ゲノムtRNAを解析した結果、シアノバクテリアのtRNAには新規なゲノム特徴が存在することが明らかになった

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Saudi J Biol Sci.2020 Jan;27(1):124-133. S1319-562X(19)30102-0. doi: 10.1016/j.sjbs.2019.06.004.Epub 2019-06-08.

ゲノムtRNAを解析した結果、シアノバクテリアのtRNAには新規なゲノム特徴が存在することが明らかになった

Analysis of genomic tRNA revealed presence of novel genomic features in cyanobacterial tRNA.

Tapan Kumar Mohanta
Dhananjay Yadav
Abdullatif Khan
Abeer Hashem
Elsayed Fathi Abd Allah
Ahmed Al-Harrasi

PMID: 31889826 PMCID: PMC6933170. DOI: 10.1016/j.sjbs.2019.06.004.

抄録

トランスファーRNA（tRNA）は、リボソームとmRNAのコドンとの間の橋渡しをする重要な分子であり、タンパク質の翻訳に関与しています。tRNAの研究は、細菌、植物、動物の分野でかなり進化しています。しかし、シアノバクテリアのtRNAの詳細なゲノム研究は不足している。そこで、私たちは、61種のシアノバクテリアのtRNAの研究を行いました。解析の結果、シアノバクテリアにはゲノムあたり36～78個のtRNA遺伝子が存在し、20個のtRNAアイソタイプをコードしていることが明らかになった。PCC 73,106とsp. PCC 7305のゲノムには、抗コドンAAU、GAU、UAUを持つtRNAが存在しないことが報告されている。その代わりに、tRNAにも共通する抗コドンCAUが含まれていた。これまでに研究したシアノバクテリア系統のゲノムには、イソ受容体ACA（tRNA）、ACC（tRNA）、AGA、ACU（tRNA）、AAA（tRNA）、AGG（tRNA）、AAC（tRNA）、GCG（tRNA）、AUG（tRNA）、およびAUC（tRNA）が欠落していた。シアノバクテリア種の中にはサプレッサーtRNAをコードしているものもあったが、セレノシステインアイソアクセプターをコードしているものはなかった。シアノバクテリア種は、機能が解明されていないいくつかの新規tRNAをコードしていると考えられる。

Transfer RNAs (tRNA) are important molecules that involved in protein translation machinery and acts as a bridge between the ribosome and codon of the mRNA. The study of tRNA is evolving considerably in the fields of bacteria, plants, and animals. However, detailed genomic study of the cyanobacterial tRNA is lacking. Therefore, we conducted a study of cyanobacterial tRNA from 61 species. Analysis revealed that; cyanobacteria contain thirty-six to seventy-eight tRNA gens per genome that encodes for 20 tRNA isotypes. The number of iso-acceptors (anti-codons) ranged from thirty-two to forty-three per genome. tRNA with anti-codon AAU, GAU, and UAU was reported to be absent from the genome of PCC 73,106 and sp. PCC 7305. Instead, they were contained anti-codon CAU that is common to tRNA and tRNA as well. The iso-acceptors ACA (tRNA), ACC (tRNA), AGA, ACU (tRNA), AAA (tRNA), AGG (tRNA), AAC (tRNA), GCG (tRNA), AUG (tRNA), and AUC (tRNA) were absent from the genome of cyanobacterial lineages studied so far. A few of the cyanobacterial species encode suppressor tRNAs, whereas none of the species were found to encode a selenocysteine iso-acceptor. Cyanobacterial species encode a few putative novel tRNAs whose functions are yet to be elucidated.