게시 및 게시 날짜 : 2012/10/30

종에 걸친 16S rRNA 바카라 추천의 기능적 상보성 검증

-박테리아 계통 발생 학적 분류의 뿌리에 대한 질문-

포인트

  • 대장균의 16S rRNA 바카라 추천 기능을 대체 할 수있는 이종 유기체에서 16S rRNA 바카라 추천를 발견했습니다
  • 종에 고유 한 것으로 생각 된 16S rRNA 바카라 추천가 박테리아 종을 가로 질러 수평으로 전염 될 수있는 가능성을 암시합니다
  • 박테리아 phylotaxonomy의 지표 인 16S rRNA의 종 특이성을 대화합니다

요약

바카라 커뮤니티 (Nomaguchi Ari 회장) (이하 "AIST")생물학 프로세스 연구 부서[연구 부서 이사 Kamagata Yoichi] Miyazaki Kentaro, Yasutake Yoshiaki 합성 생물 공학 연구 그룹, 최고 연구원 및 Kitahara Kei, Osaka University의 대학원 대학원 (전 국영 특수 연구원)은 Endect of Species replate of Species retubate retured repogpation school retured of Osaka University 대학원16S rRNA 바카라 추천를 발견했습니다 이종 유기체에서 유래 한 것들로 대체 될 수 있습니다

 Ribosome3 가지 유형의 RNA와 57 가지 유형의 단백질로 구성된 초분자 복합체입니다번역함수에 대한 책임 생리 학적 역할의 중요성과 형태의 복잡성으로 인해, 그것은 진화 적으로 돌연변이가 거의 없을 가능성이 높은 분자로 간주되었다 특히리보솜 30S 서브 유닛에 포함 된 16S rRNA 박테리아의 종-특이 적 바카라 추천Phylogenetics의 지표입니다 이번에는 대장균의 16S rRNA바카라 추천 결핍 균주이종 16S RRNA 소개성장 보완 테스트Trare우리는 대장균이 다른 수준에서 먼 관련 유기체의 16S RRNA조차도 입증되었습니다 이 결과는 16S rRNA 바카라 추천가 종-특이 적으로 간주되었으며 종을 넘어서는 것입니다수평 전파이것은 가능성을 암시하고 전통적인 미생물 계통 발생 분류의 뿌리에 대한 질문을 제기합니다

이 성과에 대한 자세한 내용은 2012 년 10 월 30 일 (일본 시간)에 미국 학문 저널을 참조하십시오National Academy of Sciences USA의 절차에 온라인으로 게시되었습니다 (국립 과학 아카데미의 절차)

리보솜 30S 서브 유닛의 구조 다이어그램
그림 1 : 리보솜 30S 서브 유닛의 3 차원 구조
리보솜 30S 서브 유닛은 16S rRNA (녹색) 및 21 개의 단백질 (흰색)으로 구성된 초분자 복합체입니다

개발의 사회적 배경

리보솜은 모든 유기체의 소기관이며 핵산에 사용됩니다코드바카라 추천 정보를 기능 (단백질)으로 번역합니다 이러한 고차 생물학적 기능을 운반하는 리보솜은 복잡한 3 차원 구조를 가지며 박테리아에서는 세 가지 유형의 RNA 및 57 가지 유형의 단백질로 구성됩니다 각 성분은 밀접하게 상호 작용하며, 성분의 많은 바카라 추천 돌연변이가 기능적 파괴 (세포 사멸)로 이어진다 고 생각되었다 특히, RNA는 형태에서 리보솜의 중심이되어 바카라 추천 돌연변이에 매우 취약하며, 작은 바카라 추천 돌연변이는 리보솜 기능의 파괴로 이어진 것으로 생각되었다 실제로, 30 년대 서브 유닛에 함유 된 16S rRNA는 수년 동안 종-특이 적 분자로서 및 미생물 계통질 체의 지표로 사용되어왔다

연구 기록

AIST는 알려지지 않은 미생물을 탐구합니다게놈우리는 분석, 유용한 바카라 추천 검색 및 진화 분자 공학을 사용한 바카라 추천 기능 변경을 포함한 미생물 기능의 검색 및 사용에 대한 광범위한 연구를 수행했습니다 최근에 리보솜돌연변이 분석우리는 대장균의 리보솜의 원래 기능 외에도 리보 뉴 클레아 제 (AIST : 실시간 바카라솜이 번역 이외의 기능이 있음을 발견했습니다) 이 연구의 결과는 또한 리보솜의 상세한 기능 분석을 통해 얻어졌다

또한,이 연구는 교육, 문화, 스포츠, 과학 및 기술의 학술 학술 연구 부여 연구 (영역 이름 : 동적 및 다중 요소 생체 분자 네트워크를 이해하기위한 합성 생물학의 기초 구축), "번역 시스템 수정을 통해 인공 세포 만들기"(2012)에 의해 뒷받침되었다 (2012), 그리고 과학 기본 연구 홍보를위한 일본 협회 (B) "메타 게놈 바카라 추천의 포괄적 인 발현을 목표로 한 대장균의 개발"(2011-2012)

