ایمنی ضد ویروسی از طریق رونویسی معکوس شبیه تلومراز در باکتری ها

ترانس کریپتازهای معکوس مرتبط با دفاع (DRTs) از مکانیسم‌های متفاوت و متمایز سنتز cDNA برای محافظت از باکتری‌ها در برابر عفونت ویروسی استفاده می‌کنند. با این حال، عملکردها و مکانیسم های بسیاری از DRT ها ناشناخته باقی مانده است. در اینجا ما یک سیستم دفاعی ضد ویروسی جدید، DRT10 را شناسایی می‌کنیم که با یک RNA غیرکدکننده (ncRNA) برای کاتالیز سنتز فرآیندی و پروتئینی DNA تکرارشونده مرتبط است. رونویسی معکوس توسط یک ناحیه ncRNA تعریف شده با الگوی توالی مشخصه و عناصر مرزی الگو، که هر دو برای افزودن تکرار DNA حفظ شده و ضروری هستند، الگوسازی می‌شود.

بازسازی‌های Cryo-EM یک معماری پیش‌بینی نشده ۲:۱ را نشان می‌دهد، که در آن دو مونومر RT به طرف مقابل یک ncRNA شبه متقارن متصل می‌شوند. آزمایش‌های بیوشیمیایی بیشتر نشان می‌دهند که هر مونومر RT معکوس الگوی کدگذاری شده در سمت مربوطه ncRNA را رونویسی می‌کند، اما تنها یکی محصول تکراری طولانی را تولید می‌کند که الگوی آن با فاصله بین دو لنگر ساقه-حلقه کناری تعریف می‌شود.

این حالت از سنتز cDNA تکراری و مرزی شباهت های مستقیمی با مکانیسم افزودن تکرار تلومری توسط تلومراز یوکاریوتی نشان می دهد و تجزیه و تحلیل های فیلوژنتیکی RT ها در سراسر حوزه های حیات، تلومراز را در یک کلاد تک فیلتیک با خانواده DRT نشان می دهد که منشا مشترکی برای فعالیت های پلیمرسازی DNA آنها را نشان می دهد.

همراه با مطالعات قبلی DRT2، DRT3، و DRT9 3-5، یافته‌های ما یک منطق مکانیکی حفاظت‌شده را شناسایی می‌کند که زمینه‌ای برای افزودن تکرار DNA با الگوی RNA در DRT‌های مختلف، علی‌رغم راه‌حل‌های معماری بسیار متفاوت است، و مجموعه استراتژی‌های مبتنی بر رونویسی معکوس را برای ایمنی ضد ویروسی گسترش می‌دهد.

این یک پیش نمایش از محتوای اشتراک است، دسترسی از طریق موسسه شما

به Nature و 54 مجله Nature Portfolio دیگر دسترسی داشته باشید

Nature+ را دریافت کنید، بهترین اشتراک دسترسی آنلاین ما

قیمت‌ها ممکن است مشمول مالیات‌های محلی باشد که در هنگام تسویه حساب محاسبه می‌شود

آدرس فعلی: دانشکده پزشکی استنفورد، دانشگاه استنفورد، استانفورد، کالیفرنیا، ایالات متحده آمریکا

این نویسندگان به طور مساوی کمک کردند: استفان تانگ، ژوزفین ال. رامیرز، کیشیانگ هی

گروه بیوشیمی و بیوفیزیک مولکولی، دانشگاه کلمبیا، نیویورک، نیویورک، ایالات متحده آمریکا

استفن تانگ، ژوزفین ال. رامیرز، کیشیانگ هی، تانر ویگاند، مگان وانگ، جورج دی. لامپ و ساموئل اچ استرنبرگ

موسسه پزشکی هاوارد هیوز، دانشگاه کلمبیا، نیویورک، نیویورک، ایالات متحده آمریکا

Qixiang He، Tanner Wiegand، George D. Lampe و Samuel H. Sternberg

بخش میکروبیولوژی، دانشگاه کپنهاگ، کپنهاگ، دانمارک

ماریو رودریگز مستره، دنیس جی. ژانگ و رافائل پینیلا ردوندو

مرکز میکروسکوپ الکترونی سیمونز، نیویورک، نیویورک، ایالات متحده آمریکا

گروه علوم زیستی، دانشگاه کلمبیا، نیویورک، نیویورک، ایالات متحده آمریکا

ایکرباسک، بنیاد علوم باسک، بیلبائو، اسپانیا

Instituto Biofisika (UPV/EHU، CSIC)، دانشگاه کشور باسک، لیوا، اسپانیا

مکاتبه با استفان تانگ، اسرائیل اس. فرناندز یا ساموئل اچ استرنبرگ.

این فایل حاوی یادداشت های تکمیلی 1-4، شکل های تکمیلی است. 1-7 و مراجع تکمیلی.

این فایل شامل جداول تکمیلی 1-12 می باشد.

این فایل فشرده حاوی داده های تکمیلی 1-4 است. داده های تکمیلی 1: هم ترازی توالی چندگانه حوزه های RT برای درخت فیلوژنتیک شکل 6b. داده های تکمیلی 2: فایل حاشیه نویسی برای فایل های درختی داده های تکمیلی 3-4. داده‌های تکمیلی 3: درخت فیلوژنتیک در شکل 6b با پشتیبانی محلی SH-مانند و مقادیر پشتیبانی TBE-گروه تراز. داده های تکمیلی 4: درخت پیوستن همسایه مبتنی بر ساختار در داده های توسعه یافته شکل 10a.

منبع داده برای انجیر. 1-5، داده های توسعه یافته شکل. 1-7 و 9 و شکل های تکمیلی. 2 و 6.

Tang, S., Ramirez, J.L., He, Q. et al. ایمنی ضد ویروسی از طریق رونویسی معکوس شبیه تلومراز در باکتری ها. طبیعت (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-11250-8

DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-026-11250-8

هر کسی که پیوند زیر را با او به اشتراک بگذارید، می‌تواند این محتوا را بخواند:

با عرض پوزش، پیوند قابل اشتراک گذاری در حال حاضر برای این مقاله موجود نیست.

ارائه شده توسط Springer Nature SharedIt ابتکار اشتراک محتوا