Αr45 RNA
αr45 એ બેક્ટેરિયાના નાના બિન-કોડિંગ આર. એન. એ. નું કુટુંબ છે, જે હાયફોમાઇક્રોબાયલ્સ ક્રમમાંથી α-પ્રોટિઓબેક્ટેરિયાના વ્યાપક જૂથમાં પ્રતિનિધિઓ ધરાવે છે. આ પરિવારનો પ્રથમ સભ્ય (એસ. એમ. આર. 45સી) રંગસૂત્ર (સી) માં સ્થિત સિનોરિઝોબિયમ મેલિલોટી 1021 લોકસમાં જોવા મળ્યો હતો. વધુ સમરૂપતા અને માળખા સંરક્ષણ વિશ્લેષણમાં કેટલાક નાઇટ્રોજન-ફિક્સિંગ સહજીવી રાઇઝોબિયા (એટલે કે સમરૂપતા) માં સમરૂપતાઓને ઓળખવામાં આવી છે. એસ. મેડિકે, એસ. ફ્રેડી, રાઇઝોબિયમ લેગુમિનોસરમ bv.viciae, આર. લેગુમિનોસરમ બીવી. ટ્રાઇફોલી, આર. એટલી અને કેટલીક મેસોર્હિઝોબિયમ પ્રજાતિઓ), એગ્રોબેક્ટેરિયમ પ્રજાતિઓ (એટલે કે એગ્રોબેક્ટેરિયમ પ્રજાતિઓ) સાથે જોડાયેલા છોડના પેથોજેન્સમાં. એ. ટ્યૂમેફેસિયન્સ, એ. વિટિસ, એ. રેડિયોબેક્ટર, અને એગ્રોબેક્ટેરિયમ એચ13) તેમજ બ્રુસેલાની પ્રજાતિઓ (બી. ઓવિસ, બી. કેનિસ, બી. એબોર્ટસ અને બી. માઇક્રોટિસ, અને બી. મેલિટેંસિસના કેટલાક બાયોવર્સ) ની વ્યાપક શ્રેણીમાં, બાર્ટોનેલા પ્રજાતિઓમાં (એટલે કે. બી. હેન્સેલે, બી. ક્લેરિજિયા, બી. ટ્રિબોકોરમ, બી. ક્વિન્ટાના, બી. બેસિલીફોર્મિસ, બી. ગ્રાહામી), ઝેન્થોબેક્ટેરેસીયા પરિવારના કેટલાક સભ્યોમાં (એટલે કે. એઝોર્હિઝોબિયમ કોલોનીનોડન્સ, સ્ટાર્કી નવલકથા, ઝેન્ટોબેક્ટર ઓટોટ્રોફિકસ), અને બેઇજેરિન્કીએસી પરિવારના કેટલાક પ્રતિનિધિઓમાં (એટલે કે. મેથિલોસેલા સિલ્વેસ્ટ્રિસ, બેઇજેરિંકિયા ઇન્ડિકા સબસ્પ. ઇન્ડિકા). αr45C RNA પ્રજાતિઓ 147-153 nt લાંબી છે (કોષ્ટક 1) અને સારી રીતે વ્યાખ્યાયિત સામાન્ય ગૌણ માળખું ધરાવે છે (આકૃતિ 1). તમામ αr45 ટ્રાન્સક્રિપ્ટને α-પ્રોટીઓબેક્ટેરિયલ જીનોમ (આકૃતિ 5) ના ઇન્ટરજેનિક પ્રદેશો (આઇજીઆર) ની અંદર સ્વતંત્ર ટ્રાન્સક્રિપ્શન એકમોના સારી રીતે વ્યાખ્યાયિત પ્રમોટર પ્રદેશોમાંથી વ્યક્ત કરાયેલ ટ્રાન્સ-એક્ટિંગ એસઆરએનએ તરીકે સૂચિબદ્ધ કરી શકાય છે. શોધ અને માળખું એસ. એમ. આર. 45સી એસ. આર. એન. એ. નું વર્ણન ડેલ વેલ એટ અલ દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું, જે સંદર્ભ એસ. મેલિલોટી 1021 તાણ (<આઇ. ડી. 