کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5905665 1159922 2014 8 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Prevalent structural disorder carries signature of prokaryotic adaptation to oxic atmosphere
ترجمه فارسی عنوان
اختلال ساختاری شایع نشان دهنده انطباق پروکاریوت با جو اکسیم است
ترجمه چکیده
میکروب ها مکانیسم های کارآمد را برای تحمل تغییرات محیطی به کار گرفته اند. ظهور اکسیژن یک رویداد بزرگ بود که منجر به تغییرات ناگهانی در جو زمین شد. برای تنظیم این تغییر در شرایط محیطی، میکروب های باستانی باید چندین اصلاح شده داشته باشند. اگر چه بعضی از ویژگی های پروتئومیک و ژنومی برای تسهیل زنده ماندن میکروارگانیسم ها در حضور اکسیژن پیشنهاد شده است، روند انطباق هنوز باقی مانده است. مطالعات اخیر متمرکز شده اند که پروتئین های ناسازگار ذاتی نقش مهمی در انطباق با طیف گسترده ای از شرایط محیطی دارند. بنابراین، احتمال دارد که پروتئین های مختلط نیز می توانند نقش های ضروری را در انطباق میکروبی با محیط هوازی بازی کنند. برای آزمون این فرضیه، ما میزان اختلال 679 پروکریوت را از چهار گروه نیاز به اکسیژن اندازه گیری کردیم. نتایج ما نشان داد که پروتئاهای هوازی با بالاترین اختلال پروتئینی همراه با میکروب های فاکتوریل مواجه هستند. اختلال حداقل در میکروب های بی هوازی و میکروآئروفیلی مشاهده شد و اختلاف معنی داری در میزان اختلال آنها مشاهده نشد. با در نظر گرفتن تمام عوامل مخالف بالقوه که می توانند اختلالات پروتئینی را مدوله کنند، در اینجا ما ثابت کردیم که اختلال پروتئین بالا در میکروب هوازی، یک محصول جانبی برای انطباق با هر گونه فشار انتخابی نیست. در سطح عملکردی، ما دریافتیم که اختلال بالا در پروتئوم های هوازی برای فرایندهایی که برای شیوه زندگی هوازی آنها اهمیت دارد، استفاده می شود. علاوه بر این، پروتئام های هوازی غنی شده با سایت های اتصال ناخوشایند بود و شامل عوامل رونویسی با تمایلات اختلال شدید بود. بر اساس نتایج ما، در اینجا پیشنهاد شده است که اختلالات پروتئین بالا یک فرصت تطبیقی ​​برای میکروب های هوازی است که با پیچیدگی های ژنتیکی و عملکردی سبک زندگی هوازی سازگار است.
موضوعات مرتبط
علوم زیستی و بیوفناوری بیوشیمی، ژنتیک و زیست شناسی مولکولی ژنتیک
چکیده انگلیسی
Microbes have adopted efficient mechanisms to contend with environmental changes. The emergence of oxygen was a major event that led to an abrupt change in Earth's atmosphere. To adjust with this shift in environmental condition ancient microbes must have undergone several modifications. Although some proteomic and genomic attributes were proposed to facilitate survival of microorganisms in the presence of oxygen, the process of adaptation still remains elusive. Recent studies have focused that intrinsically disordered proteins play crucial roles in adaptation to a wide range of ecological conditions. Therefore, it is likely that disordered proteins could also play indispensable roles in microbial adaptation to the aerobic environment. To test this hypothesis we measured the disorder content of 679 prokaryotes from four oxygen requirement groups. Our result revealed that aerobic proteomes are endowed with the highest protein disorder followed by facultative microbes. Minimal disorder was observed in anaerobic and microaerophilic microbes with no significant difference in their disorder content. Considering all the potential confounding factors that can modulate protein disorder, here we established that the high protein disorder in aerobic microbe is not a by-product of adaptation to any other selective pressure. On the functional level, we found that the high disorder in aerobic proteomes has been utilized for processes that are important for their aerobic lifestyle. Moreover, aerobic proteomes were found to be enriched with disordered binding sites and to contain transcription factors with high disorder propensity. Based on our results, here we proposed that the high protein disorder is an adaptive opportunity for aerobic microbes to fit with the genomic and functional complexities of the aerobic lifestyle.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Gene - Volume 548, Issue 1, 10 September 2014, Pages 134-141
نویسندگان
, ,