Mutational patterns in RNA secondary structure evolution examined in three RNA families.
Mutational patterns in RNA secondary structure evolution examined in three RNA families.
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DOI：
10.1371/journal.pone.0020484
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发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
3.7
通讯作者：
Malmberg RL
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Srivastava A;Cai L;Mrázek J;Malmberg RL
这项工作的目的是研究RNA二级结构进化中的突变模式。我们分析了细菌的tmRNA、RNaseP和真核细胞端粒酶RNA的二级结构，将结构多样性映射到主要由rRNA序列构建的系统发育树上。我们发现二级结构的进化既通过整个茎的插入/缺失，也通过产生或破坏茎碱基配对的突变。我们分析了茎长度的进化，并构建了替换矩阵，描述了导致RNA茎长度变化的变化。此外，我们使用茎长度数据的主成分分析来确定不同RNA家族中变异最大的茎。这些数据为RNA二级结构的进化和RNA分子双螺旋区长度的变异模式提供了新的见解。我们的发现将有助于设计改进的RNA结构进化突变模型。
The goal of this work was to study mutational patterns in the evolution of RNA secondary structure. We analyzed bacterial tmRNA, RNaseP and eukaryotic telomerase RNA secondary structures, mapping structural variability onto phylogenetic trees constructed primarily from rRNA sequences. We found that secondary structures evolve both by whole stem insertion/deletion, and by mutations that create or disrupt stem base pairing. We analyzed the evolution of stem lengths and constructed substitution matrices describing the changes responsible for the variation in the RNA stem length. In addition, we used principal component analysis of the stem length data to determine the most variable stems in different families of RNA. This data provides new insights into the evolution of RNA secondary structures and patterns of variation in the lengths of double helical regions of RNA molecules. Our findings will facilitate design of improved mutational models for RNA structure evolution.
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