Αr45 RNA
αr45 என்பது ஹைபோமைக்ரோபியல்கள் வரிசையில் இருந்து α-புரோட்டியோபாக்டீரியாவின் பரந்த குழுவில் பிரதிநிதிகளைக் கொண்ட சிறிய குறியீட்டு அல்லாத ஆர். என். ஏ பாக்டீரியாவின் குடும்பமாகும். இந்த குடும்பத்தின் முதல் உறுப்பினர் (எஸ். எம். ஆர் 45 சி) குரோமோசோம் (சி) இல் அமைந்துள்ள சினோர்ஹிசோபியம் மெலிலோட்டி 1021 லோகஸில் காணப்பட்டார். மேலும் ஹோமோலஜி மற்றும் கட்டமைப்பு பாதுகாப்பு பகுப்பாய்வு பல நைட்ரஜன்-ஃபிக்ஸிங் சிம்பயாடிக் ரைசோபியாவில் ஹோமோலோக்குகளை அடையாளம் கண்டது (அதாவது. எஸ். மெடிகே, எஸ். ஃப்ரெடி, ரைசோபியம் லெகுமினோசரம் bv.viciae, ஆர். லெகுமினோசரம் பிவி. ட்ரைஃபோலி, ஆர். எட்ட்லி மற்றும் பல மெசோர்ஹிசோபியம் இனங்கள்), அக்ரோபாக்டீரியம் இனங்களைச் சேர்ந்த தாவர நோய்க்கிருமிகளில் (அதாவது. ஏ. டுமேஃபேசியன்ஸ், ஏ. வைடிஸ், ஏ. ரேடியோபாக்டர் மற்றும் அக்ரோபாக்டீரியம் எச்13) மற்றும் ப்ரூசெல்லா இனங்களின் (பி. ஓவிஸ், பி. கேனிஸ், பி. அபார்டஸ் மற்றும் பி. மைக்ரோடிஸ் மற்றும் பி. மெலிடென்சிஸின் பல பயோவார்கள்) பரந்த ஸ்பெக்ட்ரத்தில், பார்டோனெல்லா இனங்களில் (அதாவது. பி. ஹென்செலே, பி. கிளாரிஜியா, பி. ட்ரைபோகோரம், பி. குவிண்டானா, பி. பேசிலிஃபார்மிஸ், பி. கிரஹாமி), சாந்தோபாக்டீரியேசியா குடும்பத்தின் பல உறுப்பினர்களில் (அதாவது. அசோர்ஹிசோபியம் காலினோடன்ஸ், ஸ்டார்கி நாவல், சான்டோபாக்டர் ஆட்டோட்ரோஃபிக்கஸ்), மற்றும் பெய்ஜெரின்கியேசி குடும்பத்தின் சில பிரதிநிதிகளில் (அதாவது. மெத்திலொசெல்லா சில்வெஸ்ட்ரிஸ், பெய்ஜெரின்கியா இண்டிகா சப்ஸ்ப். இண்டிகா). αr45C ஆர்என்ஏ இனங்கள் 147-153 nt நீளமானவை (அட்டவணை 1) மற்றும் நன்கு வரையறுக்கப்பட்ட பொதுவான இரண்டாம் நிலை கட்டமைப்பைப் பகிர்ந்து கொள்கின்றன (படம் 1). அனைத்து αr45 டிரான்ஸ்கிரிப்ட்களையும் α-புரோட்டியோபாக்டீரியல் மரபணுக்களின் (படம் 5) இன்டர்ஜெனிக் பகுதிகளுக்குள் (ஐ. ஜி. ஆர்) உள்ள சுயாதீன டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் அலகுகளின் நன்கு வரையறுக்கப்பட்ட ஊக்குவிப்பு பகுதிகளிலிருந்து வெளிப்படுத்தப்படும் டிரான்ஸ்-ஆக்டிங் எஸ்ஆர்என்ஏக்களாக பட்டியலிட முடியும். கண்டுபிடிப்பு மற்றும் கட்டமைப்பு எஸ்எம்ஆர்45சி எஸ்ஆர்என்ஏ டெல் வால் மற்றும் பலர் விவரித்தனர், இது எஸ். மெலிலோட்டி 1021 திரிபு (http://iant.toulouse.inra.fr/bacteria/annotation/cgi/rhime.cgi) என்ற குறிப்பின் இன்டர்ஜெனிக் பகுதிகளில் (ஐஜிஆர்) கணக்கீட்டு ஒப்பீட்டு மரபணு அணுகுமுறையின் விளைவாகும். வடக்கு கலப்பினமயமாக்கல் சோதனைகள் கணிக்கப்பட்ட