- Код статьи
- S30345294S0320972525040052-1
- DOI
- 10.7868/S3034529425040052
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 90 / Номер выпуска 4
- Страницы
- 560-570
- Аннотация
- В работе исследована эволюция систем рестрикции-модификации, белки которых содержат эндонуклеазный домен семейства RE_Alwi и либо две ДНК-метилтрансферазы, каждая с доменом семейства MethyltransfD12, либо одну ДНК-метилтрансферазу с двумя доменами этого семейства. Все такие системы узнают одну из трёх последовательностей ДНК, а именно GGATC, GATGC или GATGG, а эндонуклеазы рестрикции этих систем разделяются по сходству полных последовательностей на три клады, однозначно соответствующие специфичностям. ДНК-метилтрансферазные домены этих систем по сходству последовательностей делятся на две группы, причём два домена каждой системы относятся к разным группам, а в пределах каждой группы домены разделяются на три клады, соответствующие специфичности. Обнаружены признаки множественных межвидовых горизонтальных переносов систем в целом, а также свидетельства переноса генов между системами, в том числе переноса одной из ДНК-метилтрансфераз с изменением специфичности. Выявлены эволюционные связи ДНК-метилтрансфераз из таких систем с другими, в том числе одиночными, ДНК-метилтрансферазами.
- Ключевые слова
- система рестрикции-модификации молекулярная эволюция ДНК-метилтрансфераза эндонуклеаза рестрикции горизонтальный перенос генов
- Дата публикации
- 26.03.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 71
Библиография
- 1. Williams, R. J. (2003) Restriction endonucleases: classification, properties, and applications, , , 225-244, https://doi.org/10.1385/mb:23:3:225.
- 2. Roberts, R. J. (2003) A nomenclature for restriction enzymes, DNA methyltransferases, homing endonucleases and their genes, , , 1805-1812, https://doi.org/10.1093/nar/gkg274.
- 3. Madhusoodanan, U. K., and Rao, D. N. (2010) Diversity of DNA methyltransferases that recognize asymmetric target sequences, , , 125-145, https://doi.org/10.3109/10409231003628007.
- 4. Vasu, K., and Nagaraja, V. (2013) Diverse functions of restriction-modification systems in addition to cellular defense, , , 53-72, https://doi.org/10.1128/mmbr.00044-12.
- 5. Fokina, A. S., Karyagina, A. S., Rusinov, I. S., Moshensky, D. M., Spirin, S. A., and Alexeevski, A. V. (2023) Evolution of restriction-modification systems consisting of one restriction endonuclease and two DNA methyltransferases, , , 253-261, https://doi.org/10.1134/S0006297923020086.
- 6. Mistry, J., Chuguransky, S., Williams, L., Qureshi, M., Salazar, G. A., Sonnhammer, E. L. L., Tosatto, S. C. E., Paladin, L., Raj, S., Richardson, L. J., Finn, R. D., and Bateman, A. (2020) Pfam: the protein families database in 2021, , , D412-D419, https://doi.org/10.1093/nar/gkaa913.
- 7. Roberts, R. J., Vincze, T., Posfai, J., and Macelis, D. (2014) REBASE – a database for DNA restriction and modification: enzymes, genes and genomes, , , D298-D299, https://doi.org/10.1093/nar/gku1046.
- 8. Edgar, R.C. (2004) MUSCLE: multiple sequence alignment with high accuracy and high throughput, , , 1792-1797, https://doi.org/10.1093/nar/gkh340.
- 9. Lefort, V., Desper, R., and Gascuel, O. (2015) FastME 2.0: A comprehensive, accurate, and fast distance-based phylogeny inference program, , , 2798-2800, https://doi.org/10.1093/molbev/msv150.
- 10. Kumar, S., Stecher, G., and Tamura, K. (2016) MEGA7: Molecular Evolutionary Genetics Analysis version 7.0 for bigger datasets, , , 1870-1874, doi:10.1093/molbev/msw054.
- 11. Letunic, I., and Bork, P. (2021) Interactive tree of life (ITOL) v5: an online tool for phylogenetic tree display and annotation, , , W293-W296, https://doi.org/10.1093/nar/gkab301.
- 12. Li, W., and Godzik, A. (2006) Cd-hit: a fast program for clustering and comparing large sets of protein or nucleotide sequences, , , 1658-1659, https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btl158.
- 13. Burge, C., Campbell, A. M., and Karlin, S. (1992) Over- and under-representation of short oligonucleotides in DNA sequences, , , 1358-1362, https://doi.org/10.1073/pnas.89.4.1358.
- 14. Rusinov, I. S., Ershova, A. S., Karyagina, A. S., Spirin, S. A., and Alexeevski, A. V. (2018) Comparison of methods of detection of exceptional sequences in prokaryotic genomes, , , 129-139, https://doi.org/10.1134/S0006297918020050.
- 15. Karlin, S., Burge, C., and Campbell, A. M. (1992) Statistical analyses of counts and distributions of restriction sites in DNA sequences, , , 1363-1370, https://doi.org/10.1093/nar/20.6.1363.
- 16. Rusinov, I., Ershova, A., Karyagina, A., Spirin, S., and Alexeevski, A. (2015) Lifespan of restriction-modification systems critically affects avoidance of their recognition sites in host genomes, , , 1-15, https://doi.org/10.1186/s12864-015-2288-4.
- 17. Brezellec, P., Hoebeke, M., Hiet, M. S., Pasek, S., and Ferat, J. L. (2006) DomainSieve: a protein domain-based screen that led to the identification of dam-associated genes with potential link to DNA maintenance, , , 1935-1941, https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btl336.
- 18. Murray, N. E. (2002) 2001 Fred Griffith review lecture. Immigration control of DNA in bacteria: self versus non-self, , , 3-20, https://doi.org/10.1099/00221287-148-1-3.
- 19. Friedrich, T., Fatemi, M., Gowhar, H., Leismann, O., and Jeltsch, A. (2000) Specificity of DNA binding and methylation by the M.Foki DNA methyltransferase, , , 145-159, https://doi.org/10.1016/s0167-4838 (00)00065-0.
- 20. Horton, J. R., Liebert, K., Bekes, M., Jeltsch, A., and Cheng, X. (2006) Structure and substrate recognition of the Escherichia coli DNA adenine methyltransferase, , , 559-570, https://doi.org/10.1016/j.jmb.2006.02.028.
