✖


Jump to content

Короткий вкрапленный ядерный элемент

Генетическая структура LINE1 и SINE человека и мыши .

Короткие вкрапленные ядерные элементы ( SINE ) представляют собой неавтономные, некодирующие мобильные элементы (TE) которых составляет от 100 до 700 пар оснований . , длина [ 1 ] Они представляют собой класс ретротранспозонов , элементов ДНК, которые амплифицируются по всему эукариотическому геному , часто через РНК промежуточные . SINE составляют около 13% генома млекопитающих . [ 2 ]

Внутренние области SINEs происходят из тРНК и остаются высококонсервативными, что указывает на положительное давление для сохранения структуры и функции SINEs. [ 3 ] Хотя SINE присутствуют у многих видов позвоночных и беспозвоночных, SINE часто специфичны для линии, что делает их полезными маркерами дивергентной эволюции между видами. Вариации числа копий и мутации в последовательности SINE позволяют строить филогении на основе различий в SINE между видами. SINE также участвуют в некоторых типах генетических заболеваний у людей и других эукариот .

По сути, короткие вкрапленные ядерные элементы — это генетические паразиты, которые развились очень рано в истории эукариот для использования белкового механизма внутри организма, а также для поглощения механизма из аналогичных паразитических геномных элементов. Простота этих элементов делает их чрезвычайно успешными в сохранении и амплификации (посредством ретротранспозиции) в геномах эукариот. Эти «паразиты», которые стали повсеместными в геномах, могут быть очень вредными для организмов, как обсуждается ниже. Однако эукариоты смогли интегрировать ядерные элементы с короткими вкраплениями в различные сигнальные, метаболические и регуляторные пути, а SINE стали отличным источником генетической изменчивости. Они, по-видимому, играют особенно важную роль в регуляции экспрессии генов и создании генов РНК . Эта регуляция распространяется на хроматина реорганизацию и регуляцию геномной архитектуры. Различные линии, мутации и активности эукариот делают короткоперемежающиеся ядерные элементы полезным инструментом филогенетического анализа.

Классификация и структура

[ редактировать ]

SINE классифицируются как ретротранспозоны, не относящиеся к LTR, поскольку они не содержат длинных концевых повторов (LTR) . [ 4 ] Существует три типа SINE, общих для позвоночных и беспозвоночных: CORE-SINE, V-SINE и AmnSINE. [ 3 ] SINE имеют внутренние области из 50-500 пар оснований, которые содержат сегмент, полученный из тРНК, с блоками A и B, которые служат внутренним промотором для РНК-полимеразы III . [ 5 ] [ 3 ]

Внутренняя структура

[ редактировать ]

SINE характеризуются различными модулями, которые по сути являются фрагментами их последовательности. SINE могут, но не обязательно иметь голову, тело и хвост. Головка находится на 5'-конце ядерных элементов с короткими вкраплениями и эволюционно произошла от РНК, синтезируемой РНК-полимеразой III, такой как рибосомальные РНК и тРНК; 5'-головка указывает на то, из какого эндогенного элемента произошел SINE и который был способен паразитически использовать свой транскрипционный аппарат. [ 1 ] Например, 5'-конец алузина происходит от 7SL РНК , последовательности, транскрибируемой РНК-полимеразой III, которая кодирует РНК-элемент SRP, распространенного рибонуклеопротеина. [ 6 ] Тело SINE имеет неизвестное происхождение, но часто имеет большую гомологию с соответствующим LINE , что, таким образом, позволяет SINE паразитически кооптировать эндонуклеазы, кодируемые LINE (которые распознают определенные мотивы последовательности). Наконец, 3'-хвост SINE состоит из коротких простых повторов различной длины; эти простые повторы представляют собой места, где два (или более) ядерных элемента с короткими вкраплениями могут объединиться с образованием димерного SINE. [ 7 ] Ядерные элементы с короткими вкраплениями, которые имеют только голову и хвост, называются простыми SINE, тогда как ядерные элементы с короткими вкраплениями, которые также обладают телом или представляют собой комбинацию двух или более SINE, являются сложными SINE. [ 1 ]

