Reconstrucción de las secuencias de rRNA de LUCA, con implicaciones bioinformáticas de las similitudes locales que comparten
Autores: Men, Yu; Lu, Guoliang; Wang, Yanhui; Lin, Jinzhong; Xie, Qiang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Reconstrucción de las secuencias de rRNA de LUCA, con implicaciones bioinformáticas de las similitudes locales que comparten
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Biología
Palabras clave
Mundo del ARN
Genética molecular
Relaciones filogenéticas
Secuencias de rARN
último ancestro común universal
Sitios funcionales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 14
Citaciones: Sin citaciones
La teoría del mundo del ARN, especialmente con la capacidad catalítica del ARN, proporciona un marco razonable que explica la evolución del sistema de genética molecular antes del escenario del dogma central. Sin embargo, sigue siendo un desafío deducir el mecanismo de origen de los rARN. Aquí reconstruimos las relaciones filogenéticas de arqueas y bacterias con valores de bootstrap de la mayoría de los nodos, especialmente los profundos, superiores al 90%. Basado en el árbol bien resuelto, se reconstruyeron por primera vez las longitudes completas de las secuencias de rARN 16S, 5S y 23S del último ancestro común universal (LUCA). Las similitudes potenciales compartidas por las tres secuencias ancestrales de rARN se exploraron más a fondo buscando fragmentos cortos repetidos en el nivel de purina-pirimidina (RY) con ciertas longitudes y disposiciones. Con longitudes que varían de 2 a 14, se pueden encontrar fragmentos cortos funcionales en los tres ARN. Como representante, un conjunto con un total de 75 fragmentos cortos de 11 nucleótidos de longitud puede recuperar todos los tipos de sitios funcionales conocidos de los ribosomas de la manera más concisa. Los 75 fragmentos cortos se agrupan alrededor del centro funcional del ribosoma, de los cuales 18 son altamente conservados en cinco o seis reinos y aún contienen todos los tipos de sitios funcionales conocidos, excepto uno. Alternativamente, de acuerdo con la estrategia que utiliza el nivel de AUGC en lugar de RY, se puede recuperar un patrón similar. Tales resultados indican las similitudes locales compartidas por los rARN 16S, 5S y 23S y, por lo tanto, sugieren un posible mecanismo general en la formación de los rARN del LUCA.
Descripción
La teoría del mundo del ARN, especialmente con la capacidad catalítica del ARN, proporciona un marco razonable que explica la evolución del sistema de genética molecular antes del escenario del dogma central. Sin embargo, sigue siendo un desafío deducir el mecanismo de origen de los rARN. Aquí reconstruimos las relaciones filogenéticas de arqueas y bacterias con valores de bootstrap de la mayoría de los nodos, especialmente los profundos, superiores al 90%. Basado en el árbol bien resuelto, se reconstruyeron por primera vez las longitudes completas de las secuencias de rARN 16S, 5S y 23S del último ancestro común universal (LUCA). Las similitudes potenciales compartidas por las tres secuencias ancestrales de rARN se exploraron más a fondo buscando fragmentos cortos repetidos en el nivel de purina-pirimidina (RY) con ciertas longitudes y disposiciones. Con longitudes que varían de 2 a 14, se pueden encontrar fragmentos cortos funcionales en los tres ARN. Como representante, un conjunto con un total de 75 fragmentos cortos de 11 nucleótidos de longitud puede recuperar todos los tipos de sitios funcionales conocidos de los ribosomas de la manera más concisa. Los 75 fragmentos cortos se agrupan alrededor del centro funcional del ribosoma, de los cuales 18 son altamente conservados en cinco o seis reinos y aún contienen todos los tipos de sitios funcionales conocidos, excepto uno. Alternativamente, de acuerdo con la estrategia que utiliza el nivel de AUGC en lugar de RY, se puede recuperar un patrón similar. Tales resultados indican las similitudes locales compartidas por los rARN 16S, 5S y 23S y, por lo tanto, sugieren un posible mecanismo general en la formación de los rARN del LUCA.