישע דריפט פון גענאָם פאַרפויל אַרבעטן נישט אין פּאַראַלעל, נאָר אָסצילירן. ערשטנס, גענעטישע דריפט עלימינירט וויכטיקע פֿעיִקייטן פון ביאָמאָלעקולן, מאַכנדיג קאָמפּענסאַציע זייער נויטיק. נאָר ווען פּאַראַזיטן באַפרידיקן דעם נויט דורך דאַרוויניסטישער נאַטירלעכער סעלעקציע, וועלן זייערע מאַקראָמאָלעקולן האָבן אַ געלעגנהייט צו אַנטוויקלען זייערע מערסט אימפּרעסיווע און ינאָוואַטיווע פֿעיִקייטן. וויכטיק, די עוואָלוציע פון ​​נוקלעאָטיד בינדינג זייטלעך אין די E. cuniculi ריבאָסאָם סאַגדזשעסט אַז דאָס "פאַרלוסט-צו-געווינען" מוסטער פון מאָלעקולאַרער עוואָלוציע ניט בלויז אַמאָרטייזירט שעדלעכע מוטאַציעס, נאָר מאַנטשמאָל גיט גאָר נייע פונקציעס אויף פּאַראַזיטישע מאַקראָמאָלעקולן.
די געדאַנק איז קאָנסיסטענט מיט סעוועל רייט'ס באַוועגלעכער גלייכגעוויכט טעאָריע, וואָס זאָגט אַז אַ שטרענג סיסטעם פון נאַטירלעכער סעלעקציע באַגרענעצט די מעגלעכקייט פון אָרגאַניזמען צו ינאָווירן51,52,53. אָבער, אויב גענעטישע דריפט שטערט די נאַטירלעכע סעלעקציע, קענען די דריפֿטן פּראָדוצירן ענדערונגען וואָס זענען נישט אין זיך אַדאַפּטיוו (אָדער אפילו שעדלעך) אָבער פירן צו ווייטערדיקע ענדערונגען וואָס צושטעלן העכערע פיטנעס אָדער נייַע ביאָלאָגישע טעטיקייט. אונדזער ראַם שטיצט די געדאַנק דורך אילוסטרירן אַז דער זעלביקער טיפּ מוטאַציע וואָס ראַדוסירט די פאַלד און פונקציע פון ​​אַ ביאָמאָלעקול, מיינט צו זיין דער הויפּט טריגער פֿאַר איר פֿאַרבעסערונג. אין לויט מיט דעם געווינען-געווינען עוואָלוציאָנער מאָדעל, ווייזט אונדזער שטודיע אַז גענאָם פאַרפוילן, טראַדיציאָנעל געזען ווי אַ דעגענעראַטיוו פּראָצעס, איז אויך אַ הויפּט טרייבער פון ינאָוואַציע, מאל און אפֿשר אפילו אָפט אַלאַוינג מאַקראָמאָלעקולן צו באַקומען נייַע פּאַראַזיטישע אַקטיוויטעטן. קענען זיי נוצן.