எஸ். எம். ஆர் 45 சி லோகஸ் 130-179 என். டி நீளத்தின் ஒற்றை டிரான்ஸ்கிரிப்டை வெளிப்படுத்தியது என்பதை உறுதிப்படுத்தியது, இது சுதந்திரமாக வாழும் மற்றும் எண்டோசிம்பியோடிக் பாக்டீரியாவில் வேறுபட்ட அளவில் குவிந்தது. டிஏபி அடிப்படையிலான 5 '-ரேஸ் சோதனைகள் முழு நீள எஸ்எம்ஆர் 45சி டிரான்ஸ்கிரிப்ட்டின் டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் தொடக்க தளத்தை (டிஎஸ்எஸ்) எஸ். மெலிலோட்டி 1021 மரபணுவில் (http://iant.toulouse.inra.fr/bacteria/annotation/cgi/rhime.cgi) உள்ள 3,105,445 என். டி நிலைக்கு வரைபடமாக்கியது, அதே நேரத்தில் 3'-முனை ஆரம்பத்தில் ஒரு குறுகிய நீட்சியின் கடைசி எச்சத்துடன் பொருந்தக்கூடிய 3,105,265 என். டி நிலையில் அமைந்துள்ளது என்று கருதப்பட்டது (படம் 2) ஒரு அனுமானத்தின், ஆனால் குறைந்த மதிப்பிடப்பட்ட, ரோ-சுயாதீன முனையத்தின். எஸ். மெலிலோட்டி 2011 இன் சிறிய ஆர்என்ஏ பின்னத்தின் (50-350 என். டி) சமீபத்திய ஆழமான வரிசைமுறை அடிப்படையிலான தன்மை எஸ்எம்ஆர்45சி இன் வெளிப்பாட்டை மேலும் உறுதிப்படுத்தியது (இங்கே ஸ்மெல்சி706 என்று குறிப்பிடப்படுகிறது), மேலும் முழு நீள டிரான்ஸ்கிரிப்டை அதே 5 'முனை மற்றும் 3' இறுதி நிலை 3,105,298 க்கு வரைபடமாக்கியது. எஸ்எம்ஆர்45சி இன் நியூக்ளியோடைடு வரிசை ஆரம்பத்தில் ஆர்ஃபாம் தரவுத்தளத்திற்கு எதிராக தேடுவதற்கு வினவலாக பயன்படுத்தப்பட்டது (பதிப்பு 10.0; http://www.sanger.ac.uk/Software/Rfam). இந்த ஹோமோலஜி தேடல் இந்த தரவுத்தளத்தில் அறியப்பட்ட பாக்டீரியா எஸ். ஆர். என். ஏ உடன் எந்த பொருத்தத்தையும் வழங்கவில்லை. தற்போது கிடைக்கக்கூடிய அனைத்து பாக்டீரியா மரபணுக்களுக்கும் (ஏப்ரல் 20,2011 அன்று 1,615 வரிசைகள்; https://www.ncbi.nlm.nih.gov) எதிராக இயல்புநிலை அளவுருக்களுடன் அடுத்ததாக Smr45C பிளாஸ்ட் செய்யப்பட்டது. வினவல் வரிசைக்கு குறிப்பிடத்தக்க ஒத்த தன்மையை வெளிப்படுத்தும் பகுதிகள் (78-89% ஒற்றுமை) இன்ஃபெர்னல் (version1.0) (படம் 2) ஐப் பயன்படுத்தி ஒரு விதை சீரமைப்பிலிருந்து ஒரு கோவேரியன்ஸ் மாதிரியை (CM) உருவாக்க பிரித்தெடுக்கப்பட்டன. தற்போதுள்ள பாக்டீரியா மரபணு தரவுத்தளங்களில் αr45 குடும்பத்தின் புதிய உறுப்பினர்களைத் தேடுவதற்கு இந்த CM பயன்படுத்தப்பட்டது. குடும்பத்திற்கான ஒருமித்த இரண்டாம் நிலை கட்டமைப்பைக் கண்டறிய முடிவுகள் கைமுறையாக ஆய்வு செய்யப்பட்டன (படம் 1 மற்றும் படம் 2). ஒருமித்த கட்டமைப்பும் மிகவும் ஒத்த கணிப்புகளுடன் LocARNATE திட்டத்துடன் சுயாதீனமாக