Отправить статью по E-mail 
АНАЛИЗ РЕДАКТИРОВАНИЯ РНК В КОНСЕРВАТИВНЫХ УЧАСТКАХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ГЕНА RPS12 ТРИПАНОСОМАТИД
- Авторы: Герасимов Е.С1, Руденская Ю.А1, Брюшкова Е.А1, Коржавина О.А1, Колесников А.А1
-
Учреждения:
- Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
- Выпуск: Том 69, № 6 (2024)
- Страницы: 1167-1174
- Раздел: Молекулярная биофизика
- URL: https://ogarev-online.ru/0006-3029/article/view/273775
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0006302924060035
- EDN: https://elibrary.ru/NLXCDL
- ID: 273775
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
Ген RPS12 митохондриального генома кодирует важный белковый фактор малой субъединицы рибосомы. Транскрипт данного гена у ряда организмов подвергается РНК редактированию, например, он активно редактируется у всех трипаносоматид. В данной работе мы сравнили последовательности отредактированных мРНК и третичные структуры транслируемых с них белков ряда представителей семейства Trypanosomatidae и показали, что третичная структура RPS12 остается консервативной у всех видов, тогда как на уровне первичной структуры белка выделяется лишь два коротких консервативных участка. С помощью компьютерного моделирования продемонстрировано, что обнаруженные участки кодируют аминокислоты, обращенные в сторону декодирующего центра рибосомы. Характер их редактирования свидетельствует о том, что их эволюционная консервативность не связана с наличием системы редактирования, более того, прослеживается эволюционная тенденция к утрате статуса редактирования у ряда сайтов в пределах консервативных участков гена RPS12.
Ключевые слова
Об авторах
Е. С Герасимов
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Email: jalgard@gmail.com
Биологический факультет Москва, Россия
Ю. А Руденская
Московский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваБиологический факультет Москва, Россия
Е. А Брюшкова
Московский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваБиологический факультет Москва, Россия
О. А Коржавина
Московский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваБиологический факультет Москва, Россия
А. А Колесников
Московский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваБиологический факультет Москва, Россия
Список литературы
- Lukeš J., Kaur B., and Speijer D. RNA editing in mitochondria and plastids: weird and widespread. Trends Genet. , 37, 99-102 (2021). doi: 10.1016/j.tig.2020.10.004
- Read L. K., Lukeš J., and Hashimi H. Trypanosome RNA editing: the complexity of getting U in and taking U out. Wiley Interdisciplinary Rev.: RNA, 7, 33-51 (2016). doi: 10.1002/wrna.1313
- Shlomai J. The structure and replication of kinetoplast DNA. Curr. Mol. Med., 4, 623-647 (2004). doi: 10.2174/1566524043360096
- Aphasizheva I., Alfonzo J., Carnes J., Cestari I., Cruz-Reyes J., Göringer H. U., Hajduk S., Lukeš J., Madison-Antenucci S., Maslov D. A., McDermott S. M., Ochsenreiter T., Read L. K., Salavati R., Schnaufer A., Schneider A., Simpson L., Stuart K., Yurchenko V., Zhou Z. H., and Aphasizhev R. Lexis and grammar of mitochondrial RNA processing in trypanosomes. Trends Parasitol., 36, 337-355 (2020). doi: 10.1016/j.pt.2020.01.006
- Zimmer S. L., Simpson R. M., and Read L. K. High throughput sequencing revolution reveals conserved fundamentals of U-indel editing. Wiley Interdisciplinary Rev.: RNA, 9, e1487 (2018). doi: 10.1002/wrna.1487
- Gerasimov E. S., Afonin D. A., Korzhavina O. A., Lukeš J., Low R., Hall N., Tyler K., Yurchenko V., and Zimmer S. L. Mitochondrial RNA. editing in Trypanoplasma borreli: New tools, new revelations. Comput. Struct. Biotechnol. J., 20, 6388-6402 (2022). doi: 10.1016/j.csbj.2022.11.023
- Gerasimov E. S., Gasparyan A. A., Kaurov I., Tichý B., Logacheva M. D., Kolesnikov A. A., Lukeš J., Yurchenko V, Zimmer S. L., and Flegontov P. Trypanosomatid mitochondrial RNA. editing: dramatically complex transcript repertoires revealed with a dedicated mapping tool. Nucl. Acids Res., 46, 765-781 (2018). doi: 10.1093/nar/gkx1202
