دانلود رایگان ترجمه مقاله الگوهای تکامل مولکولی در پروتئین های مرتبط با پاتوژنز – SBG 2005

مقاله انگلیسی رایگان

ترجمه فارسی رایگان 

بخشی از ترجمه فارسی مقاله:

-چکیده مقاله:
ژن کد ۱۳ کلاسی از پروتئین مربوط به پاتوژنز برای انتخاب مثبت با استفاده از حداکثر احتمال مدل جایگزینی کردن مورد بررسی قرار گفت. این بررسی شامل ۱۹۴ توالی از ۵۴ گونه متعلق به ۳۷ جنس است اگرچه اندازه توالی از ۲۳۷ جفت باز برای پروتئین مربوط به پاتوژنز ۱۲ به ۱۱۰ جفت باز متنوع مورد بررسی قرار گرفت.
پروتئین پاتوژنز ۷ بیشتر کلاسها (۱۳-۱۲-۱۱-۱۰-۹) از دنباله ایی بیش از ۴۰۰ نوکلئوتید ساخته شده است. نشانه های مثبت انتخاب شده رد پروتئینهای ۹، ۸،۶، ۴و۱۵ با استفاده از روش بیزی، احتمال و آزمون نسبت به دست آمد. نتایج اهمیت انتخاب مثبت در پروتئین مربوطه به مکانیسم های دفاعی در حال حاضر در طیف وسیعی از موجودات زنده مشاهده شده است.
واژه های کلیدی: پروتئینهای مربوط به پاتوژنز، تنوع مولکولی، انتخاب مثبت، روش حداکثر احتمال دریافت شده (سپتامبر ۲۰۰۳ و ۲۰۰۴ پذیرفته شده ۳۱ مارس).
-مقدمه و معرفی
پروتئین مربوط به پاتوژنز(PR)توسط میزبان گیاهان در پاسخ به موقعیت های آسیب شناختی کد گذاری می شود و به طو معمولی تجمع آنها نه تنها بصورت محلی در محل عفونت می باشد بلکه عفونت سیستمیک توسط باکتریها، قارچها و یا ویروس ها و یا القاء آنها توسط عوامل استرس زنده می باشد. این پروتئین ها دارای یک آرایه وسیعی از توابع است که شامل هیدرولازها، فاکتورهای ونویس. پروتئاز مهار کننده، آنزیم های مرتبط با سوخت و مرتبط با سوخت و سازهای مختلف مسیر و و محصولات آلرژی زا می باشد. نقشهای کاربردی پروتئین مربوط به پاتوژنز به تعدادی از پروتئین های داخل یوکاریوتها و پروتئین های داخل سلولی درگیر توابع بسیار متمایز مثل گلبکوپروتئینهای اسپرم، فرآیند بلوغ در جوندگان، پروتئین ها در دانه و یا توسعه گل و تمایز آن مربوط می شود بنابراین عملکرد دفاعی پروتئین مربوط به پاتوژنز، پروتئین پس از ظهور آنها به عنوان خانواده ژن تکامل یافته است.