Транскрипция

[ редактировать ]

Ядерные элементы с короткими вкраплениями транскрибируются РНК-полимеразой III, которая, как известно, транскрибирует рибосомальную РНК и тРНК , два типа РНК, жизненно важные для рибосом сборки и трансляции мРНК . [ 8 ] SINE, как и тРНК и многие малоядерные РНК, обладают внутренним промотором и поэтому транскрибируются иначе, чем большинство генов, кодирующих белки. [ 1 ] Другими словами, ключевые промоторные элементы ядерных элементов с короткими вкраплениями находятся внутри самой транскрибируемой области. Хотя SINE и другие гены, обладающие внутренними промоторами, транскрибируются РНК-полимеразой III, они рекрутируют другие транскрипционные механизмы и факторы, чем гены, обладающие вышестоящими промоторами. [ 9 ]

Влияние на экспрессию генов

[ редактировать ]

Изменения в структуре хромосом влияют на экспрессию генов, прежде всего, влияя на доступность генов для транскрипционного аппарата. Хромосома имеет очень сложную иерархическую систему организации генома. Эта система организации, которая включает гистоны , метильные группы, ацетильные группы и множество белков и РНК, позволяет различным доменам внутри хромосомы быть доступными для полимераз, факторов транскрипции и других связанных белков в разной степени. [ 10 ] Более того, форма и плотность определенных областей хромосомы могут влиять на форму и плотность соседних (или даже удаленных областей) хромосомы посредством взаимодействия, которому способствуют различные белки и элементы. Некодирующие РНК, такие как ядерные элементы с короткими вкраплениями, которые, как известно, связываются со структурой хроматина и вносят в него вклад, таким образом, могут играть огромную роль в регуляции экспрессии генов. [ 11 ] Короткие ядерные элементы с вкраплениями аналогичным образом могут участвовать в регуляции генов путем модификации геномной архитектуры.

Фактически Усманова и др. 2008 предположили, что ядерные элементы с короткими вкраплениями могут служить прямыми сигналами в хроматина перестройке и структуре . В статье исследовалось глобальное распределение SINE в хромосомах мыши и человека и было установлено, что это распределение очень похоже на геномное распределение генов и мотивов CpG . [ 12 ] Распределение SINE по генам было значительно более сходным, чем у других некодирующих генетических элементов, и даже существенно отличалось от распределения давно вкрапленных ядерных элементов. [ 12 ] Это позволило предположить, что распределение SINE было не просто случайностью, вызванной LINE-опосредованной ретротранспозицией, а, скорее, что SINEs играли роль в регуляции генов. Более того, SINE часто содержат мотивы для полисотовых белков YY1 . [ 12 ] YY1 представляет собой белок «цинковых пальцев», который действует как репрессор транскрипции для широкого спектра генов, необходимых для развития и передачи сигналов. [ 13 ] Считается, что белок Polycomb YY1 опосредует активность гистондеацетилаз и гистон-ацетилтрансфераз, облегчая реорганизацию хроматина; часто это делается для облегчения образования гетерохроматина (состояние молчания генов). [ 14 ] Т.о., анализ показывает, что короткоперемежающиеся ядерные элементы могут функционировать как "усилитель сигнала" в поликомб-зависимом замалчивании наборов генов посредством реорганизации хроматина. [ 12 ] По сути, именно совокупный эффект многих типов взаимодействий приводит к различию между эухроматином , который не плотно упакован и обычно более доступен для транскрипционного аппарата, и гетерохроматином , который плотно упакован и обычно недоступен для транскрипционного аппарата; SINE, похоже, играют эволюционную роль в этом процессе.

