リボソームの不活性化タンパク質遺伝子の分類学的分布、起源、および進化の改訂

リボソームの不活性化タンパク質は、大きなリボソームRNAのアルファサルシン - リシンループの特定のアデニン残基を剥離する酵素であり、リシンとシガの毒素である最も有名な例です。それらは植物に広く分布しており、それらの存在もいくつかの細菌種で確認されています。この分類学的分布によれば、RIP遺伝子の起源と進化に関する現在のモデルは、先祖のRIPドメインが開花植物に由来し、後に水平遺伝子移動を介していくつかの細菌によって獲得されたと仮定しています。ここでは、真菌と後生動物におけるRIP遺伝子の存在を明確に検出しました。これらの発見は、シーケンスおよび系統発生分析とともに、RIPドメインの起源と進化的歴史についての代替、より偏見的な仮説を提案するようになりました。このモデルは、複雑で遺伝的に冗長な生物としての最後の普遍的な祖先（LUCA）の現在の考え方と一致しています。複数の水平遺伝子伝達イベントではなく、ルカの子孫におけるパラロgu遺伝子の異なる喪失は、他の遺伝子で観察されているように、現存する種全体のRIP遺伝子の複雑なパターンを説明できます。

Ribosome inactivating proteins are enzymes that depurinate a specific adenine residue in the alpha-sarcin-ricin loop of the large ribosomal RNA, being ricin and Shiga toxins the most renowned examples. They are widely distributed in plants and their presence has also been confirmed in a few bacterial species. According to this taxonomic distribution, the current model about the origin and evolution of RIP genes postulates that an ancestral RIP domain was originated in flowering plants, and later acquired by some bacteria via horizontal gene transfer. Here, we unequivocally detected the presence of RIP genes in fungi and metazoa. These findings, along with sequence and phylogenetic analyses, led us to propose an alternative, more parsimonious, hypothesis about the origin and evolutionary history of the RIP domain, where several paralogous RIP genes were already present before the three domains of life evolved. This model is in agreement with the current idea of the Last Universal Common Ancestor (LUCA) as a complex, genetically redundant organism. Differential loss of paralogous genes in descendants of LUCA, rather than multiple horizontal gene transfer events, could account for the complex pattern of RIP genes across extant species, as it has been observed for other genes.