கணிக்கப்பட்டது. இன்ஃபெர்னலைப் பயன்படுத்தி சிஎம் உடன் காணப்படும் வரிசைகளின் கையால் ஆய்வு 39 நெருக்கமான ஹோமோலோக் காட்சிகளைக் கண்டறிய அனுமதித்தது, அவை அனைத்தும் α-புரோட்டியோபாக்டீரியல் மரபணுக்களில் ஒற்றை குரோமோசோம் நகல்களாக உள்ளன. எஸ். மெடிகே மற்றும் எஸ். ஃப்ரெடி, இரண்டு ஆர். லெகுமினோசரம் ட்ரைஃபோலி விகாரங்கள் (டபிள்யூஎஸ்எம்304 மற்றும் டபிள்யூஎஸ்எம்35), இரண்டு ஆர். எட்ட்லி விகாரங்கள் சிஎஃப்என் 42 மற்றும் சிஐஏடி 652, குறிப்பு ஆர். லெகுமினோசரம் பிவி. விசியா 3841 திரிபு, மற்றும் அக்ரோபாக்டீரியம் இனங்கள் ஏ. வைடிஸ், ஏ. டுமேஃபேசியன்ஸ், ஏ. ரேடியோபாக்டர் மற்றும் ஏ. எச்13, ப்ரூசெல்லா இனங்கள் (பி. ஓவிஸ், பி. கேனிஸ், பி. அபார்டஸ், பி. மைக்ரோடிஸ் மற்றும் பி. மெலிடென்சிஸின் பல பயோபர்கள்), ப்ரூசெல்லா ஆன்த்ரோபி, மெசோர்ஹிசோபியம் இனங்கள் லோட்டி, எம். சிசேரி மற்றும் எம். பிஎன்சி, பார்டோனெல்லா இனங்கள் (அதாவது. பி. ஹென்செலே, பி. கிளாரிஜியா, பி. ட்ரைபோகோரம், பி. குவிண்டானா, பி. பேசிலிஃபார்மிஸ், பி. கிரஹாமி). இந்த வரிசைகள் அனைத்தும் குறிப்பிடத்தக்க இன்ஃபெர்னல் ஈ-மதிப்புகள் (8.93E-40-6.12E-36) மற்றும் பிட்-மதிப்பெண்களைக் காட்டின. மாதிரியுடன் காணப்படும் மீதமுள்ள வரிசைகள் (3.28E-06 மற்றும் 4.56E-04) இடையே அதிக E-மதிப்புகளைக் காட்டியது, ஆனால் குறைந்த பிட்-மதிப்பெண்கள் மற்றும் Xanthobactereacea குடும்பத்தின் பல உறுப்பினர்களால் குறியிடப்பட்டுள்ளன (அதாவது. ஏ. காலினோடன்ஸ், சா. நாவல், எக்ஸ். ஆட்டோட்ரோஃபிக்கஸ்), நான். சில்வெஸ்ட்ரிஸ், மற்றும் Be. இண்டிகா சப்ஸ்பி. இண்டிகா. வெளிப்பாட்டுத் தகவல் எஸ். மெலிலோட்டி 1021 இல் உள்ள எஸ்எம்ஆர் 45 சி இன் வெளிப்பாடு வெவ்வேறு உயிரியல் நிலைமைகளின் கீழ் மதிப்பிடப்பட்டது; அதாவது. டிஒய், குறைந்தபட்ச நடுத்தர (எம்எம்) மற்றும் லுடியோலின்-எம்எம் குழம்பு மற்றும் எண்டோசிம்பயாடிக் பாக்டீரியாவில் பாக்டீரியா வளர்ச்சி (அதாவது. முதிர்ந்த சிம்பயாடிக் ஆல்ஃபால்பா முடிச்சுகள்). சுதந்திரமாக வாழும் பாக்டீரியாவில் உள்ள எஸ். எம். ஆர் 45 சி இன் வெளிப்பாடு வளர்ச்சியைப் பொறுத்தது என்று கண்டறியப்பட்டது, பாக்டீரியா நிலையான கட்டத்திற்குள் நுழையும் போது மரபணு வலுவாகக் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. இருப்பினும், லுடியோலின் எஸ். எம். ஆர் 45 சி (2 மடங்கு) வெளிப்பாட்டை மிதமாக தூண்டியது, ஆனால் எண்டோசிம்பயாடிக் பாக்டீரியாவில் மரபணு கண்டறியப்படவில்லை. சமீபத்திய இணை நோயெதிர்ப்பு மழைப்பொழிவு சோதனைகள், எஸ். எம். ஆர் 45 சி, திறமையான