روشن است که پروتئین مربوط به پاتوژنز PR نه تنها مهم هستند بلکه گیاهان هرگونه تلاشی را برای بهبود خود از طریق انتخاب مصنوعی انجام می دهند. در نتیجه علاقه برای ایجاد چگونگی فرآیند این پروتئینها به طور طبیعی تکامل یافته است. نظریه تکامل مولکولی Neutralist بیان می کند که اکثر نوکلئوتیدها و اسیدآمینه تعویضی هیچ عواقب تطبیقی ندارند، اگرچه آزمایش توسعه به منظور بررسی این فرض انجام می شود. در برخی موادر رد یک مدل به شدت بی طرف قادر به تشخیص انواع مختلف انتخاب طبیعی می باشد. یک روش قدرتمند برای شناسایی انتخاب مثبت در سطح مولکولی مقایسه مترادف(DS) و غیرمترادف (DN)است که نرخ جایگزینی در ژن که کد برای پروتئین ها با استفاده از بیان DN/DS می باشد.اگر پاسخ DN/DS بیشتر از یک ////تغییرات اسید آمینه سودمند هستندسودمند هستند و بالعکس اگر DN/DS کمتر از یک شد تغییرات اسیدآمینه مضر می باشند. با جهش خنثی میزان بازده برابر ۱ خواهد بود. با این حال این نسبت ساده برای نرخ متغییر انتخاب مناسبی نیست به جای آن مدل های مبتنی بر کدون مناسب توسعه داده شده است. مجموعه ای از ۱۴ مدل مختلف (M0-M13) به طور کامل مورد بررسی قرار گرفت. نسبت بین سایت ها در هر مدل با فرض مختلفی در مورد توزیع در طبیعت است که می تواند به آن توجه کرد. با این حال برخی از این مدل سخت استفاده کرده و تنها مدل های ۰(یک نسبت) می باشد، ۱(خنثی)، ۲( انتخاب)، ۳(گسسته)، ۷(بتا) و۸( بتا و …) است که توسط یانگ و همکاران توصیه می شود.
موضوع مقاله حاضر یک بررسی اولیه ساختار نمایندگان ۱۳ از ۱۵ خانواده پروتئین مربوط به پاتوژنز(PR) است و جستجو برای شواهدی از انتخابهای مثبت انجام می پذیرد جستجو منجر به شناسایی سایت های مختلفی است که در آن فرآیندهایی احتمالا اتفاق می افتد.

بخشی از مقاله انگلیسی:

Abstract

The genes encoding 13 classes of pathogenesis-related (PR) proteins were examined for positive selection using maximum-likelihood (ML) models of codon substitution. The study involved 194 sequences from 54 species belonging to 37 genera. Although the sizes of the sequences examined varied from 237 bp for PR12 to 1,110 bp for PR7, most classes (9 out of 13) contained sequences made up of more than 400 nucleotides. Signs of positive selection were obtained for sites in PR proteins 4, 6, 8, 9 and 15 using an ML-based Bayesian method and likelihood ratio tests. These results confirm the importance of positive selection in proteins related to defense mechanisms already observed in a wide array of organisms.

Key words: pathogenesis-related proteins, PRs, molecular variability, positive selection, maximum-likelihood methods.

Introduction

Pathogenesis-related (PR) proteins are coded by host plants as a response to pathological or related situations, and normally accumulate not only locally in the place of infection, but are formed systemically following infection by bacteria, fungi or viruses, or after induction by abiotic stress factors. Such proteins have a wide array of functions in that they can be hydrolases, transcription factors, protease inhibitors, enzymes associated with various metabolic pathways and allergenic products. The functional motifs of PR proteins are related to a number of eukaryotic intra and intercellular proteins involved in very distinct functions, e.g. sperm-maturation glycoproteins in rodents, store proteins in seeds or flower development and differentiation. It is possible, therefore, that the defensive functions of PR proteins evolved after their emergence as gene families (see review in van Loon and van Strien, 1999). It is clear that PR proteins are important not only to the plants themselves but also to any attempt to improve plants through artificial selection, and it is, therefore, of interest to establish how such proteins evolved naturally. The neutralist theory of molecular evolution (Kimura, 1983) states that the majority of nucleotide and amino acid substitutions have no adaptive consequences, although tests developed to verify this assumption (Wayne and Simonsen, 1998) in some cases reject a strictly neutral model but are unable to distinguish between different forms of natural selection. A powerful method to detect positive selection at the molecular level is the comparison of synonymous (dS) and non-synonymous (dN) substitution rates in genes which code for proteins using the expression
= dN/dS. If amino acid changes are advantageous
will be greater than one, while if they are deleterious
will be lower than one, with neutral mutations yielding
= ۱٫ However, this simple ratio does not account for variable rates of selection between sites. Appropriate codon-based models were developed by Nielsen and Yang (1998) and Yang et al. (2000) who developed a series of 14 different models (M0-M13) to thoroughly investigate the variability of
ratios between sites, each model having a different assumption about the nature of the distribution that could be found. However, some of those models are hard to use and only models 0 (one-ratio), 1 (neutral), 2 (selection), 3 (discrete), 7 (beta) and 8 (beta &
) are recommended by Yang et al. (2000). The subject of the present paper is a survey of the primary structure of representatives of 13 of the 15 PR protein families, searching for evidences of positive selection. It will be seen that the search resulted in the identification of several sites in which such a process is probably occurring.