Gretter Gonzalez-Blanco
若泽•曼努埃尔•Jauregui-Wade1,
由美子Saito-Nakano
耶稣巴尔德斯介绍
真核圆形rna (circRNAs)绘制的出现在一个共同的祖先拟南芥、真菌酿酒酵母和粟酒裂殖酵母和原生生物恶性疟原虫和盘基网柄菌discoideum十亿多年前(王et al ., 2014)。由于其抗核酸外切酶,这些分子是非常稳定的,现代circRNAs能够与其他蛋白质和rna(交互Lasda和帕克,2014年),从而调节多种细胞机制(瞿et al ., 2015)从信息交流(Yu和郭,2019)基因表达调控(Garcia-Lerena et al ., 2022),连同microrna mrna,参与复杂的监管网络(曹et al ., 2020)。
分子约会和物种数量分析表明,海相成因后,一些Amoebozoans征服了陆地生态系统,其他多元化与陆地植物辐射(Fiz-Palacios et al ., 2013;Fiz-Palacios et al ., 2014)。这些新的生态系统内植物和amoebozoans相互交融和互动生成现代肠痢疾物种等痢疾阿米巴在人类,这导致痢疾,大肠invadens爬行动物的侵入多个组织(Loftus et al ., 2005;Lorenzi et al ., 2010;Ehrenkaufer et al ., 2013;田中et al ., 2019)。此外,寄生大肠阿米巴物种形成过程最终以一个非常硫代谢特征(Jeelani Nozaki, 2014;Mi-Ichi吉田,2019)包括硫酸活化本地化mitochondria-related细胞器(纺锤剩体)和硫脂质代谢通路。后者的爬行动物寄生虫包囊形成是至关重要的大肠invadens(Jauregui-Wade et al ., 2019;Jauregui-Wade et al ., 2020),这是选择的模型来研究到目前为止阿米巴分化。
最近,12 intronic (flicRNAs),和748的其实和exonic-intronic (circRNAs)圆形rna已确定大肠阿米巴和大肠invadens。在人类的寄生虫,flicRNAs和circRNAs之间差异表达毒性(HM1-IMSS)和无毒(Rahman)阿米巴菌株(Mendoza-Figueroa et al ., 2018;Lopez-Luis 2022)。相比之下,报道大肠invadenscircRNAs对应于20 h encysting-induced文化(Lopez-Luis 2022)。正如所料,除了应变encystment-specific环状rna,无数circRNAs来自多个功能基因的报道。我们推断,圆形rna的比较表明种专一性硫代谢与先前获得的这些象征的分化机制,并与最近收购了寄生行为的象征(毒性)可以表明他们的情景(或再利用)起源和其功能的关系。
在不同的代谢和分化通路circRNAs共享
证据可能的起源,之前报道flicRNAs (Mendoza-Figueroa et al ., 2018)和circRNAs分类如下。748年大肠阿米巴和大肠invadenscircRNAs之前确定(Lopez-Luis 2022)相比,1997个基因内含子和注解为Iron-Sulfur (Fe-S,标有S) AmoebaDB新陈代谢。从这集,只与两个或两个以上的162个基因外显子被认为因为内含子是所需circRNAs通过back-splicing生源论(刘、陈,2022年)。这组的共同基因与那些circRNAs毒性检测(HM1-IMSS;174)和无毒(Rahman;191)阿米巴菌株。同时,上述162个基因比较的33基因circRNAs帘后仍20 h encystment-specific基因对应的集合大肠invadens(114基因产物)。管理过程包括切除同源rna与营养体(39基因产物仍然)和他们的识别大肠阿米巴进行了直接同源(因此,33基因产物)。很明显,大肠invadens特殊位点是不包括在内。
维恩图被用来与circRNA-producing基因中至少有一个相应的基因识别成囊circRNA图书馆(Ei),特有的硫代谢(S),或表达毒性(V)或无毒(A)大肠阿米巴压力(图1)。这些基因还生产flicRNAs (*)。