இலக்கு பிணைப்புக்காக பாக்டீரியா புரதமான எச். எஃப். கியூவை பிணைக்கிறது என்பதை உறுதிப்படுத்துகின்றன. விளம்பரதாரர் பகுப்பாய்வு இதுவரை பரிசோதிக்கப்பட்ட αr45 குடும்ப உறுப்பினர்களின் அனைத்து விளம்பரதாரர் பகுதிகளும் எஸ்ஆர்என்ஏவின் டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் தொடக்க தளத்தின் மேல்நோக்கி 80 பிபி வரை நீட்டிக்கப்பட்ட ஒரு வரிசையில் மிகவும் பாதுகாக்கப்பட்டுள்ளன. அனைத்து மிக நெருக்கமான ஹோமோலோக் இடங்களும்-35/- 10 ஒருமித்த மையக்கருத்தை காட்டும் அங்கீகரிக்கக்கூடிய σ70-சார்ந்த ஊக்குவிப்பாளர்களைக் கொண்டுள்ளன, இது முன்பு புரோட்டியோபாக்டீரியாவின் α-துணைக்குழுவில் உள்ள பல பிற இனங்களில் பரவலாக பாதுகாக்கப்படுவதாகக் காட்டப்பட்டுள்ளது. அறியப்பட்ட பிற டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் காரணிகளுக்கான பிணைப்பு தளங்களை அடையாளம் காண ரெக்பிரெடிக்ஷன் (http://regpredict.lbl.gov/regpredict/help.html) வழங்கிய ஃபாஸ்டா வரிசைகளைப் பயன்படுத்தினோம், மேலும் ரெகுலன்டிபி (http://regulondb.ccg.unam.mx) வழங்கிய அந்த நிலை எடை மேட்ரிக்ஸ்களைப் (பி. எஸ். டபிள்யூ. எம்) பயன்படுத்தினோம். ஒருமித்த/பேட்சர் நிரலைப் பயன்படுத்தி ரெக்பிரெடிக்ஷன் வரிசைகளிலிருந்து ஒவ்வொரு டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் காரணிக்கும் பி. எஸ். டபிள்யூ. எம். ஐ உருவாக்கி, 14 முதல் 30 வரையிலான மையக்கருத்து நீளங்களுக்கு சிறந்த இறுதி மேட்ரிக்ஸைத் தேர்ந்தெடுத்து, ஒவ்வொரு மேட்ரிக்ஸுக்கும் ஒரு வாசல் சராசரி ஈ-மதிப்பு <10இ-10 நிறுவப்பட்டது, (http://gps-tools2.its.yale.edu இல் "வரம்புக்குட்பட்ட ஒருமித்த கருத்து" ஐப் பார்க்கவும்). மேலும், எம்இஎம்இ (http://meme.sdsc.edu/meme4_6_1/intro.html) ஐப் பயன்படுத்தி பாதுகாக்கப்பட்ட அறியப்படாத மையக்கருத்துக்களை நாங்கள் தேடினோம், மேலும் நிதானமான வழக்கமான வெளிப்பாடுகளைப் பயன்படுத்தினோம் (அதாவது. முறை பொருத்தம்) அனைத்து எஸ். எம். ஆர் 45 சி ஹோமோலோக்ஸ் விளம்பரதாரர்களுக்கும் மேல். இந்த ஆய்வு வெவ்வேறு α-புரோட்டியோபாக்டீரியல் இனங்களில் αr45 பிரதிநிதிகளின் வெளிப்பாட்டின் ஒழுங்குமுறையின் வேறுபாடுகளை முன்னறிவிக்கிறது. சினோரிசோபியம், ரைசோபியம் மற்றும் அக்ரோபாக்டீரியம் குழுக்கள் மால்டோஸ் அடக்குபவர் மாலால் அங்கீகரிக்கப்பட்ட ஒருமித்த வரிசையுடன் பொருந்தக்கூடிய ஒரு நன்கு பாதுகாக்கப்பட்ட மையக்கருத்தை வழங்கின. மேலும், αr45 உறுப்பினர்களின் விளம்பரதாரர்கள். மேலும், சினோரிசோபியம் குழுவின் αr45 உறுப்பினர்களின் ஊக்குவிப்பாளர்கள்-60 மற்றும்-85 நிலைகளுக்கு இடையில் ஒரு கூடுதல் பாதுகாக்கப்பட்ட பிராந்தியத்தை வழங்கினர் (படம் 4 இல் ஆரஞ்சு நிறத்தில் பெட்டி), ரெக் _ பிரெடிக்டில் இருந்து மேட்ரிக்ஸ் எஸ். எம். பி. 