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核糖體是蛋白質(zhì)合成的分子機(jī)器。核糖體RNA的加工成熟及其與核糖體蛋白的結(jié)合是核糖體亞基裝配的基本過程。真核生物的該過程是在核仁中進(jìn)行的。在酵母上已有報(bào)道核糖體小亞基rRNA（SSU rRNA）的加工成熟，是由一個(gè)被稱為SSU Processome（小亞基rRNA加工體）的核酸蛋白復(fù)合體所完成。但該機(jī)制是否在真核生物普遍存在，該機(jī)制如何從沒有核仁結(jié)構(gòu)的原核細(xì)胞的基礎(chǔ)上進(jìn)化形成，又如何隨著真核生物的進(jìn)化而不斷完善和分化，目前尚不清楚。
中國科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所真核細(xì)胞進(jìn)化基因組學(xué)研究組馮金梅博士研究生在導(dǎo)師文建凡研究員的指導(dǎo)下，首先基于全基因組數(shù)據(jù)對(duì)真核生物五大超群中的77個(gè)代表物種和大量的原核生物（包括1375中真細(xì)菌和67種古菌）進(jìn)行了SSU processome所有組分的同源搜索、鑒定和分子系統(tǒng)發(fā)生分析，揭示了如下規(guī)律：（1）SSU Processome廣泛存在于各類真核生物中，是真核生物核糖體小亞基rRNA加工的普遍機(jī)制；（2）在真核生物的最近共同祖先（LECA）中即已進(jìn)化出了較為完備的SSU Processome，其部分組分直接繼承自古細(xì)菌、并發(fā)生古老的基因重復(fù)（duplication）和功能分化以形成一些新的組分（且包括產(chǎn)生了SSU Processome以外的一些核仁功能成分），而在此過程中真細(xì)菌基本沒有任何直接貢獻(xiàn)；（3）大量的SSU Processome組分是在LECA的進(jìn)化形成過程中產(chǎn)生的，主要通過從頭形成、招募已有蛋白（包括真細(xì)菌和古細(xì)菌起源的）的結(jié)構(gòu)域共同形成新的SSU processome組分；（4）隨著真核生物在LECA基礎(chǔ)上的分化，SSU processome進(jìn)一步發(fā)生基因重復(fù)、丟失，以及譜系特異性的獲得等多種進(jìn)化方式而在不同的真核生物類群中呈現(xiàn)出一定程度的多樣性。
另外，本研究也進(jìn)一步提示LECA已是一個(gè)復(fù)雜的真核細(xì)胞，它已具有較完備的SSU processome，甚至已經(jīng)出現(xiàn)了核仁結(jié)構(gòu)。
以上研究結(jié)果對(duì)于揭示真核細(xì)胞如何在原核細(xì)胞的基礎(chǔ)上進(jìn)化形成具有重要的意義。有關(guān)論文已在Genome Biology and Evolution上在線發(fā)表。
該研究得到了國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、中科院創(chuàng)新知識(shí)重要方向項(xiàng)目和科技部“973”項(xiàng)目的資助。（
