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区室化使细胞能够在空间上组织基本的生化过程。真核生物的核仁便是这一现象的典型例证，它聚集了核糖体生物发生所需的分子机器。人们通常认为，细菌缺乏与之等价的区室。在此，我们发现，大肠杆菌中存在一种类似核仁的凝聚体：在冷适应过程中，该凝聚体形成于核糖体DNA（rDNA）位点，进而在空间上组织并促进核糖体生物发生。低温能够稳定RNA二级结构，并诱导RNA重塑酶CsdA积累。当细胞内CsdA浓度超过其凝聚阈值时，在核糖体RNA（rRNA）转录活跃的rDNA位点会驱动凝聚体形成。CsdA区室富集rRNA转录机器和核糖体生物发生因子，在空间上将rRNA合成与下游加工及组装过程联系起来。破坏CsdA的凝聚会损害核糖体成熟，并降低细菌对低温的适应能力，表明凝聚体形成具有重要的功能意义。比较基因组学分析表明，具有类似凝聚体形成能力的RNA重塑酶已在不同细菌谱系中多次独立演化。我们的研究确立了生物分子凝聚体是贯穿整个生命之树、组织核糖体生物发生的统一原则，并提示：当环境条件对基本生化过程的效率构成挑战时，适应性区室化便可能由此产生。
区室化使细胞能够在空间上组织基本的生化过程。真核生物的核仁便是一个典型例子，它富集了核糖体生物发生所需的分子机器。人们通常认为，细菌缺乏与之等同的细胞区室。在此，我们发现，大肠杆菌中存在一种类似核仁的凝聚体：在冷适应过程中，该凝聚体形成于核糖体DNA（rDNA）位点，从而在空间上组织并促进核糖体生物发生。低温能够稳定RNA二级结构，诱导RNA重塑酶CsdA积累。当细胞内CsdA浓度超过其凝聚阈值时，在核糖体RNA（rRNA）转录活跃的条件下，CsdA便驱动凝聚体在rDNA位点形成。CsdA区室富集rRNA转录机器和核糖体生物发生因子，在空间上将rRNA合成与后续加工和组装过程联系起来。破坏CsdA的凝聚会损害核糖体成熟，并降低细菌对低温的适应能力，表明凝聚体形成具有重要的功能意义。比较基因组学分析表明，能够形成类似凝聚体的RNA重塑酶已在不同细菌谱系中多次独立演化。我们的研究确立了生物分子凝聚体作为贯穿整个生命之树的核糖体生物发生统一组织原则，并提示：当环境条件对基本生化过程的效率构成挑战时，适应性区室化便可能形成。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.17.752289v1?rss=1
🏷️ 细菌核仁样凝聚体 低温适应 核糖体生物发生 RNA重塑酶CsdA 生物分子凝聚体
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