21598 _ ரைசோபியாலிஸுடன் குறிப்பிடத்தக்க ஒற்றுமையுடன். இந்த பிணைப்பு தளம் லாசி குடும்பத்தின் டிரான்ஸ்கிரிப்ஷனல் ரெகுலேட்டருக்கு ஒத்திருக்கிறது. ரைசோபியம் குழு, இந்த பிராந்தியத்தில் நன்கு பாதுகாக்கப்பட்ட மையக்கருத்தையும் வழங்கியது, அதற்காக குறிப்பிடத்தக்க ஒற்றுமையைக் காண முடியவில்லை (படம் 4 இல் பச்சை நிறத்தில் குறிக்கப்பட்டுள்ளது). இந்த பகுப்பாய்வு ப்ரூசெல்லா மற்றும் பார்டோனெல்லா αr45 sRNA இருப்பிடத்தின் விளம்பரதாரர்களிடையே ஒரு நீட்டிக்கப்பட்ட பாதுகாக்கப்பட்ட வரிசை நீட்சியையும் வெளிப்படுத்தியது, ஆனால் அறியப்பட்ட டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் காரணி பிணைப்பு தளங்கள் எதுவும் இந்த மையக்கருத்துக்களில் அடையாளம் காணப்படவில்லை. மரபணு சூழல் αr45 குடும்பத்தின் அனைத்து உறுப்பினர்களும் குரோமோசோமால் ஐ. ஜி. ஆர்களில் சுயாதீன விளம்பரதாரர்களிடமிருந்து படியெடுத்த டிரான்ஸ்-என்கோட் செய்யப்பட்ட எஸ். ஆர். என். ஏக்கள். விதை சீரமைப்பின் உறுப்பினர்களின் அண்டை மரபணுக்களில் பெரும்பாலானவை சிறுகுறிப்பு செய்யப்படவில்லை, இதனால் மேலும் கைமுறையாக தொகுக்கப்பட்டன. சினோர்ஹிசோபியம், ரைசோபியம், ஏ. விடிஸ் மற்றும் ஏ. ரேடியோபாக்டர் ஆகியவற்றிலிருந்து αr45 sRNA களின் மரபணு பகுதிகள் மேல்நோக்கிய மற்றும் கீழ்நிலை மரபணுக்கள் உட்பட ஒரு பெரிய அளவிலான பாதுகாப்பை வெளிப்படுத்தின, அவை முறையே ஒரு LysR குடும்ப டிரான்ஸ்கிரிப்ஷனல் ரெகுலேட்டர் மற்றும் ஒரு ஆர்னிதைன் டெஸ்கார்பாக்ஸிலேஸுக்கு குறியீடு செய்ய கணிக்கப்பட்டுள்ளன. மெசோர்ஹிசோபியம் மற்றும் புரூசெல்லா இனங்களில் αr45 மரபணு பகுதிகளின் பகுதி ஒத்திசைவு காணப்பட்டது, அங்கு aLySR குடும்ப டிரான்ஸ்கிரிப்ஷனல் ரெகுலேட்டருக்கு பதிலாக ஒரு அமிடேஸ் குறியீட்டு மரபணு கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. பார்டோனெல்லா இனங்களில் αr45 மேல்நோக்கிய மரபணு எப்போதும் ரோடானேஸ் களத்தைக் கொண்ட ஒரு புரதத்திற்கான குறியீட்டைக் கண்டறிந்தது. மிகவும் தொலைதூர தொடர்புடைய α-புரோட்டியோபாக்டீரியாவில் αr45 ஹோமோலோக்குகளின் மரபணு பகுதிகளில் (எ. கா. ஸ்டார்கியா, மெத்தைலோசெல்லா அல்லது சாந்தோபாக்டர் இனங்கள்) சின்டெனி கீழ்நிலை ஆர்னிதீன் டெஸ்கார்பாக்சிலேஸ் மரபணுவுக்கு மட்டுப்படுத்தப்பட்டது. குறிப்புகள் ஆர்என்ஏ