Αr9 RNA
αr9 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. 9સી) રંગસૂત્ર (સી) માં સ્થિત સિનોરિઝોબિયમ મેલિલોટી 1021 લોકસમાં જોવા મળ્યો હતો. વધુ સમરૂપતા અને માળખા સંરક્ષણ વિશ્લેષણમાં કેટલાક નાઇટ્રોજન-ફિક્સિંગ સિમ્બાયોટિક રાઇઝોબિયા (એટલે કે નાઇટ્રોજન-ફિક્સિંગ સિમ્બાયોટિક રાઇઝોબિયા) માં સંપૂર્ણ લંબાઈના એસ. એમ. આર. 9. સી. સમરૂપતાઓને ઓળખવામાં આવી છે. આર. લેગુમિનોસેરમ bv.viciae, આર. લેગુમિનોસેરમ 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) ના વ્યાપક વર્ણપટમાં. αr9C RNA પ્રજાતિઓ 144-158 nt લાંબી છે (કોષ્ટક 1) અને સાત સંરક્ષિત પ્રદેશો (આકૃતિ 1) ધરાવતી સારી રીતે વ્યાખ્યાયિત સામાન્ય ગૌણ રચના ધરાવે છે. મોટાભાગના αr9 લખાણોને 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. 9. સી. એસ. આર. એન. એ. નું વર્ણન ડેલ વેલ એટ અલ દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું. સંદર્ભ એસ. મેલિલોટી 1021 તાણ (http://iant.toulouse.inra.fr/bacteria/annotation/cgi/rhime.cgi) ના ઇન્ટરજેનિક પ્રદેશો (IGR) માં. ઉત્તરીય સંકરણ પ્રયોગોએ પુષ્ટિ કરી હતી કે અનુમાનિત એસ. એમ. આર. 9. સી. લોકસ અપેક્ષિત કદની એક જ નકલ વ્યક્ત કરે છે, જે મુક્ત-જીવંત અને એન્ડોસિમ્બાયોટિક બેક્ટેરિયામાં અલગ રીતે સંચિત થાય છે. ટી. એ. પી. આધારિત 5 '-આર. એ. સી. ઈ. પ્રયોગોએ સંપૂર્ણ લંબાઈના એસ. એમ. આર. 9. સી. ટ્રાન્સક્રિપ્ટની ટ્રાન્સક્રિપ્શન સ્ટાર્ટ સાઇટ (ટી. એસ. એસ.) ને એસ. મેલિલોટી 1021 જીનોમ (<આઇ. ડી. 1>) માં <આઇ. ડી. 2> એન. ટી. સ્થિતિ પર મેપ કરી હતી, જ્યારે 3'-અંત એ <આઇ. ડી. 3> એન. ટી. સ્થિતિ પર સ્થિત હોવાનું માનવામાં આવતું હતું, જે એક પ્રામાણિક રો-સ્વતંત્ર ટર્મિનેટર (આકૃતિ 5) ના યુ. એસ. ના સતત પટ્ટાના છેલ્લા અવશેષ સાથે મેળ ખાય છે. સમાંતર અને પછીના અભ્યાસોમાં જેમાં એસ. એમ. આર. 9. સી. ટ્રાન્સક્રિપ્ટને <આઇ. ડી. 1> અથવા એસ. આર. એ. 32 તરીકે ઓળખવામાં આવે છે તે સ્વતંત્ર રીતે એસ. મેલિલોટી અને તેના નજીકથી સંબંધિત તાણ 2011 માં આ એસ. આર. એન. એ. ની અભિવ્યક્તિની પુષ્ટિ કરે છે. એસ. મેલિલોટી 2011ના નાના આરએનએ અપૂર્ણાંક (50-350 nt) ના તાજેતરના ઊંડા અનુક્રમ-આધારિત લાક્ષણિકતાઓએ એસ. એમ. આર. 9સી (અહીં સ્મેલસી289 તરીકે ઓળખવામાં આવે છે) ની અભિવ્યક્તિની વધુ પુષ્ટિ કરી, અને એસ. મેલિલોટી 1021 જિનોમમાં અનુક્રમે 1,398,423 અને 1,398,279 સ્થાનો પર સંપૂર્ણ લંબાઈના લખાણના 5 '-અને 3'-અંતને મેપ કર્યા. એસ. એમ. આર. 9. સી. ના ન્યુક્લિયોટાઇડ ક્રમનો ઉપયોગ શરૂઆતમાં આર. એફ. એ. એમ. ડેટાબેઝ (આવૃત્તિ 10; http://www.sanger.ac.uk/Software/Rfam) સામે શોધ કરવા માટે ક્વેરી તરીકે કરવામાં આવ્યો