Despite the high number of PLA2s is

Despite the high number of PLA2s isolated from snake venoms, studies on their genomic DNA and its organization are still relatively scarce in the literature. The group of Motonori Ohno at Kyushu University, Japan, was one of the pioneers in such type of studies, focusing on the venom of Trimeresurus (now Protobothrops) flavoviridis, from which they had purified and characterized a number of different PLA2 isozymes over the years. An in-depth analysis of six venom gland PLA2 isozyme genes in this species, and of the detailed comparison of their nucleotide sequences, led to a remarkable discovery: except for the signal peptide- coding region of the first exon, the introns were much more homologous than the protein-coding regions of exons. This unusual conservation of the introns, in the absence of an apparent functional role, implied that the protein-coding regions of these genes (except for the signal peptide-coding domains) evolved at greater substitution rates than their introns. The article by Nakashima et al., therefore, proposed that the venom PLA2s of P. flavoviridis have evolved by an accelerated mechanism, a concept clearly compatible with the selective pressure to duplicate and diversify such enzymes to allow the acquisition and refinement of different toxic actions.
Following this seminal work, a series of further studies reinforced the concept of “accelerated evolution” in venom PLA2s, and demonstrated this phenomenon to be of general significance for crotaline snakes. Evidence for this genetic process has even expanded to other snake venom enzymes, such as serine proteases and metalloproteinases, indicating that accelerated evolution might be a universal phenom- enon for snake venom gland isozymes (Ohno et al., 2003). The evolutionary implications of this basic concept are very broad, and provide a fundamental insight to better under- stand how the key molecular scaffolds recruited by the ancestors of venomous reptiles were gradually – but rapidly – converted into specific, diverse, and potent dis- ruptors of physiological processes of their preys. The following is a personal account of this work by Motonori Ohno: “The work on venom toxinology through molecular biology was still limited in the late 1980’s. At that time we started cloning the cDNAs encoding Trimeresurus (presently Protobothrops) flavoviridis venom PLA2 isozymes as a step toward understanding the structure and function of PLA2s. The cloned cDNAs encoded proteins of 138 amino acid residues, including the signal sequence of 16 amino acid residues. Surprisingly, these cDNAs revealed that the homologies of the 50 and 30 untranslated regions (98 and 89%, respectively) are much higher than that (67%) of the protein-coding region, and that the base substitution rates at first, second and third positions of codons are similar (w30%) in the protein-coding region (Ogawa et al., 1992). Such evolutionary features were unknown for ordinary isozyme systems at that time. To gain further insight into this evolutionary phenomenon, six P. flavoviridis venom PLA2 isozyme genes were cloned. They consisted of four exons and three introns and showed that the introns are much more homologous than the protein-coding regions of exons except for the signal peptide-coding domain. The fact that the numbers of nucleotide substitutions per non- synonymous site (KA) are close to or larger than the numbers of nucleotide substitutions per synonymous site (KS) for relevant pairs of the genes revealed that accelerated evolution has occurred in the protein-coding regions. This is the first report in the field of venom toxinology which described that the functional diversities of venom PLA2 isozymes have been acquired by Darwinian-type accelerated evolution of their encoding genes. Such evolution was also the case for other Crotalinae snake venom PLA2 genes and serine protease genes. Recent discoveries of new PLA2 genes in P. flavoviridis genome are bringing about innovative developments in cluster formation, phylogeny, classification and interisland evolution of venom PLA2 isozyme genes. An ancestral PLA2 gene will be identified in near future”.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

แม้ มีหมายเลขสูงโดดเดี่ยวดีงู PLA2s ศึกษาของ genomic DNA และขององค์กรจะยังค่อนข้างหายากมากขึ้นในวรรณคดี กลุ่มของ Motonori Ohno ที่มหาวิทยาลัยคิวชู ญี่ปุ่น เป็นหนึ่งในผู้บุกเบิกในการศึกษา ประเภทดังกล่าวเน้นพิษของงูเขียวหาง (ตอนนี้ Protobothrops) flavoviridis ซึ่งพวกเขาบริสุทธิ์ และลักษณะจำนวน isozymes PLA2 ต่าง ๆ ปี การวิเคราะห์เชิงลึก ของ 6 ยีน isozyme PLA2 ต่อมพิษในชนิดนี้ และการเปรียบเทียบรายละเอียดของลำดับของนิวคลีโอไทด์ นำไปสู่การค้นพบที่โดดเด่น: ยกเว้นสัญญาณเพปไทด์ - รหัสภูมิภาคของ exon แรก introns ถูก homologous มากกว่าภูมิภาครหัสโปรตีนของ exons อนุรักษ์นี้ปกติของ introns ในกรณีมีบทบาทหน้าที่ชัดเจน นัยว่า ภูมิภาครหัสโปรตีนของยีนเหล่านี้ (ยกเว้นสัญญาณโค้ดเพปไทด์โดเมน) พัฒนาราคาทดแทนมากขึ้นกว่าของ introns บทความโดย Nakashima et al. ดังนั้น เสนอให้ มีพัฒนา flavoviridis พิษ PLA2s P. โดยกลไกการเร่ง แนวคิดชัดเจนเข้ากันได้กับความดันใช้ซ้ำ และเอนไซม์ดังกล่าวเพื่อให้การซื้อและการดำเนินการเป็นพิษแตกต่างกันมากมายFollowing this seminal work, a series of further studies reinforced the concept of “accelerated evolution” in venom PLA2s, and demonstrated this phenomenon to be of general significance for crotaline snakes. Evidence for this genetic process has even expanded to other snake venom enzymes, such as serine proteases and metalloproteinases, indicating that accelerated evolution might be a universal phenom- enon for snake venom gland isozymes (Ohno et al., 2003). The evolutionary implications of this basic concept are very broad, and provide a fundamental insight to better under- stand how the key molecular scaffolds recruited by the ancestors of venomous reptiles were gradually – but rapidly – converted into specific, diverse, and potent dis- ruptors