1>) ના ઇન્ટરજેનિક પ્રદેશો (આઇ. જી. આર.) માં કોમ્પ્યુટેશનલ તુલનાત્મક જીનોમિક અભિગમના પરિણામે છે. ઉત્તરીય સંકરણ પ્રયોગોએ પુષ્ટિ કરી હતી કે અનુમાનિત એસ. એમ. આર. 45સી લોકસ એ <આઇ. ડી. 1> એન. ટી. લંબાઈની એક જ નકલ વ્યક્ત કરી હતી, જે મુક્ત-જીવંત અને એન્ડોસિમ્બાયોટિક બેક્ટેરિયામાં અલગ રીતે એકઠી થઈ હતી. ટી. એ. પી. આધારિત 5 '-આર. એ. સી. ઈ. પ્રયોગોએ સંપૂર્ણ લંબાઈના એસ. એમ. આર. 45સી ટ્રાન્સક્રિપ્ટની ટ્રાન્સક્રિપ્શન સ્ટાર્ટ સાઇટ (ટી. એસ. એસ.) ને એસ. મેલિલોટી 1021 જીનોમ (<આઇ. ડી. 1>) માં <આઇ. ડી. 3> એન. ટી. સ્થિતિમાં મેપ કરી હતી, જ્યારે 3'-એન્ડ શરૂઆતમાં <આઇ. ડી. 2> એન. ટી. સ્થિતિ પર સ્થિત હોવાનું માનવામાં આવતું હતું, જે અનુમાનિત, પરંતુ ઓછા-રેટેડ, રો-સ્વતંત્ર ટર્મિનેટરના યુ. એસ. ના ટૂંકા પટ્ટાના છેલ્લા અવશેષ સાથે મેળ ખાય છે. એસ. મેલિલોટી 2011 ના નાના આરએનએ અપૂર્ણાંક (50-350 nt) ના તાજેતરના ઊંડા અનુક્રમ-આધારિત લાક્ષણિકતાઓએ એસ. એમ. આર. 45સી (અહીં સ્મેલસી 706 તરીકે ઓળખવામાં આવે છે) ની અભિવ્યક્તિની પુષ્ટિ કરી, અને સંપૂર્ણ લંબાઈના લખાણને તે જ 5 'અંત અને 3' અંતની સ્થિતિ 3,105,298 પર મેપ કર્યું. એસ. એમ. આર. 45સી. ના ન્યુક્લિયોટાઇડ ક્રમનો ઉપયોગ શરૂઆતમાં આર. એફ. એ. એમ. ડેટાબેઝ સામે શોધ કરવા માટે ક્વેરી તરીકે કરવામાં આવ્યો હતો (આવૃત્તિ 10.0; http://www.sanger.ac.uk/Software/Rfam). આ સમરૂપતા શોધ આ ડેટાબેઝમાં જાણીતા બેક્ટેરિયલ એસ. આર. એન. એ. સાથે કોઈ મેળ ખાતી નથી. હાલમાં ઉપલબ્ધ તમામ બેક્ટેરિયલ જીનોમ (20 એપ્રિલ 2011 ના રોજ 1,615 સિક્વન્સ; https://www.ncbi.nlm.nih.gov) સામે ડિફોલ્ટ પરિમાણો સાથે એસ. એમ. આર. 45C ને આગળ બ્લાસ્ટ કરવામાં આવ્યું હતું. ક્વેરી ક્રમ (78-89% સમાનતા) માં નોંધપાત્ર સમરૂપતા દર્શાવતા પ્રદેશોને ઇન્ફર્નલ (version1.0) (આકૃતિ 2) નો ઉપયોગ કરીને બીજ સંરેખણમાંથી કોવેરિયન્સ મોડેલ (CM) બનાવવા માટે કાઢવામાં આવ્યા હતા. આ CM નો ઉપયોગ હાલના બેક્ટેરિયલ જીનોમિક ડેટાબેઝમાં αr45 પરિવારના નવા સભ્યોની વધુ શોધમાં કરવામાં આવ્યો હતો. પરિવાર માટે સર્વસંમતિ ગૌણ માળખું નક્કી કરવા માટે પરિણામોની જાતે તપાસ કરવામાં આવી હતી (આકૃતિ 1 અને આકૃતિ 2). સર્વસંમતિનું માળખું પણ ખૂબ જ સમાન આગાહીઓ સાથે પ્રોગ્રામ લોકર્નેટ સાથે સ્વતંત્ર રીતે આગાહી કરવામાં આવ્યું હતું. ઇન્ફર્નલનો ઉપયોગ કરીને સીએમ સાથે મળેલા સિક્વન્સના જાતે નિરીક્ષણથી 39 નજીકના હોમોલોગ સિક્વન્સ શોધવાની મંજૂરી મળી, તે બધા α-પ્રોટીઓબેક્ટેરિયલ જીનોમમાં એક જ રંગસૂત્ર નકલો તરીકે હાજર છે. એસ. એમ. આર. 45સી માટે આ હોમોલોગ્સને એન્કોડિંગ કરતી રાઇઝોબિયલ પ્રજાતિઓ હતીઃ એસ. મેડિકે અને એસ. ફ્રેડી, બે આર. લેગુમિનોસેરમ ટ્રાઇફોલી સ્ટ્રેઇન્સ (ડબલ્યુએસએમ304 અને ડબલ્યુએસએમ35), બે આર. એટલી સ્ટ્રેઇન્સ સીએફએન 42 અને સીઆઇએટી 652, સંદર્ભ આર. લેગુમિનોસેરમ બીવી. વિસિયા 3841 જાત અને એગ્રોબેક્ટેરિયમ પ્રજાતિ એ. વિટિસ, એ. ટ્યૂમેફેસિયન્સ, એ. રેડિયોબેક્ટર અને એ. એચ13, બ્રુસેલા પ્રજાતિઓ (બી. ઓવિસ, બી. કેનિસ, બી. એબોર્ટસ, બી. માઇક્રોટિસ અને બી. મેલિટેંસિસના કેટલાક બાયોબાર), બ્રુસેલા એન્થ્રોપી, મેસોર્હિઝોબિયમ પ્રજાતિઓ લોટી, એમ. સિસેરી અને એમ. બી. એન. સી., બાર્ટોનેલા પ્રજાતિઓ (એટલે કે. બી. હેન્સેલે, બી. ક્લેરિજિયા, બી. ટ્રિબોકોરમ, બી. ક્વિન્ટાના, બી. બેસિલીફોર્મિસ, બી. ગ્રાહમી). આ તમામ ક્રમમાં નોંધપાત્ર ઇન્ફર્નલ ઇ-મૂલ્યો (8.93E-40-6.12E-36) અને બીટ-સ્કોર્સ દર્શાવવામાં આવ્યા હતા. મોડેલ સાથે મળેલા બાકીના ક્રમમાં (3.28E-06 અને 4.56E-04) વચ્ચે ઉચ્ચ ઇ-મૂલ્યો દર્શાવવામાં આવ્યા હતા પરંતુ બીટ-સ્કોર્સ ઓછા દર્શાવવામાં આવ્યા હતા અને તે ઝેન્થોબેક્ટેરેસીયા પરિવારના કેટલાક સભ્યો (એટલે કે. એ. કોલોની, સા. નવલકથા, એક્સ. ઓટોટ્રોફિકસ), મી. સિલ્વેસ્ટ્રિસ, અને બનો. ઇન્ડિકા સબસ્પ. ઇન્ડિકા. અભિવ્યક્તિની માહિતી એસ. મેલિલોટી 1021માં એસ. એમ. આર. 45સી. ની અભિવ્યક્તિનું મૂલ્યાંકન વિવિધ જૈવિક પરિસ્થિતિઓ હેઠળ કરવામાં આવ્યું હતું; એટલે કે. ટીવાયમાં બેક્ટેરિયાની વૃદ્ધિ, ન્યૂનતમ માધ્યમ (એમએમ) અને લ્યુટોલિન-એમએમ સૂપ અને એન્ડોસિમ્બાયોટિક બેક્ટેરિયા (એટલે કે. પરિપક્વ સહજીવી આલ્ફાલ્ફા નોડ્યુલ્સ). મુક્ત-જીવંત બેક્ટેરિયામાં એસ. એમ. આર. 45સી. ની અભિવ્યક્તિ વૃદ્ધિ-આધારિત હોવાનું જણાયું હતું, જ્યારે બેક્ટેરિયા સ્થિર તબક્કામાં પ્રવેશ કરે છે ત્યારે જનીન મજબૂત રીતે ડાઉન-રેગ્યુલેટેડ હોય છે. જો કે, લ્યુટોલિને એસએમઆર 45સી (2 ગણો) ની