Phylogenetic Utility of rRNA ITS2 Sequence-Structure under Functional Constraint.
Phylogenetic Utility of rRNA ITS2 Sequence-Structure under Functional Constraint.
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DOI：
10.3390/ijms21176395
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发表时间：
2020-09-03
影响因子：
5.6
通讯作者：
Zhao H
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhang W;Tian W;Gao Z;Wang G;Zhao H
内转录间隔区 2 (ITS2) 区域在核糖体生物合成中的关键功能取决于其二级和三级结构。尽管发展迅速，但 ITS2 仍受到进化限制，无法维持提供功能的特定二级结构。功能、结构和进化之间的联系可以有助于相互理解，并且最近已经创建了 ITS2 序列结构系统发育的增长点。在此，我们简要回顾了ITS2在核糖体生物合成中加工的现有知识，重点关注ITS2二级结构的保守特征，包括结构形式、结构基序、切割位点和碱基对相互作用。然后，我们回顾了该结构信息的系统发育意义和应用，包括结构引导序列比对、碱基对突变模型和物种区分。我们给出了为什么将结构信息纳入树构建可以提高可靠性和准确性的基本原理，以及允许提取有意义的进化特征的生物信息学编码的一些观点。总之，对ITS2功能、结构和进化整合的回顾将扩展传统的基于序列的ITS2系统发育，从而为生命树做出贡献。 ITS2 特征的普遍性也可能激发其他类似结构区域的系统发育应用。
The crucial function of the internal transcribed spacer 2 (ITS2) region in ribosome biogenesis depends on its secondary and tertiary structures. Despite rapidly evolving, ITS2 is under evolutionary constraints to maintain the specific secondary structures that provide functionality. A link between function, structure and evolution could contribute an understanding to each other and recently has created a growing point of sequence-structure phylogeny of ITS2. Here we briefly review the current knowledge of ITS2 processing in ribosome biogenesis, focusing on the conservative characteristics of ITS2 secondary structure, including structure form, structural motifs, cleavage sites, and base-pair interactions. We then review the phylogenetic implications and applications of this structure information, including structure-guiding sequence alignment, base-pair mutation model, and species distinguishing. We give the rationale for why incorporating structure information into tree construction could improve reliability and accuracy, and some perspectives of bioinformatics coding that allow for a meaningful evolutionary character to be extracted. In sum, this review of the integration of function, structure and evolution of ITS2 will expand the traditional sequence-based ITS2 phylogeny and thus contributes to the tree of life. The generality of ITS2 characteristics may also inspire phylogenetic use of other similar structural regions.
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影响因子：
2.5
作者：
Coleman, AW
通讯作者：
Coleman, AW
影响因子：
10.7
作者：
Ankenbrand, Markus J.;Keller, Alexander;Foerster, Frank
通讯作者：
Foerster, Frank
影响因子：
10.7
作者：
Bernier, Chad R.;Petrov, Anton S.;Williams, Loren Dean
通讯作者：
Williams, Loren Dean
影响因子：
10.7
作者：
Golden, Michael;Murrell, Benjamin;Hein, Jotun
通讯作者：
Hein, Jotun
DOI：
10.1093/bioinformatics/bty609
发表时间：
2019-01-01
期刊：
Bioinformatics (Oxford, England)
影响因子：
--
作者：
Antczak M;Zablocki M;Zok T;Rybarczyk A;Blazewicz J;Szachniuk M
通讯作者：
Szachniuk M