of physiological processes of their preys. The following is a personal account of this work by Motonori Ohno: “The work on venom toxinology through molecular biology was still limited in the late 1980’s. At that time we started cloning the cDNAs encoding Trimeresurus (presently Protobothrops) flavoviridis venom PLA2 isozymes as a step toward understanding the structure and function of PLA2s. The cloned cDNAs encoded proteins of 138 amino acid residues, including the signal sequence of 16 amino acid residues. Surprisingly, these cDNAs revealed that the homologies of the 50 and 30 untranslated regions (98 and 89%, respectively) are much higher than that (67%) of the protein-coding region, and that the base substitution rates at first, second and third positions of codons are similar (w30%) in the protein-coding region (Ogawa et al., 1992). Such evolutionary features were unknown for ordinary isozyme systems at that time. To gain further insight into this evolutionary phenomenon, six P. flavoviridis venom PLA2 isozyme genes were cloned. They consisted of four exons and three introns and showed that the introns are much more homologous than the protein-coding regions of exons except for the signal peptide-coding domain. The fact that the numbers of nucleotide substitutions per non- synonymous site (KA) are close to or larger than the numbers of nucleotide substitutions per synonymous site (KS) for relevant pairs of the genes revealed that accelerated evolution has occurred in the protein-coding regions. This is the first report in the field of venom toxinology which described that the functional diversities of venom PLA2 isozymes have been acquired by Darwinian-type accelerated evolution of their encoding genes. Such evolution was also the case for other Crotalinae snake venom PLA2 genes and serine protease genes. Recent discoveries of new PLA2 genes in P. flavoviridis genome are bringing about innovative developments in cluster formation, phylogeny, classification and interisland evolution of venom PLA2 isozyme genes. An ancestral PLA2 gene will be identified in near future”.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

แม้จะมีจำนวนมากของ PLA2s แยกได้จากพิษงู, การศึกษาเกี่ยวกับดีเอ็นเอและองค์กรของพวกเขายังคงค่อนข้างหายากในวรรณคดี กลุ่มของ Motonori Ohno ที่มหาวิทยาลัยคิวชูญี่ปุ่นเป็นหนึ่งในผู้บุกเบิกในรูปแบบของการศึกษาดังกล่าวมุ่งเน้นไปที่พิษของ Trimeresurus (ตอนนี้ Protobothrops) flavoviridis จากที่พวกเขาได้ชำระและโดดเด่นจำนวนของไอโซไซม์ PLA2 ที่แตกต่างกันในช่วงหลายปี . การวิเคราะห์หกพิษต่อม PLA2 ยีนไอโซไซม์ในสายพันธุ์นี้ในเชิงลึกและเปรียบเทียบรายละเอียดของลำดับเบสของพวกเขานำไปสู่การค้นพบที่น่าทึ่ง: ยกเว้นสำหรับการเข้ารหัสสัญญาณ peptide- พื้นที่ของเอกซ์ซอนแรก introns ได้มากขึ้น คล้ายคลึงกันกว่าภูมิภาคโปรตีนการเข้ารหัสของ exons นี้การอนุรักษ์ที่ผิดปกติของ introns ในกรณีที่ไม่มีบทบาทการทำงานที่ชัดเจน, ส่อให้เห็นว่าภูมิภาคโปรตีนการเข้ารหัสของยีนเหล่านี้ (ยกเว้นสัญญาณโดเมนเปปไทด์เข้ารหัส) การพัฒนาในอัตราที่สูงกว่าการทดแทน introns ของพวกเขา บทความโดย Nakashima et al. จึงเสนอว่า PLA2s พิษของ flavoviridis P. มีการพัฒนาโดยกลไกการเร่งแนวคิดอย่างชัดเจนเข้ากันได้กับความดันเลือกที่จะทำซ้ำและกระจายเอนไซม์ดังกล่าวเพื่อให้การเข้าซื้อกิจการและการปรับแต่งของการกระทำที่เป็นพิษที่แตกต่างกัน .