Помимо прямого влияния на структуру хроматина, существует ряд способов, с помощью которых SINE потенциально могут регулировать экспрессию генов. Например, длинные некодирующие РНК могут напрямую взаимодействовать с репрессорами и активаторами транскрипции, ослабляя или модифицируя их функцию. [ 15 ] Этот тип регуляции может происходить по-разному: транскрипт РНК может напрямую связываться с фактором транскрипции в качестве корегулятора; кроме того, РНК может регулировать и модифицировать способность корегуляторов связываться с фактором транскрипции. [ 15 ] Например, известно, что Evf-2, определенная длинная некодирующая РНК, действует как коактиватор определенных факторов транскрипции гомеобокса, которые имеют решающее значение для развития и организации нервной системы. [ 16 ] Более того, транскрипты РНК могут влиять на функциональность транскрипционного комплекса путем взаимодействия или связывания с РНК-полимеразами во время процессов транскрипции или загрузки. [ 15 ] Более того, некодирующие РНК, такие как SINE, могут связываться или напрямую взаимодействовать с дуплексом ДНК, кодирующим ген, и таким образом предотвращать его транскрипцию. [ 15 ]

Кроме того, многие некодирующие РНК распределяются вблизи генов, кодирующих белок, часто в обратном направлении. Это особенно верно для ядерных элементов с короткими вкраплениями, как показано в работе Усмановой и др. Эти некодирующие РНК, которые лежат рядом с наборами генов или перекрывают их, обеспечивают механизм, с помощью которого факторы и механизмы транскрипции могут быть задействованы для увеличения или подавления транскрипции локальных генов. Конкретный пример SINEs, потенциально рекрутирующих репрессор транскрипции поликомб YY1 , обсуждался выше. [ 12 ] Альтернативно, он также обеспечивает механизм, с помощью которого локальная экспрессия генов может быть ограничена и отрегулирована, поскольку транскрипционные комплексы могут препятствовать или предотвращать транскрипцию близлежащих генов. Есть исследования, позволяющие предположить, что это явление особенно проявляется в регуляции генов плюрипотентных клеток. [ 17 ]

В заключение, некодирующие РНК, такие как SINE, способны влиять на экспрессию генов на множестве разных уровней и разными способами. Считается, что короткие вкрапления ядерных элементов глубоко интегрированы в сложную регуляторную сеть, способную точно регулировать экспрессию генов в геноме эукариот.

Размножение и регулирование

[ редактировать ]

РНК, кодируемая ядерным элементом с короткими вкраплениями, не кодирует какой-либо белковый продукт, но, тем не менее, подвергается обратной транскрипции и вставляется обратно в альтернативную область генома. По этой причине считается, что короткие вкрапленные ядерные элементы эволюционировали совместно с длинными вкраплениями ядерных элементов (LINE), поскольку LINE фактически кодируют белковые продукты, которые позволяют им подвергаться обратной транскрипции и интегрироваться обратно в геном. [ 4 ] Считается, что SINE кооптировали белки, кодируемые LINE, которые содержатся в двух рамках считывания. Открытая рамка считывания 1 (ORF 1) кодирует белок, который связывается с РНК и действует как шаперон, облегчая и поддерживая структуру комплекса белок-РНК LINE. [ 18 ] Открытая рамка считывания 2 (ORF 2) кодирует белок, который обладает как эндонуклеазной, так и обратной транскриптазной активностью. [ 19 ] Это позволяет мРНК LINE обратно транскрибироваться в ДНК и интегрироваться в геном на основе мотивов последовательности, распознаваемых эндонуклеазным доменом белка.