હતો. આ સમરૂપતા શોધ આ ડેટાબેઝમાં જાણીતા બેક્ટેરિયલ એસ. આર. એન. એ. સાથે કોઈ મેળ ખાતી નથી. એસ. એમ. આર. 9. સી. ને હવે પછી હાલમાં ઉપલબ્ધ તમામ બેક્ટેરિયલ જીનોમ (20 એપ્રિલ 2011ના રોજ 1,615 સિક્વન્સ; https://www.ncbi.nlm.nih.gov) સામે મૂળભૂત પરિમાણો સાથે 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 αr9 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 26 સાચા હોમોલોગ સિક્વન્સ શોધવાની મંજૂરી મળી, તે બધા α-પ્રોટીઓબેક્ટેરિયલ જીનોમમાં એક જ રંગસૂત્ર નકલો તરીકે હાજર છે. એસ. એમ. આર. 9. સી. ના 12 નજીકના સમરૂપતાઓને એન્કોડિંગ કરતી રાઇઝોબિયલ પ્રજાતિઓ હતીઃ બે આર. લેગુમિનોસેરમ ટ્રાઇફોલી જાતિઓ (ડબલ્યુ. એસ. એમ. 2304 અને ડબલ્યુ. એસ. એમ. 1235), બે આર. એટલી જાતિઓ સી. એફ. એન. 42 અને સી. આઈ. એ. ટી. 652, સંદર્ભ આર. લેગુમિનોસેરમ બીવી. વિસિયા 3841 સ્ટ્રેન, રાઇઝોબિયમ એન. જી. આર. 234, અને એગ્રોબેક્ટેરિયમ પ્રજાતિ એ. વિટિસ, એ. ટ્યૂમેફેસિયન્સ, એ. રેડિયોબેક્ટર અને એ. એચ. 13. આ તમામ ક્રમમાં નોંધપાત્ર ઇન્ફર્નલ ઇ-મૂલ્યો (1.50e-39-14.02e-21) અને બીટ-સ્કોર્સ દર્શાવવામાં આવ્યા હતા. મોડેલ સાથે મળેલા બાકીના ક્રમમાં (3.40e-12 અને 2.62e-04) વચ્ચે ઉચ્ચ ઇ-મૂલ્યો દર્શાવવામાં આવ્યા હતા પરંતુ ઓછા બીટ-સ્કોર્સ દર્શાવવામાં આવ્યા હતા અને તે બ્રુસેલા પ્રજાતિઓ (બી. ઓવિસ, બી. કેનિસ, બી. એબોર્ટસ, બી. માઇક્રોટિસ અને બી. મેલિટેંસિસના કેટલાક બાયોબાર), બ્રુસેલા એન્થ્રોપી અને મેસોર્હિઝોબમ પ્રજાતિઓ એમ. લોટી, એમ. સિસેરી અને એમ. બીએનસી દ્વારા એન્કોડ કરવામાં આવ્યા છે. અભિવ્યક્તિ માહિતી સમાંતર અભ્યાસોએ વિવિધ જૈવિક પરિસ્થિતિઓ હેઠળ એસ. મેલિલોટી 1021 માં એસ. એમ. આર. 9સી અભિવ્યક્તિનું મૂલ્યાંકન કર્યું; એટલે કે. ટીવાયમાં બેક્ટેરિયાની વૃદ્ધિ, ન્યૂનતમ માધ્યમ (એમએમ) અને લ્યુટોલિન-એમએમ સૂપ અને એન્ડોસિમ્બાયોટિક બેક્ટેરિયા (એટલે કે. પરિપક્વ સહજીવી આલ્ફાલ્ફા નોડ્યુલ્સ) અને મીઠાનું ઊંચું દબાણ, ઓક્સિડેટીવ તણાવ અને ઠંડા અને ગરમ આંચકા તણાવ. મુક્ત-જીવંત બેક્ટેરિયામાં એસ. એમ. આર. 9. સી. ની અભિવ્યક્તિ વૃદ્ધિ-આધારિત હોવાનું જણાયું હતું, જ્યારે બેક્ટેરિયા સ્થિર તબક્કામાં પ્રવેશ્યા ત્યારે જનીન મજબૂત રીતે ડાઉન-રેગ્યુલેટેડ હતું, જ્યારે એન્ડોસિમ્બાયોટિક બેક્ટેરિયામાં કોઈ અભિવ્યક્તિ મળી ન હતી. તાજેતરના ડીપ સિક્વન્સિંગ ડેટામાં મીઠું, એસિડિક, કોલ્ડ-શોક અને હીટ શોક સ્ટ્રેસ પર એસ. એમ. આર. 9સીનું અપ-રેગ્યુલેશન વધુ બહાર આવ્યું છે. તાજેતરના સહ-રોગપ્રતિકારક વરસાદ પ્રયોગો પુષ્ટિ કરે છે કે એસ. એમ. આર. 9સી, કાર્યક્ષમ લક્ષ્ય બંધન માટે બેક્ટેરિયલ પ્રોટીન એચ. એફ. ક્યુ. ને બાંધે છે. પ્રમોટર વિશ્લેષણ અત્યાર સુધી તપાસવામાં આવેલા αr9 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 સ્થાનોમાં 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. 