ต่อไปนี้งานที่ชุดของการศึกษาต่อไปเสริมแนวความคิดของ "วิวัฒนาการเร่ง" ใน PLA2s พิษและแสดงให้เห็นถึงปรากฏการณ์นี้จะมีความสำคัญทั่วไปของงู crotaline หลักฐานสำหรับกระบวนการทางพันธุกรรมนี้มีการขยายตัวแม้จะเป็นเอนไซม์พิษงูอื่น ๆ เช่นซีรีนโปรตีเอสและ metalloproteinases แสดงให้เห็นว่าวิวัฒนาการเร่งอาจจะ Enon phenom- สากลสำหรับไอโซไซม์ต่อมพิษงู (Ohno et al., 2003) ความหมายวิวัฒนาการของแนวคิดพื้นฐานนี้กว้างมากและให้ความเข้าใจพื้นฐานที่ดีในการเข้าใจวิธีโครงโมเลกุลที่สำคัญได้รับคัดเลือกจากบรรพบุรุษของสัตว์เลื้อยคลานมีพิษเป็นค่อยๆ - แต่อย่างรวดเร็ว - แปลงเป็นเฉพาะที่มีความหลากหลายและมีศักยภาพ ruptors ปรากฏ ของกระบวนการทางสรีรวิทยาของเหยื่อของพวกเขา ต่อไปนี้เป็นบัญชีส่วนบุคคลของการทำงานโดย Motonori Ohno นี้: "การทำงานใน toxinology พิษผ่านทางอณูชีววิทยาถูก จำกัด ยังคงอยู่ในช่วงปลายปี 1980 ในขณะที่เราเริ่มต้นโคลน cDNAs เข้ารหัส Trimeresurus (ปัจจุบัน Protobothrops) flavoviridis พิษไอโซไซม์ PLA2 เป็นขั้นตอนที่มีต่อการทำความเข้าใจโครงสร้างและหน้าที่ของ PLA2s cDNAs โคลนเข้ารหัสโปรตีนจาก 138 กรดอะมิโนรวมทั้งลำดับของสัญญาณของ 16 กรดอะมิโน น่าแปลกที่ cDNAs เหล่านี้แสดงให้เห็นว่า homologies ของ 50 และ 30 ไม่ได้แปลภูมิภาค (98 และ 89% ตามลำดับ) จะสูงกว่านั้น (67%) ของภูมิภาคโปรตีนการเข้ารหัสและการที่อัตราการทดแทนที่ฐานแรกที่สองและ ตำแหน่งที่สามของ codons มีความคล้ายคลึง (W30%) ในภูมิภาคโปรตีนการเข้ารหัส (Ogawa et al., 1992) คุณสมบัติวิวัฒนาการดังกล่าวเป็นที่รู้จักสำหรับระบบไอโซไซม์สามัญในเวลานั้น เพื่อให้ได้รับข้อมูลเชิงลึกต่อไปในวิวัฒนาการปรากฏการณ์นี้หก P. flavoviridis พิษ PLA2 ยีนไอโซไซม์ถูกโคลน พวกเขาประกอบด้วยสี่ exons และสาม introns และแสดงให้เห็นว่า introns มีความคล้ายคลึงกันมากขึ้นกว่าภูมิภาคโปรตีนการเข้ารหัสของ exons ยกเว้นสัญญาณโดเมนเปปไทด์การเข้ารหัส ความจริงที่ว่าตัวเลขของการแทนเบื่อหน่ายต่อเว็บไซต์ที่ไม่ตรงกัน (KA) มีความใกล้เคียงหรือมีขนาดใหญ่กว่าตัวเลขของการแทนเบื่อหน่ายต่อเว็บไซต์ความหมายเหมือนกัน (KS) สำหรับคู่ของยีนที่เกี่ยวข้องเปิดเผยว่าเร่งวิวัฒนาการที่เกิดขึ้นในโปรตีนเข้ารหัส ภูมิภาค รายงานนี้เป็นรายงานแรกในด้านการ toxinology พิษซึ่งอธิบายว่าความหลากหลายการทำงานของพิษไอโซไซม์ PLA2 ได้รับมาโดยดาร์วินชนิดเร่งวิวัฒนาการของยีนที่ควบคุมการของพวกเขา วิวัฒนาการดังกล่าวก็ยังมีกรณีอื่น ๆ งูพิษเนย์ยีน PLA2 และยีนโปรตีเอสซีรีน การค้นพบล่าสุดของยีน PLA2 ใหม่ในจีโนม P. flavoviridis จะนำเกี่ยวกับการพัฒนานวัตกรรมในการสร้างกลุ่มเชื้อชาติ, การจัดหมวดหมู่และวิวัฒนาการ interisland พิษ PLA2 ยีนไอโซไซม์ ยีน PLA2 บรรพบุรุษจะถูกระบุในอนาคตอันใกล้ "

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