- Ochsenreiter T., Anderson S., Wood Z. A., and Hajduk S. L. Alternative RNA. editing produces a novel protein involved in mitochondrial DNA. maintenance in trypanosomes. Mol. Cell. Biol., 28, 5595-5604 (2008). doi: 10.1128/MCB.00637-08
- Kirby L. E. and Koslowsky D. Mitochondrial dual-coding genes in Trypanosoma brucei. PLoSNeglected Tropic. Dis., 11, e0005989 (2017). doi: 10.1371/journal.pntd.0005989
- Gerasimov E. S., Gasparyan A. A., Afonin D. A., Zimmer S. L., Kraeva N., Lukeš J., Yurchenko V., and Kolesnikov A. A. Complete minicircle genome of Leptomonas pyrrhocoris reveals sources of its non-canonical mitochondrial RNA. editing events. Nucl. Acids Res., 49, 3354-3370 (2021). doi: 10.1093/nar/gkab114
- Simpson L., Douglass S. M., Lake J. A., Pellegrini M., and Li F. Comparison of the mitochondrial genomes and steady state transcriptomes of two strains of the trypanosomatid parasite, Leishmania tarentolae. PLoS Neglected Tropic. Dis., 9, e0003841 (2015). doi: 10.1371/jour-nal.pntd.0003841
- Afonin D. A., Gerasimov E. S., Sveráková I. Š., Záhonová K., Gahura O., Albanaz A. T. S., Myšková E., Bykova A., Paris Z., Lukeš J., Opperdoes F. R., HorváthA., Zimmer S. L., and Yurchenko V. Blastocrithidia nonstop mitochondrial genome and its expression are remarkably insulated from nuclear codon reassignment. Nucl. Acids Res., 52 (7), 3870-3885 (2024). doi: 10.1093/nar/gkae168
- Gerasimov E. S., Ramirez-Barrios R., Yurchenko V., and Zimmer S. L. Trypanosoma cruzi strain and starvation-driven mitochondrial RNA editing and transcriptome variability. RNA, 28, 993-1012 (2022). doi: 10.1261/rna.079088.121
- Camacho C., Coulouris G., Avagyan V., Ma N., Papadopoulos J., Bealer K., and Madden T. L. BLAST+: architecture and applications. BMC Bioinformatics, 10, 421 (2009). doi: 10.1186/1471-2105-10-421
- Waterhouse A., Bertoni M., Bienert S., Studer G., Tauriello G., Gumienny R., Heer F. T., de Beer T. A. P., Rempfer C., Bordoli L., Lepore R., and Schwede T. SWISS-MODEL: homology modelling of protein structures and complexes. Nucl. Acids Res., 46, W296-W303 (2018). doi: 10.1093/nar/gky427
- Lenarčič T., Niemann M., Ramrath D. J. F., Caldera ro S., Flügel T., Saurer M., Leibundgut M., Boehringer D., Prange C., Horn E. K., Schneider A., and Ban N. Mitoribosomal small subunit maturation involves formation of initiation-like complexes. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 119, e2114710118 (2022). doi: 10.1073/pnas.2114710118
- Ramrath D. J. F., Niemann M., Leibundgut M., Bieri P., Prange C., Horn E. K., Leitner A., Boehringer D., Schneider A., and Ban N. Evolutionary shift toward protein-based architecture in trypanosomal mitochondrial ribosomes. Science, 362, eaau7735 (2018). doi: 10.1126/science.aau7735
- Small I. D., Schallenberg-Rüdinger M., Takenaka M., Mireau H., and Ostersetzer-Biran O. Plant organellar RNA editing: what 30 years of research has revealed. Plant J. Cell Mol. Biol., 101, 1040-1056 (2020). doi: 10.1111/tpj.14578
- Lu B., Wilson R. K., Phreaner C. G., Mulligan R. M., and Hanson M. R. Protein polymorphism generated by differential RNA editing of a plant mitochondrial rps12 gene. Mol. Cell. Biol., 16, 1543-1549 (1996). doi: 10.1128/MCB.16.4.1543
- Koslowsky D. J., Bhat G. J., Read L. K., and Stuart K. Cycles of progressive realignment of gRNA with mRNA in RNA editing. Cell, 67, 537-546 (1991). DOI: 0.1016/0092-8674(91)90528-7
- Maslov D. A. and Simpson L. The polarity of editing within a multiple gRNA-mediated domain is due to formation of anchors for upstream gRNAs by downstream editing. Cell, 70, 459-467 (1992). doi: 10.1016/0092-8674(92)90170-h
- Aravin A. A., Yurchenko V., Merzlyak E. M., and Kolesnikov A. A. The mitochondrial ND8 gene from Crithidia oncopelti is not pan-edited. FEBS Lett., 431, 457-460 (1998). doi: 10.1016/s0014-5793(98)00813-8
- Gerasimov E. S., Kostygov A. Y., Yan S., and Kolesnikov A. A. From cryptogene to gene? ND8 editing domain reduction in insect trypanosomatids, Eur. J. Protistology, 48, 185-193 (2012). doi: 10.1016/j.ejop.2011.09.002
Дополнительные файлы