9. સી. હોમોલોગ્સ પ્રમોટર્સ પર પેટર્ન મેચિંગ). આ અભ્યાસો દર્શાવે છે કે 30 બી. પી. લાંબા પ્રદેશની હાજરી સ્થિતિ-40 અને-75 વચ્ચે ખૂબ જ સંરક્ષિત છે, સંરક્ષિત એમ. ઇ. એમ. ઇ. મોટિફ, (આકૃતિ 5). આ ક્રમ મળી આવેલા એસ. એમ. આર. સી. 9 હોમોલોગ્સમાંથી એક સિવાયના બધામાં હાજર હતો, પરંતુ જાણીતા ટ્રાન્સક્રિપ્શન પરિબળ બંધનકર્તા સાઇટ્સ મેટ્રિક્સ સાથે કોઈ નોંધપાત્ર સમાનતા સ્થાપિત થઈ શકી નથી. જીનોમિક સંદર્ભ αr9 પરિવારના મોટાભાગના સભ્યો ટ્રાન્સ-એન્કોડેડ એસ. આર. એન. એ. છે જે ક્રોમોસોમલ આઇ. જી. આર. માં સ્વતંત્ર પ્રમોટરોમાંથી લખાયેલા છે. અપવાદોમાં એ. ટુમેફેસિઅન્સ અને બી. માઇક્રોટીના સિસ-એન્કોડેડ એન્ટિસેન્સ એસ. એમ. આર. 9સી હોમોલોગ્સ છે, જે આંશિક રીતે ઓવરલેપિંગ ઓ. આર. એફ. સાથે એનોટેટેડ જનીનોના વિરુદ્ધ ભાગમાં સ્થિત છે. બીજ સંરેખણના સભ્યોના મોટાભાગના પડોશી જનીનોની ટિપ્પણી કરવામાં આવી ન હતી અને તેથી વધુ જાતે ક્યુરેટ કરવામાં આવ્યા હતા. આ ઓવરલેપિંગ ઓ. આર. એફ. ના અનુમાનિત પ્રોટીન ઉત્પાદનોને એમિનો એસિડ સિક્વન્સ હોમોલોજીના આધારે કોઈપણ કાર્યાત્મક શ્રેણીમાં સોંપી શકાતા નથી. જો કે, લગભગ તમામ αr9 sRNA ના જીનોમિક પ્રદેશોએ sRNA-કોડિંગ ક્રમ અને અપસ્ટ્રીમ અને ડાઉનસ્ટ્રીમ જનીનો સહિત મોટા પ્રમાણમાં સંરક્ષણનું પ્રદર્શન કર્યું હતું, જે અનુક્રમે પ્રોલાઇલ-tRNA સિન્ટેથેઝ (પ્રોએસ) અને ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન પ્રોટીન માટે કોડ થવાની આગાહી કરવામાં આવી છે. αr9 જીનોમિક પ્રદેશોની આંશિક સુસંગતતા કેટલાક કિસ્સાઓમાં જોવા મળી હતી જેમ કે, એસ. મેડિકે જ્યાં પ્રોએસ જનીનને બદલે એફએડી-આધારિત પાયરિડાઇન ન્યુક્લિયોટાઇડ-ડિસલ્ફાઇડ ઓક્સિડોરિડક્ટેઝ એન્કોડિંગ જનીન αr9 લોકસના ઉપરના ભાગમાં જોવા મળ્યું હતું, અને મેસોર્હિઝોબિયમ લોટી જ્યાં કોઈ ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન કોડિંગ જનીન એસઆરએનએ જનીનની નીચેની બાજુએ ઓળખી શકાય તેવું ન હતું. એક ખાસ કિસ્સો બ્રુસેલા જૂથ છે, જ્યાં તેમના જીનોમ પર પ્રાથમિક સ્વચાલિત એનોટેશન એ જ સ્ટ્રાન્ડમાં અનુમાનિત αr9 sRNA સાથે ઓવરલેપિંગ કરતા 30 એએ કરતા નાના ORF ને ઓળખે છે. આ અનુમાનિત ઓ. આર. એફ., ઇન્ટરપ્રો, પી. એફ. એ. એમ. અથવા સ્માર્ટ જેવા કૌટુંબિક અને મોટિફ ડેટાબેસેસ સામે શોધવામાં આવે ત્યારે ન તો ડેટાબેઝ એન્ટ્રીઓ સાથે કોઈ સમાનતા દર્શાવે છે અને ન તો કોઈ મોટિફ અથવા સહીઓ દર્શાવે છે, અને આમ, અહીં જીનોમિક સંદર્ભ ગ્રાફમાં નોંધાયેલ ન હોય તેવી ખોટી નોંધો તરીકે ગણવામાં આવે છે. સંદર્ભો RNA