图1。痢疾阿米巴在不同的生物过程ncRNAs共享。748 circRNAs flicRNAs(*)数据集是扫描的ncRNAs硫代谢基因(162),表示在毒性HM1-IMSS应变(174),在无毒拉赫曼表示应变(191),并表示在20 h encystment-induced大肠invadens营养体。Encystment-specific大肠阿米巴circRNAs(114)被减去circRNAs表示在营养体和确认大肠阿米巴直接同源识别。G蛋白b亚单位(EHI_000240), RabX24 (EHI_038680) RabX31 (EHI_040310) RUD3 (EHI_014170),丙酮酸:铁氧还蛋白氧化还原酶(PFOR EHI_051060)酰coa oxidase-like (ACOX EHI_152970)、脱氧胞苷三磷酸腺苷脱氨酶(DC3PDA EHI_140240),细胞表面蛋白酶gp63 (EHI_042870) obscurin-like假想蛋白(EHI_030890)和肌凝蛋白(EHI_080740)相关。基因在每个十字路口和剩余的数据显示在每个类别。
十circRNA-producing基因本地化的十字路口三类(两个年代的十字路口;两个s v十字路口;和分别是,v e、S-A-V S-A-E S-V-E, A-V-E路口)。这些基因编码信号(G蛋白b亚单位,EHI_000240年代,V),胞内囊泡贩卖(Rab gtpase RabX24 EHI_038680年代,V;RabX31 EHI_040310年代,V,;高尔基ER运输RUD3 EHI_014,170年代,,*),代谢酶(丙酮酸:铁氧还蛋白氧化还原酶,PFOR, EHI_051060V, Ei;酰coa oxidase-like、ACOX EHI_152970年代,Ei;三磷酸脱氧胞苷脱氨酶、DC3PDA EHI_140240年代,Ei),一个细胞表面蛋白酶(gp63 EHI_042870年代,,*),膜内部组织和钙存储(obscurin-like EHI_030890V, Ei)和细胞活性(肌凝蛋白EHI_080740年代,V, Ei,*)的蛋白质。他们的关系是基于蛋白质的分析功能。
分析了circRNAs成囊之间共享和硫代谢(S-Ei)。可能他们调节活动有关运输到mitochondria-related细胞器,硫酸代谢物激活,和脂肪酸代谢,囊肿形成必要的(Mi-ichi et al ., 2009;Mi-ichi et al ., 2011;Mi-ichi et al ., 2015;Mi-Ichi吉田,2019)。相比之下,少S-Ei circRNAs保持毒性或无毒共享特征,6和5,分别显示最近的功能性监管职责。
我们意识到内嵌套搜索可用circRNAs确定一组小分子联系。出于这个原因,我们建议应采取谨慎。然而,这里的大多数circRNAs分析中心代谢/分化途径进行了讨论。
讨论
人们普遍认为第一个分子在生命起源的rna的复制DNA独立(Frias-Lasserre 2012)。这是另外circRNAs支持的事实被发现在生命之树的三个领域(比利亚雷亚尔,2006)。这些分子与他们的适配器分子和协同进化遗传或横向转移到完成现有的生物多样性。
假设在Amoebozoa的进化大肠阿米巴物种形成,成囊出现之前年代的新陈代谢,以及后来的毒性/无毒特征出现使殖民的灵长类动物和爬行类动物的主机,我们设想了两种可能的机制。一方面,circRNAs共享规范不同的功能出现在两个或两个以上的不同的生物过程。例如,新陈代谢和non-virulence,或成囊,代谢和毒性。另一方面,看来最近的功能涉及收购circRNAs修改或再利用的分子已经调节通路参与不同的生物作用。