연구 컨텐츠

AIST는 리보솜 30S 서브 유닛에 포함 된 16S rRNA가 이종 유기체에서 유래 한 것들로 대체 될 수 있다는 예비 지식을 가지고 있으며, 이번에는환경 DNA (metagenomic)

리보솜의 30S 서브 유닛의 구조 및 16S rRNA 바카라 추천의 수평 전파 실험의 다이어그램
그림 2 : 리보솜의 30S 서브 유닛 및 16S rRNA 바카라 추천의 수평 전파 실험
우리는 이종 유기체 (그림에서 빨간색 및 청색)의 16S RRNA를 대장균 16S rRNA (녹색)로 대체하고 기능적 상보성에 따라 선택되었는지 여부를 조사했습니다

환경 DNA는 환경에 함유 된 미생물 게놈의 혼합물이며 매우 다양합니다 16S rRNA 바카라 추천 말기 서열은 미생물 종 사이에있다상 동성높기 때문에 일반적입니다올리고 뉴클레오티드 프라이머다양한 미생물로부터의 16S rRNA 바카라 추천PCR (중합 효소 연쇄 반응) 방법에 의해 증폭 될 수 있습니다 이와 수득 된 다양한 유기체로부터의 16S rRNA 바카라 추천는 대장균의 16S rRNA 결핍 균주에 도입되었다 16S rRNA 바카라 추천는 성장에 필수적이며, 대장균에서 도입 된 16S rRNA 기능이 없다면 세포는 성장하지 않을 것이다 이 특성을 사용하여 도입 된 16S rRNA의 기능을 결정했습니다 결과적으로, 대장균은 또한 16S rRNA 바카라 추천 및 대장균의 수준에서 다른 미생물로부터 16S rRNA 바카라 추천 (약 80%의 서열 상 동성)로 성장할 수있다 분아 증식배가 시간is와일드 타입의 약 35 분에 비해 최대 약 90 분에 비해 비슷했습니다

또한, 낮은 서열 상 동성을 갖는 16S rRNA가 복잡한 리보솜에 통합되는 방법과 서열 차이가 구조와 기능에 어떻게 영향을 미치는지 조사하기 위해, 우리는 얻어진 각 서열의 2 차 구조를 대장균의 관련 부분과 비교했다 일반적인 예로 :나선 21표시됩니다 (그림 3) 기본 서열이 다르더라도 2 차 구조가 유지되는 경우, 16S rrNA의 기능이 종종 유지되고 종에 고유 한 것으로 생각되는 16S rRNA는 2 차 구조가 서열 자체가 아닌 기능에 중요하다는 것이 밝혀졌다

대장균 16S rRNA 및 이종 16S rRNA의 나선 21 영역의 구조 다이어그램
그림 3 : 대장균 16S rRNA 및 이종 16S rRNA 기능의 나선 21 영역의 구조
ecoli대장균의 16S rRNA 바카라 추천입니다 A01 및 A02는 대장균 16S rRNA 바카라 추천 결핍 균주에서 기능하는 이종 16S rRNA 바카라 추천의 대표적인 예이다 적자는 대장균에 비해 돌연변이 된 영역입니다

종에 고유 한 것으로 간주 된 16S rRNA 바카라 추천가 클래스 수준에서 다른 종의 상 동성을 나타내는 현재의 발견은 16S rRNA가 돌연변이를 받아들이는 충분한 공간을 가지고 있음을 의미합니다 이것은 16S rRNA의 종 특이성을 기반으로 전통적인 계통 발생 학적 분류에 대한 의문을 제기합니다 소수의 연구에 따르면 게놈에 큰 서열을 갖는 다수의 16S RRNA를 함유 한 미생물이보고되었지만 전통적인 계통 발생 학적 분류법을 검토해야한다

미래 계획

박테리아에서 종에 걸쳐 16S rRNA의 기능적 완료 가능성은 이들을 함유하는 리보솜이 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 가변적 인 분자임을 의미한다 이것은 리보솜의 긍정적 인 기능적 변화로 이어진다 리보솜 기능의 약간의 차이는 세포 내에서 전체 단백질 발현을 변화시키기 때문에, 리보솜 기능 변형 기술이 세포 공학의 새로운 방법으로 발달 할 수있다


터미널 설명

◆ 16S rRNA 바카라 추천

원핵 생물의 리보솜에서 30S 서브 유닛 (작은 서브 유닛)에 함유 된 리보솜 RNA 그것은 모든 원핵 생물에서 발견되며, 적당한 양의 정보 (약 1,500 개의 염기)를 갖는 생물학적 종에 고유 한 것으로 생각되며 생물학적 종에 고유 한 것으로 생각되어 미생물의 진화론 적 계통 발생 학적 분석에 사용됩니다[참조로 돌아 가기]

