The in vivo RNA structurome of the malaria parasite Plasmodium falciparum, a protozoan with an A/U-rich transcriptome.
The in vivo RNA structurome of the malaria parasite Plasmodium falciparum, a protozoan with an A/U-rich transcriptome.
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DOI：
10.1371/journal.pone.0270863
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
3.7
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
恶性疟原虫是一种原生动物寄生虫和人类疟疾的病原体，具有迄今为止最A/T偏倚的基因组之一。这可能会给基因组和转录组不寻常的结构特征。测序技术的最新进展使得在转录组水平上研究RNA分子的二级结构成为可能。因此，在这项研究中，我们产生了一种原生动物寄生虫的体内RNA结构组，该寄生虫具有高度A/U偏向的转录组。我们发现，使用两种不同的化学探针在体内探测恶性疟原虫RNA分子的二级结构是可能的，并且获得了转录组中超过一半的转录物的结构。这些显示出比计算机模拟的相同结构更高的稳定性（更低的自由能），并且结构特征似乎影响翻译效率和RNA衰变。最后，我们将恶性疟原虫RNA结构组与A/U平衡物种诺氏疟原虫的预测RNA结构组进行了比较，发现恶性疟原虫中总体转录稳定性较低，发夹和多茎环较多。这种不寻常的原生动物RNA结构组将为其他原生动物和其他不寻常的基因组的类似研究提供基础。
Plasmodium falciparum, a protozoan parasite and causative agent of human malaria, has one of the most A/T-biased genomes sequenced to date. This may give the genome and the transcriptome unusual structural features. Recent progress in sequencing techniques has made it possible to study the secondary structures of RNA molecules at the transcriptomic level. Thus, in this study we produced the in vivo RNA structurome of a protozoan parasite with a highly A/U-biased transcriptome. We showed that it is possible to probe the secondary structures of P. falciparum RNA molecules in vivo using two different chemical probes, and obtained structures for more than half of all transcripts in the transcriptome. These showed greater stability (lower free energy) than the same structures modelled in silico, and structural features appeared to influence translation efficiency and RNA decay. Finally, we compared the P. falciparum RNA structurome with the predicted RNA structurome of an A/U-balanced species, P. knowlesi, finding a bias towards lower overall transcript stability and more hairpins and multi-stem loops in P. falciparum. This unusual protozoan RNA structurome will provide a basis for similar studies in other protozoans and also in other unusual genomes.
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