在一起,新陈代谢和成囊circRNAs具有种特异性分子,可能与监管职能。自从代谢物,可以使用硫酸活化成囊(Mi-ichi et al ., 2009;Mi-ichi et al ., 2011;Mi-ichi et al ., 2015;Mi-Ichi吉田,2019),预计这两个流程的监管可以紧密联系,需要更多的基因表达控制施加更多的生化途径。有趣的是,其中的一些circRNAs还用于最近收购机制用于主机殖民,表明为了实现主机入侵,基因,或多用途可能是首选的进化路线。一个简单的场景来解释这是唯一活动的蛋白质和基因表达的监管机构参与S-Ei可能足以成功地拓殖主机,然而,少circRNAs共享不同V和一个可以解释为一个细化的预先存在的机制来调节致命的寄生虫和无毒的特点。肯定有更多的基因和功能参与这些特征的规定比仅仅把整个10 ncRNAs。例如,所有这些基因存在于nonvirulent人类共生的大肠dispar然而,在同样nonvirulent大肠moshkovskiiEHI_030,890轨迹没有直接同源。circRNA生产从这个轨迹是过表达成囊和毒性变形虫的压力。如果这个假设的蛋白质执行obscurin功能,它可以预测大肠moshkovskii阿米巴原虫有低效率的Ca+ +存储功能,内部膜受损组织,可能减少限制活动。这将是令人兴奋的,以确定这轨迹参与阿米巴毒性。
全面circRNA-silencing分析是所有基因和功能调节的需要研究大肠阿米巴circRNA曲目和扩展搜索的监管角色circRNAs变形虫转录因子,拼接因素,赖氨酸和精氨酸甲基转移酶参与核和胞质函数(Medina-Gomez et al ., 2021)。
分子机制可能在什么地方调整特定circRNAs在不同生物过程的监管?在分子水平上,我们预测,circRNA-miRNA-mRNA监管电路可能是进程间共享,在某些情况下相反的效果。例如,活动RabX31 circRNA参与sulfur-metabolism会影响不同毒性和无毒表型。此外,丙酮酸的氧化脱乙酰辅酶a和有限公司2PFOR是受其circRNA成囊和可能微分角色中毒性监管。我们已经发现有证据表明,virulent-specific avirulent-specific circRNAs互补网站Ehi-miRNAs可能函数作为microrna的海绵(Lopez-Luis 2022)。可能的场景可能是一个无毒circRNA海绵毒性Ehi-miRNA从而阻止这样的抑制功能Ehi-miRNA无毒mRNA目标;反之亦然。
总之,显然在现有circRNAs痢疾的进化可能是用来调节多种细胞功能。
作者的贡献
概念化,GG-B。和合资企业;数据管理、GG-B JJ-W、TR-L YS-N和合资企业;正式的分析、GG-B JJ-W、TR-L YS-N,合资企业;融资收购,合资企业;调查,GG-B、JJ-W TR-L YS-N,合资企业;方法,GG-B、JJ-W TR-L YS-N,合资企业;项目管理、企业;监督企业;原创作品草稿,合资企业; Writing—review and editing, GG-B and JV. All authors have read and agreed to the published version of the manuscript.
资金
这项研究是由SEP-CINVESATAV(批准号56),并通过CONACYT墨西哥(格兰特cf - 2019 - 194163),和一个研究生奖学金GG-B (730187)。
的利益冲突
作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。
出版商的注意
本文表达的所有索赔仅代表作者,不一定代表的附属组织,或出版商、编辑和审稿人。任何产品,可以评估在这篇文章中,或声称,可能是由其制造商,不保证或认可的出版商。
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关键词:痢疾阿米巴,痢疾invadens、硫代谢酶类、成囊、毒性
引用:Gonzalez-Blanco G, Jauregui-Wade JM, Ruiz-Luis助教,Saito-Nakano Y和巴尔德斯J(2022)旧圆rna,新的习惯:在寄生Amebozoa再利用非编码rna。前面。系统。医学杂志。2:951295。doi: 10.3389 / fsysb.2022.951295
收到:2022年5月23日;接受:2022年6月13日;
发表:2022年7月04。
编辑:
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