A Peroxide-Responding sRNA Evolved from a Peroxidase mRNA.
A Peroxide-Responding sRNA Evolved from a Peroxidase mRNA.
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DOI：
10.1093/molbev/msac020
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发表时间：
2022-02-03
影响因子：
10.7
通讯作者：
Raghavan R
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Krieger MC;Dutcher HA;Ashford AJ;Raghavan R
小rna （sRNAs）是细菌中重要的基因调控因子，但目前尚不清楚新的sRNAs如何起源并成为协调细菌对环境刺激反应的调控网络的一部分。使用基于协方差建模的方法，我们分析了肠杆菌中超过1000个基因组中数百个sRNA的存在，肠杆菌是一种细菌目，具有一系列因素的融合，可以进行强大的基因组规模的sRNA分析：几个研究得很好的生物体，具有相当保守的基因组结构，已建立的系统发育，以及在狭窄的进化空间内的大量核苷酸多样性。我们发现大多数sRNAs是最近才出现的，并发现蛋白质编码基因是产生新sRNAs的潜在来源。对OxyS（一种响应过氧化物的sRNA）出现的详细研究表明，它是从过氧化物酶信使RNA的片段进化而来的。重要的是，虽然它取代了祖先的过氧化物酶，但OxyS仍然是祖先过氧化物反应调控的一部分，这表明由蛋白质编码基因产生的sRNA本质上是亲本蛋白质调控网络的一部分。这一新发现为理解细菌中sRNA的起源和调控整合提供了一个新的框架。
Small RNAs (sRNAs) are important gene regulators in bacteria, but it is unclear how new sRNAs originate and become part of regulatory networks that coordinate bacterial response to environmental stimuli. Using a covariance modeling-based approach, we analyzed the presence of hundreds of sRNAs in more than a thousand genomes across Enterobacterales, a bacterial order with a confluence of factors that allows robust genome-scale sRNA analyses: several well-studied organisms with fairly conserved genome structures, an established phylogeny, and substantial nucleotide diversity within a narrow evolutionary space. We discovered that a majority of sRNAs arose recently, and uncovered protein-coding genes as a potential source from which new sRNAs arise. A detailed investigation of the emergence of OxyS, a peroxide-responding sRNA, revealed that it evolved from a fragment of a peroxidase messenger RNA. Importantly, although it replaced the ancestral peroxidase, OxyS continues to be part of the ancestral peroxide-response regulon, indicating that an sRNA that arises from a protein-coding gene would inherently be part of the parental protein’s regulatory network. This new insight provides a fresh framework for understanding sRNA origin and regulatory integration in bacteria.
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DOI：
10.1093/bioinformatics/btr064
发表时间：
2011-04-01
期刊：
Bioinformatics (Oxford, England)
影响因子：
--
作者：
Grant CE;Bailey TL;Noble WS
通讯作者：
Noble WS
Biopython：用于计算分子生物学和生物信息学的免费 Python 工具。
DOI：
10.1093/bioinformatics/btp163
发表时间：
2009-06-01
期刊：
Bioinformatics (Oxford, England)
影响因子：
--
作者：
Cock PJ;Antao T;Chang JT;Chapman BA;Cox CJ;Dalke A;Friedberg I;Hamelryck T;Kauff F;Wilczynski B;de Hoon MJ
通讯作者：
de Hoon MJ
影响因子：
14.9
作者：
Kalvari I;Argasinska J;Quinones-Olvera N;Nawrocki EP;Rivas E;Eddy SR;Bateman A;Finn RD;Petrov AI
通讯作者：
Petrov AI
影响因子：
5.8
作者：
Cohen, Ofir;Ashkenazy, Haim;Pupko, Tal
通讯作者：
Pupko, Tal
影响因子：
10.5
作者：
Imlay JA
通讯作者：
Imlay JA