12759

12759

بررسي پايداري جهشي توالي ريبونوكلئيك اسيد ريبوزومي S16 و كاربرد آن در طبقه‌بندي تبارزايشي باكتري‌ها

كارشناسي ارشد

شيمي - زيست‌فناوري - ميكروبي

آذرماه 1392

آذرماه 1392

دكتر كامبيز اكبري

چكيده پژوهش‌هاي اخير نشان مي‌دهند انتقال افقي ژن 16S rRNA، برخلاف انتظار، مي‌تواند رخ بدهد. طبق نظريه پيچيدگي، ميانكنش اجزاي ريبوزوم احتمال رخداد جهش موفقيت‌آميز در هر يك از اجزاء را بسيار كاهش مي‌دهد. اخيراً گزارشي اين نظريه را به چالش كشيده و 628 نوكلئوتيد از كل 1542 نوكلئوتيد 16S rRNA باكتري E. coli را به عنوان نوكلئوتيدهاي تغييرپذير معرفي كرده است. از آنجايي كه همگي نوكلئوتيدهاي 16S rRNA باكتري E. coli در ميانكنش‌هاي اجزاي سازنده‌ي زيرواحد كوچك ريبوزوم درگير نيستند در اين پژوهش به كمك ابزار PDBePISA و مدلسازي رياضي، ميانكنش نوكلئوتيدهاي تغييرپذير گزارش شده‌ي اخير با پروتئين‌هاي سازنده‌ي زيرواحد كوچك ريبوزوم E. coli بررسي شده است. نتايج اين مدلسازي نشان مي‌دهد 102 نوكلئوتيد از 628 نوكلئوتيد تغييرپذير گزارش شده، داراي پيوند هيدروژني با ديگر پروتئين‌هاي ريبوزومي زيرواحد كوچك هستند. حتي نزديك به نيمي از اين 102 نوكلئوتيد، هر كدام دو يا چند پيوند هيدروژني با اسيدهاي آمينه‌ي مختلف برقرار مي‌كنند كه مجموعاً برهمكنش‌هاي نيرومندي را تشكيل مي‌دهند. اين نتايج پيشنهاد مي‌كند توالي 16S rRNA انعطاف‌پذير است و نظريه‌ي پيچيدگي نمي‌تواند كاملاً درست باشد. به عبارت ديگر، برخي نوكلئوتيدهاي 16S rRNA باكتري E. coli با وجود چندين ميانكنش با پروتئين‌هاي ريبوزومي مي‌توانند تغيير كنند و با تشكيل ميانكنش‌هاي جبراني، ساختمان صحيح 16S rRNA (و نهايتاً زيرواحد كوچك ريبوزوم) را حفظ كنند. در اين صورت نياز است در اصول رده‌بندي تبارزايشي باكتري‌ها بازنگري شود. واژه‌هاي كليدي: 16S rRNA، رده‌بندي تبارزايشي، E. coli، نظريه‌ي پيچيدگي، پيوند هيدروژني