અભિવ્યક્તિને સાધારણ રીતે ઉત્તેજિત કરી હતી પરંતુ એન્ડોસિમ્બાયોટિક બેક્ટેરિયામાં જનીન શોધી શકાતું ન હતું. તાજેતરના સહ-રોગપ્રતિકારક વરસાદ પ્રયોગો પુષ્ટિ કરે છે કે એસ. એમ. આર. 45સી, કાર્યક્ષમ લક્ષ્ય બંધન માટે બેક્ટેરિયલ પ્રોટીન એચ. એફ. ક્યુ. ને બાંધે છે. પ્રમોટર એનાલિસિસ અત્યાર સુધી તપાસવામાં આવેલા αr45 પરિવારના સભ્યોના તમામ પ્રમોટર પ્રદેશો એસ. આર. એન. એ. ના ટ્રાન્સક્રિપ્શન સ્ટાર્ટ સાઇટના 80 બી. પી. અપસ્ટ્રીમ સુધી વિસ્તરેલા અનુક્રમમાં ખૂબ જ સંરક્ષિત છે. તમામ નજીકના હોમોલોગ લોકીમાં ઓળખી શકાય તેવા σ70-આધારિત પ્રવર્તકો હોય છે જે-35/- 10 સર્વસંમતિની રચના સીટીટીએજીએસી-એન17-સીટીએટીએટી દર્શાવે છે, જે અગાઉ પ્રોટીઓબેક્ટેરિયાના α-પેટાજૂથમાં અન્ય ઘણી જાતિઓમાં વ્યાપકપણે સંરક્ષિત હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. અન્ય જાણીતા અનુલેખન પરિબળો માટે બંધનકર્તા સાઇટ્સને ઓળખવા માટે અમે રેગપ્રેડિક્શન (http://regpredict.lbl.gov/regpredict/help.html) દ્વારા પૂરા પાડવામાં આવેલ ફાસ્ટા ક્રમનો ઉપયોગ કર્યો અને રેગ્યુલોનડીબી (http://regulondb.ccg.unam.mx) દ્વારા પૂરા પાડવામાં આવેલ તે સ્થિતિ વજન મેટ્રિક્સ (પીએસડબલ્યુએમ) નો ઉપયોગ કર્યો. અમે સર્વસંમતિ/પેટર પ્રોગ્રામનો ઉપયોગ કરીને રેગપ્રેડિક્શન સિક્વન્સમાંથી દરેક ટ્રાન્સક્રિપ્શન પરિબળ માટે પીએસડબલ્યુએમ બનાવ્યું, દરેક મેટ્રિક્સ માટે 14 અને 30 ની વચ્ચેની મુખ્ય લંબાઈ માટે શ્રેષ્ઠ અંતિમ મેટ્રિક્સ પસંદ કરીને થ્રેશોલ્ડ સરેરાશ ઇ-મૂલ્ય <10ઇ-10 સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું હતું, (જુઓ http://gps-tools2.its.yale.edu માં "થ્રેશોલ્ડ સર્વસંમતિ"). વધુમાં, અમે એમ. ઇ. એમ. ઇ. (<આઇ. ડી. 1>) નો ઉપયોગ કરીને સંરક્ષિત અજ્ઞાત રૂપાંકનો માટે શોધ કરી અને હળવા નિયમિત અભિવ્યક્તિઓનો ઉપયોગ કર્યો (એટલે કે. તમામ એસ. એમ. આર. 45સી હોમોલોગ્સ પ્રમોટર્સ પર પેટર્ન મેચિંગ). આ અભ્યાસ વિવિધ α-પ્રોટીઓબેક્ટેરિયલ પ્રજાતિઓમાં αr45 પ્રતિનિધિઓની અભિવ્યક્તિનાં નિયમનમાં તફાવતોની આગાહી કરે છે. સિનોરિઝોબિયમ, રાઇઝોબિયમ અને એગ્રોબેક્ટેરિયમ જૂથોએ ખૂબ જ સારી રીતે સંરક્ષિત રચના રજૂ કરી જે