Unique Shine–Dalgarno Sequences in Cyanobacteria and Chloroplasts Reveal Evolutionary Differences in Their Translation Initiation
Notice bibliographique
Résumé
Microorganisms require efficient translation to grow and replicate rapidly, and translation is often rate-limited by initiation. A prominent feature that facilitates translation initiation in bacteria is the Shine-Dalgarno (SD) sequence. However, there is much debate over its conservation in Cyanobacteria and in chloroplasts which presumably originated from endosymbiosis of ancient Cyanobacteria. Elucidating the utilization of SD sequences in Cyanobacteria and in chloroplasts is therefore important to understand whether 1) SD role in Cyanobacterial translation has been reduced prior to chloroplast endosymbiosis or 2) translation in Cyanobacteria and in plastid has been subjected to different evolutionary pressures. To test these alternatives, we employed genomic, proteomic, and transcriptomic data to trace differences in SD usage among Synechocystis species, Microcystis aeruginosa, cyanophages, Nicotiana tabacum chloroplast, and Arabidopsis thaliana chloroplast. We corrected their mis-annotated 16S rRNA 3' terminus using an RNA-Seq-based approach to determine their SD/anti-SD locational constraints using an improved measurement DtoStart. We found that cyanophages well-mimic Cyanobacteria in SD usage because both have been under the same selection pressure for SD-mediated initiation. Whereas chloroplasts lost this similarity because the need for SD-facilitated initiation has been reduced in plastids having much reduced genome size and different ribosomal proteins as a result of host-symbiont coevolution. Consequently, SD sequence significantly increases protein expression in Cyanobacteria but not in chloroplasts, and only Cyanobacterial genes compensate for a lack of SD sequence by having weaker secondary structures at the 5' UTR. Our results suggest different evolutionary pressures operate on translation initiation in Cyanobacteria and in chloroplast.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».