LINE-1 (L1) чаще всего транскрибируется и ретротранспонируется в зародышевой линии и на ранних стадиях развития; в результате SINE больше всего перемещаются по геному в эти периоды. Транскрипция SINE подавляется транскрипционными факторами в соматических клетках после раннего развития, хотя стресс может вызвать активацию обычно молчащих SINE. [ 20 ] SINE могут передаваться между людьми или видами путем горизонтального переноса через вирусный вектор . [ 21 ]

Известно, что SINE имеют гомологию последовательностей с LINES, что дает основу, с помощью которой механизм LINE может осуществлять обратную транскрипцию и интеграцию транскриптов SINE. [ 22 ] С другой стороны, считается, что некоторые SINE используют гораздо более сложную систему обратной интеграции в геном; эта система предполагает использование случайных разрывов двухцепочечной ДНК (а не эндонуклеазы, кодируемой родственными длинноперемежающимися ядерными элементами, создающими сайт вставки). [ 22 ] Эти разрывы ДНК используются для запуска обратной транскриптазы, что в конечном итоге интегрирует транскрипт SINE обратно в геном. [ 22 ] Тем не менее, SINE зависят от ферментов, кодируемых другими элементами ДНК, и поэтому известны как неавтономные ретротранспозоны, поскольку они зависят от механизма LINE, которые известны как автономные ретротранспозоны. [ 23 ]

Теория о том, что ядерные элементы с короткими вкраплениями развились, чтобы использовать ретротранспозонный механизм ядерных элементов с длинными вкраплениями, подтверждается исследованиями, в которых изучается наличие и распределение LINE и SINE в таксонах разных видов. [ 24 ] Например, LINE и SINE у грызунов и приматов обнаруживают очень сильную гомологию в мотиве места вставки. [ 24 ] Такие доказательства являются основой предложенного механизма, в котором интеграция транскрипта SINE может быть объединена с белковыми продуктами, кодируемыми LINE. Это особенно продемонстрировано детальным анализом более 20 видов грызунов, профилированных LINE и SINE, в основном L1 и B1 соответственно; это семейства LINE и SINE, которые часто встречаются у грызунов и других млекопитающих. [ 24 ] Исследование было направлено на обеспечение филогенетической ясности в контексте активности LINE и SINE.

В результате исследования были выявлены таксоны-кандидаты, которые считаются первым случаем вымирания L1 LINE; ожидаемо было обнаружено, что нет никаких доказательств того, что активность B1 SINE возникает у видов, у которых нет активности L1 LINE. [ 24 ] Кроме того, исследование показало, что замалчивание ядерных элементов с короткими вкраплениями B1 на самом деле произошло до исчезновения ядерных элементов с длинными вкраплениями L1; это связано с тем, что B1 SINE молчат у рода, наиболее близкого к роду, который не содержит активных L1 LINE (хотя род с молчанием B1 SINE все еще содержит активные L1 LINE). [ 24 ] Был также обнаружен другой род, который также содержал активные ядерные элементы L1 с длинными вкраплениями, но не содержал ядерные элементы B1 с короткими вкраплениями; противоположный сценарий, при котором активные SINE B1 присутствовали в роде, не обладавшем активными LINE L1, не был обнаружен. [ 24 ] Этот результат был ожидаемым и убедительно подтверждает теорию о том, что SINE эволюционировали, чтобы кооптировать РНК-связывающие белки, эндонуклеазы и обратные транскриптазы, кодируемые LINE. В таксонах, которые не активно транскрибируют и не транслируют белковые продукты с длинными вкраплениями ядерных элементов, SINE не имеют теоретической основы для ретротранспозиции внутри генома. Результаты, полученные Rinehart et al. таким образом, очень поддерживают текущую модель ретротранспозиции SINE.

Эффекты транспозиции SINE

[ редактировать ]

Вставка SINE выше кодирующей области может привести к перетасовке экзонов или изменениям регуляторной области гена. Вставка SINE в кодирующую последовательность гена может иметь вредные последствия, а нерегулируемая транспозиция может вызвать генетическое заболевание . Транспозиция и рекомбинация SINE и других активных ядерных элементов считается одним из основных вкладов в генетическое разнообразие между линиями во время видообразования. [ 21 ]

Общие SINE

[ редактировать ]

Считается, что ядерные элементы с короткими вкраплениями имеют паразитное происхождение в геномах эукариот. Эти SINE мутировали и воспроизводили себя большое количество раз в эволюционном масштабе и, таким образом, образуют множество различных линий. Их раннее эволюционное происхождение привело к их повсеместному распространению во многих эукариотических линиях.