แม้จะมีจำนวนสูงของ pla2s แยกจากพิษงู การศึกษาดีเอ็นเอของพวกเขาและองค์กรของมันจะยังคงขาดแคลนค่อนข้างในวรรณคดี กลุ่ม motonori โอโนะที่ Keio University ประเทศญี่ปุ่น เป็นหนึ่งในผู้บุกเบิกในเช่นชนิดของการศึกษา เน้นพิษของ trimeresurus ( ตอนนี้ flavoviridis protobothrops ) ,จากที่พวกเขาเคยบริสุทธิ์และลักษณะจํานวนของไอโซไซม์ pla2 ที่แตกต่างกันมากกว่าปีที่ผ่านมา การวิเคราะห์เชิงลึกหกพิษต่อม pla2 จำนวนยีนในพืชชนิดนี้ และจากการเปรียบเทียบลำดับนิวคลีโอไทด์ของตน นำไปสู่การค้นพบที่น่าทึ่ง : ยกเว้นสัญญาณเปปไทด์ - รหัสภูมิภาคของชนิดแรกที่เป็นโฮโมโลกัส introns มากขึ้นกว่าโปรตีนรหัสภูมิภาคของโค . อนุรักษ์นี้ที่ผิดปกติของ introns ในกรณีที่ไม่มีบทบาทหน้าที่ชัดเจน , แสดงให้เห็นว่าโปรตีนรหัสภูมิภาคของยีนเหล่านี้ ( ยกเว้นสัญญาณเปปไทด์รหัสโดเมน ) มีวิวัฒนาการที่อัตราการแทนที่มากกว่า introns ของพวกเขา บทความโดย Nakashima et al . , ดังนั้นเสนอว่าพิษ pla2s ของหน้า flavoviridis มีวิวัฒนาการ โดยมีกลไกการเร่ง , แนวคิดที่ชัดเจนสอดคล้องกับความดันที่เลือกที่จะซ้ำกันและกระจาย เช่น เอนไซม์ เพื่ออนุญาตให้มีการซื้อและการปรับแต่งของการกระทำพิษต่างๆ ดังต่อไปนี้
งานนี้อุดมสมบูรณ์ ชุดของการศึกษาเพิ่มเติมเสริมแนวคิดของ " เร่งวิวัฒนาการ " ใน pla2s พิษ ,และแสดงให้เห็นถึงปรากฏการณ์นี้เป็นระดับทั่วไปสำหรับ crotaline งู หลักฐานสำหรับกระบวนการทางพันธุกรรมนี้ยังได้ขยายการใช้พิษงูอื่น ๆเช่น คุณค่าทางอาหารและเอนไซม์เมทาโลโปรทีนเนส ระบุว่า การเร่งวิวัฒนาการอาจเป็นสากล Phenom - enon งูพิษต่อมไอโซไซม์ ( โอโนะ et al . , 2003 )ความหมายวิวัฒนาการของแนวคิดนี้กว้างมาก และมีความเข้าใจพื้นฐานที่ดีภายใต้ - ยืนแล้วคีย์โมเลกุลนั่งร้านคัดเลือกโดยบรรพบุรุษของสัตว์เลื้อยคลานที่มีพิษค่อยๆ –แต่อย่างรวดเร็ว–แปลงเฉพาะ มีความหลากหลายและมีศักยภาพจาก ruptors ของกระบวนการทางสรีรวิทยาของเหยื่อทั้งหมดต่อไปนี้เป็นบัญชีส่วนบุคคลของงานนี้ โดย motonori โอโนะ : " งานพิษ toxinology ผ่านชีววิทยาระดับโมเลกุลก็ยังคงจำกัดในช่วงปลายปี 1980 เวลาที่เราเริ่มต้นการโคลน cdnas การเข้ารหัส trimeresurus ( ปัจจุบัน protobothrops ) flavoviridis พิษ pla2 ไอโซไซม์เป็นขั้นตอนสู่การทำความเข้าใจเกี่ยวกับโครงสร้าง และหน้าที่ของ pla2s .โคลน cdnas เข้ารหัสโปรตีนของกรดอะมิโนที่ตกค้าง รวมถึงสัญญาณดับ 16 ของกรดอะมิโน จู่ ๆ cdnas เหล่านี้พบว่า homologies ของ 50 และ 30 ภูมิภาคแปล ( 98 และ 89 ตามลำดับ ) มากกว่า ( 67% ) ของโปรตีนเขตนะครับ และใช้ฐานอัตราแรกตำแหน่งที่สองและสามของซิสเหมือนกัน ( w30 % ) ในโปรตีนรหัสภูมิภาค ( โอกาว่า et al . , 1992 ) คุณลักษณะของวิวัฒนาการ เช่น ไม่รู้จักกับระบบธรรมดา ทีตอนนั้น เพื่อให้ได้ข้อมูลเชิงลึกต่อไปในปรากฏการณ์วิวัฒนาการนี้ หกหน้า flavoviridis พิษ pla2 ไอโซไซม์ดีเอ็นเอโคลนพวกเขาประกอบด้วยสี่และสาม introns ที่มีพบว่า introns มากคล้ายคลึงกันมากกว่าโปรตีนรหัสภูมิภาคของที่มียกเว้นสัญญาณเปปไทด์โดเมนนะครับความจริงที่ว่าตัวเลขลำดับเบสแทนต่อไม่ตรงกันเว็บไซต์ ( KA ) อยู่ใกล้ หรือมีขนาดใหญ่กว่าตัวเลขของลำดับเบสแทนต่อตรงกันเว็บไซต์ ( KS ) สำหรับคู่ของยีนที่เกี่ยวข้องพบว่า การเร่งวิวัฒนาการเกิดขึ้นในโปรตีนรหัสภูมิภาคนี่คือรายงานแรกในนามของพิษ toxinology ซึ่งอธิบายว่าความหลากหลายหน้าที่ของพิษ pla2 ไอโซไซม์ได้มาตามชนิดของการเข้ารหัสของดาร์วินเร่งวิวัฒนาการของยีน วิวัฒนาการดังกล่าวเป็นกรณีอื่น ๆ จอร์จ เบอร์นาร์ด ชอว์พิษงู pla2 ยีนและเอนไซม์โปรติเอสยีน การค้นพบล่าสุดของยีน pla2 ใหม่ในหน้าflavoviridis จีโนมนำเกี่ยวกับการพัฒนานวัตกรรมในการพัฒนาคลัสเตอร์ระบบเชื้อชาติ การจัดหมวดหมู่ และวิวัฒนาการของพิษ pla2 interisland จำนวนยีน เป็นยีน pla2 บรรพบุรุษจะถูกระบุในใกล้อนาคต