માલ્ટોઝ રિપ્રેસર મોલ દ્વારા માન્યતા પ્રાપ્ત સર્વસંમતિ ક્રમ સાથે મેળ ખાય છે. વધુમાં, ના αr45 સભ્યોના પ્રમોટરો. વધુમાં, સિનોરિઝોબિયમ જૂથના αr45 સભ્યોના પ્રમોટરોએ રેગ _ પ્રેડિક્ટના મેટ્રિક્સ એસએમબી21598 _ રાઇઝોબિયલ્સ સાથે નોંધપાત્ર સમાનતા સાથે સ્થિતિ-60 અને-85 (આકૃતિ 4 માં નારંગી રંગમાં બોક્સ કરેલ) વચ્ચે વધારાનો સંરક્ષિત પ્રદેશ રજૂ કર્યો હતો. આ બંધનકર્તા સાઇટ લેસીઆઈ પરિવારના ટ્રાન્સક્રિપ્શનલ રેગ્યુલેટરને અનુરૂપ છે. રાઇઝોબિયમ જૂથે, આ પ્રદેશમાં એક સારી રીતે સંરક્ષિત રચના પણ રજૂ કરી હતી, જેના માટે કોઈ નોંધપાત્ર સમાનતા મળી ન હતી (આકૃતિ 4 માં લીલા રંગમાં ચિહ્નિત). આ વિશ્લેષણમાં બ્રુસેલા અને બાર્ટોનેલા αr45 sRNA લોકીના પ્રમોટરો વચ્ચે વિસ્તૃત સંરક્ષિત ક્રમનો વિસ્તાર પણ બહાર આવ્યો હતો, પરંતુ આ રચનાઓમાં કોઈ જાણીતા ટ્રાન્સક્રિપ્શન પરિબળ બંધનકર્તા સ્થળો ઓળખી શકાય તેમ ન હતા. જીનોમિક સંદર્ભ αr45 પરિવારના તમામ સભ્યો ટ્રાન્સ-એન્કોડેડ એસ. આર. એન. એ. છે જે ક્રોમોસોમલ આઇ. જી. આર. માં સ્વતંત્ર પ્રમોટરોમાંથી લખાયેલા છે. બીજ સંરેખણના સભ્યોના મોટાભાગના પડોશી જનીનોની ટિપ્પણી કરવામાં આવી ન હતી અને તેથી વધુ જાતે ક્યુરેટ કરવામાં આવ્યા હતા. સિનોરિઝોબિયમ, રાઇઝોબિયમ, એ. વિટિસ અને એ. રેડિયોબેક્ટરના αr45 sRNA ના જીનોમિક પ્રદેશોએ અપસ્ટ્રીમ અને ડાઉનસ્ટ્રીમ જનીનો સહિત મોટા પ્રમાણમાં સંરક્ષણનું પ્રદર્શન કર્યું છે, જે અનુક્રમે LysR ફેમિલી ટ્રાન્સક્રિપ્શનલ રેગ્યુલેટર અને ઓર્નિથિન ડેસ્કાર્બોક્સિલેઝ માટે કોડ કરવાની આગાહી કરવામાં આવી છે. મેસોર્હિઝોબિયમ અને બ્રુસેલા પ્રજાતિઓમાં αr45 જીનોમિક પ્રદેશોની આંશિક સુસંગતતા જોવા મળી હતી, જ્યાં aLySR ફેમિલી ટ્રાન્સક્રિપ્શનલ રેગ્યુલેટર 'જનીનને બદલે એમિડેઝ કોડિંગ જનીન મળી આવ્યું હતું. બાર્ટોનેલા પ્રજાતિઓમાં αr45 અપસ્ટ્રીમ જનીન હંમેશા રોડેનેઝ ડોમેન ધરાવતા પ્રોટીન માટે કોડ તરીકે જોવા મળે છે. αr45 હોમોલોગ્સના જીનોમિક પ્રદેશોમાં વધુ દૂરથી સંબંધિત α-પ્રોટીઓબેક્ટેરિયામાં (દા. ત. સ્ટાર્કિયા, મેથિલોસેલા અથવા ઝેન્થોબેક્ટર પ્રજાતિઓ) સિન્ટેની ડાઉનસ્ટ્રીમ ઓર્નિથિન ડેસ્કાર્બોક્સિલેઝ જનીન સુધી મર્યાદિત હતી. સંદર્ભો RNA