Alu-элементы , ядерные элементы с короткими вкраплениями длиной около 300 нуклеотидов, являются наиболее распространенными SINE у людей, имеют > 1 000 000 копий по всему геному, что составляет более 10 процентов от общего генома; это не редкость среди других видов. [ 25 ] Различия в количестве копий элементов Alu можно использовать для различения и построения филогений видов приматов. [ 21 ] Собаки отличаются в первую очередь обилием повторов SINEC_Cf по всему геному, а не другими мутациями на уровне генов или аллелей. Эти специфичные для собак SINE могут кодировать акцепторный сайт сплайсинга, изменяя последовательности, которые у каждого вида появляются в виде экзонов или интронов. [ 26 ]

Помимо млекопитающих, большое количество копий SINE может достигать у ряда видов, включая бескостных позвоночных (слоновая акула) и некоторых видов рыб (целаканты). [ 27 ] У растений SINE часто встречаются у близкородственных видов и часто возникают, распадаются и исчезают в ходе эволюции. [ 28 ] Тем не менее, некоторые семейства SINE, такие как Au-SINE, [ 29 ] и ангио-СИНЫ [ 30 ] необычайно широко распространены среди многих зачастую неродственных видов растений.

Болезни

[ редактировать ]

Существует более 50 заболеваний человека, связанных с SINE. [ 20 ] При вставке рядом с экзоном или внутри него SINE могут вызвать неправильный сплайсинг, стать кодирующими областями или изменить рамку считывания , что часто приводит к фенотипам заболеваний у людей и других животных. [ 26 ] Введение элементов Alu в геном человека связано с раком молочной железы , раком толстой кишки , лейкемией , гемофилией , болезнью Дента , муковисцидозом , нейрофиброматозом и многими другими. [ 4 ]

микроРНК

[ редактировать ]

Роль ядерных элементов с короткими вкраплениями в регуляции генов внутри клеток подтверждена многочисленными исследованиями. В одном из таких исследований изучалась корреляция между определенным семейством SINE и микроРНК (у рыбок данио ). [ 31 ] Конкретным исследуемым семейством SINE были Anamnia V-SINE; это семейство коротких вкраплений ядерных элементов часто обнаруживается в нетранслируемой области 3'-конца многих генов и присутствует в геномах позвоночных. [ 31 ] геномное распределение и активность Anamnia V-SINE у рыбок данио Danio rerio Исследование включало компьютерный анализ, в ходе которого изучалось ; кроме того, был проанализирован потенциал этих V-SINEs генерировать новые локусы микроРНК. [ 31 ] Было обнаружено, что гены, которые, как предполагалось, обладали V-SINE, были нацелены на микроРНК со значительно более высокими значениями E гибридизации (по сравнению с другими областями генома). [ 31 ] Гены, которые имели высокие значения Е гибридизации, были генами, особенно участвующими в метаболических и сигнальных путях. [ 31 ] Было идентифицировано, что почти все микроРНК, обладающие сильной способностью гибридизоваться с предполагаемыми мотивами последовательности V-SINE в генах (у млекопитающих), выполняют регуляторную роль. [ 31 ] Эти результаты, которые устанавливают корреляцию между коротко вкрапленными ядерными элементами и различными регуляторными микроРНК, убедительно свидетельствуют о том, что V-SINEs играют значительную роль в ослаблении ответов на различные сигналы и стимулы, связанные с метаболизмом, пролиферацией и дифференцировкой. Необходимо провести множество других исследований, чтобы установить обоснованность и степень роли ретротранспозонов с короткими вкраплениями ядерных элементов в регуляторных сетях экспрессии генов. В заключение, хотя мало что известно о роли и механизме, с помощью которого SINE генерируют локусы генов микроРНК, общепризнано, что SINE сыграли значительную эволюционную роль в создании «РНК-генов», это также затронуто выше в SINE. и псевдогены.