◆ 리보솜, 리보솜 30S 서브 유닛
Ribosomes는 DNA에서 RNA로 전사 된 바카라 추천 정보를 단백질로 번역하는 기능을 담당하는 소기관입니다 두 개의 큰 (50)와 작은 (30 년대) 서브 유닛으로 구성됩니다 작은 서브 유닛은 16S rRNA 및 21 개의 단백질로 구성된 초분자 복합체이다[참조로 돌아 가기]
◆ 번역
DNA에서 RNA로 전사 된 핵산의 바카라 추천 정보를 기능 분자 인 단백질로 전환시키는 것[참조로 돌아 가기]
◆ Phylogenetics
생물학적 진화의 관점에서 살아있는 유기체의 친화력을 밝히고 분류하는 훈련 계보는 진화의 경로를 말하며, 유기체간에 다른 다양한 특성을 기반으로 경로를 따르고 유기체 간의 관계를 드러냅니다 최근 몇 년 동안, 방법은 계통 발생 학적 분류 지표 (예 : 리보솜을 암호화하는 바카라 추천)로서 작용하는 바카라 추천의 서열 정보에서 유기체의 유사성과 밀접한 관계를 조사하는 데 사용되었다 박테리아의 경우, 계통 발생 학적 정보는 단일 표준으로 사용되며 계통 발생 학적 분류는 성장 온도, 성장 pH 범위 및 성장에 사용되는 화합물의 차이와 같은 다양한 특성에 기초하여 수행된다[참조로 돌아 가기]
◆ 바카라 추천 결핍 균주
야생 균주에서 염색체 바카라 추천에서 부분적으로 또는 완전히 결핍 된 균주 대장균의 염색체는 7 개의 16S rRNA 바카라 추천를 함유하지만, 이들 모두는 완전한 부족한 균주에서 빠진다[참조로 돌아 가기]
◆ 성장 보완 테스트
외래 바카라 추천를 공급함으로써 바카라 추천 결핍으로 인한 성장 기능 장애를 보완함으로써 바카라 추천의 기능을 확인하기위한 테스트[참조로 돌아 가기]
◆ Trane
다른 영역과 마찬가지로 박테리아의 분류 (박테리아 도메인)는 더 높은 순위에서 왔으며Phylum), leash (클래스), 눈 (가족), 가족 (Order), 속 (), 종 ()로 나누어지고 로프는 게이트 다음에 가장 높은 분류 클래스입니다[참조로 돌아 가기]
◆ 수평 전파
바카라 추천는 일반적으로 부모에서 어린이로 수직으로 전파됩니다 대조적으로, 바카라 추천 전달 및 전염 (전송)은 유기체 또는 종의 장벽에 걸쳐 발생할 수 있으며,이를 수평 바카라 추천 전달이라고한다[참조로 돌아 가기]
◆ 코드
는 단백질의 아미노산 서열이 바카라 추천 코드로 DNA에 새겨 져 있다는 사실을 말합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 게놈
유기체의 바카라 추천 정보를 포함하는 핵산 일반적으로 유기체는 게놈으로서 DNA를 가지고 있지만 다른 유기체를 기생하고자가 증식을하는 바이러스에서는 일부 바이러스는 게놈으로 RNA를 가지고 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 돌연변이 분석
바카라 추천 분석을 통해 살아있는 개인의 본질의 차이를 명확히하기 위해[참조로 돌아 가기]
◆ 환경 DNA (Metagenomic)
환경에서 발견되는 다양한 미생물로부터의 게놈 혼합물 그것은 하나의 단일이 아니라 다수의 미생물 게놈을 함유하고 있기 때문에,이를 게놈에 대한 접두사 메타와 함께 메타 게놈이라고도합니다[참조로 돌아 가기]
◆ homology
두 바카라 추천 서열을 비교할 때 서열 일치[참조로 돌아 가기]
◆ 올리고 뉴클레오티드 프라이머
PCR과 같은 DNA 복제에 사용되는 짧은 핵산 분자는 약 20 내지 30 염기 쌍 (올리고 뉴클레오티드)의 DNA로 화학적으로 합성된다[참조로 돌아 가기]
◆ PCR (중합 효소 연쇄 반응)
oligonucleotide 프라이머, 올리고 뉴클레오티드 프라이머 및 A DNA 중합 효소 (복제 효소)로 증폭되고 온도 사이클을 제공하는 영역을 함유하는 주석 DNA를 혼합함으로써 올리고 뉴클레오티드 프라이머 사이에 샌드위치 된 특정 바카라 추천 영역을 증폭시키는 방법[참조로 돌아 가기]
◆ 배가 시간
셀이 두 개로 나누는 데 걸리는 시간의 양[참조로 돌아 가기]
◆ 야생형
인공 처리 전에 바카라 추천 또는 세포 또는 개별 상태가 적용됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ Helix21
16S 많은 rRNA 서열은 이중 나선 구조를 형성하는 것으로 알려져 있습니다 바카라 추천 서열은 처음부터 순서대로 번호가 매겨졌으며, 나선 21은 21 번째 (바카라 추천는 45 개의 나선을 갖는)이다[참조로 돌아 가기]

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