Учитывая такие данные, свидетельствующие о том, что короткоперемежающиеся ядерные элементы были эволюционными источниками генерации локусов микроРНК, важно дополнительно обсудить потенциальные отношения между ними, а также механизм, с помощью которого микроРНК регулирует деградацию РНК и, в более широком смысле, экспрессию генов. МикроРНК представляет собой некодирующую РНК, обычно имеющую длину 22 нуклеотида. [ 32 ] Этот некодирующий белок олигонуклеотид сам по себе кодируется более длинной последовательностью ядерной ДНК, обычно транскрибируемой РНК-полимеразой II, которая также отвечает за транскрипцию большинства мРНК и мяРНК у эукариот. [ 33 ] Однако некоторые исследования показывают, что некоторые микроРНК, которые содержат расположенные выше короткие вкрапления ядерных элементов, транскрибируются РНК-полимеразой III, которая широко участвует в рибосомальной РНК и тРНК, двух транскриптах, жизненно важных для трансляции мРНК. [ 34 ] Это обеспечивает альтернативный механизм, с помощью которого коротко вкрапленные ядерные элементы могут взаимодействовать или опосредовать сети генной регуляции, включающие микроРНК.

Участки, кодирующие микроРНК, могут быть независимыми РНК-генами, часто антисмысловыми по отношению к соседним генам, кодирующим белок, или могут находиться в интронах генов, кодирующих белок. [ 35 ] Совместная локализация микроРНК и генов, кодирующих белки, обеспечивает механистическую основу, с помощью которой микроРНК регулирует экспрессию генов. Кроме того, Скарпато и др. показывает (как обсуждалось выше), что гены, которые, как было предсказано с помощью анализа последовательностей, будут обладать ядерными элементами с короткими вкраплениями (SINE), были нацелены и гибридизированы с помощью микроРНК, значительно более мощных, чем другие гены. [ 31 ] Это обеспечивает эволюционный путь, по которому паразитические SINE были кооптированы и использованы для формирования РНК-генов (таких как микроРНК), которые в ходе эволюции стали играть роль в сложных генно-регуляторных сетях.

МикроРНК транскрибируются как часть более длинных цепей РНК, обычно состоящих из около 80 нуклеотидов, которые посредством комплементарного спаривания оснований способны образовывать структуры шпильки-петли. [ 36 ] Эти структуры распознаются и процессируются в ядре ядерным белком критической области 8 синдрома ДиДжорджа (DGCR8), который рекрутирует и связывается с белком Дроша. [ 37 ] Этот комплекс отвечает за отщепление некоторых шпилечных структур от пре-микроРНК, которая транспортируется в цитоплазму. Пре-миРНК процессируется белком DICER в двухцепочечный 22-нуклеотидный нуклеотид. [ 38 ] После этого одна из цепей включается в мультибелковый комплекс молчания, индуцированный РНК (RISC). [ 39 ] Среди этих белков есть белки семейства Argonaute, которые имеют решающее значение для способности комплекса взаимодействовать и подавлять трансляцию целевой мРНК. [ 40 ]

Понимание различных способов, с помощью которых микроРНК регулирует экспрессию генов, включая трансляцию и деградацию мРНК, является ключом к пониманию потенциальной эволюционной роли SINEs в регуляции генов и в генерации локусов микроРНК. Это, в дополнение к прямой роли SINE в регуляторных сетях (как обсуждалось в SINE как длинных некодирующих РНК), имеет решающее значение для начала понимания взаимосвязи между SINE и некоторыми заболеваниями. Многочисленные исследования показали, что повышенная активность SINE коррелирует с определенными профилями экспрессии генов и посттранскрипционной регуляцией определенных генов. [ 41 ] [ 42 ] [ 43 ] Фактически, Петерсон и др. В 2013 году было продемонстрировано, что высокая экспрессия РНК SINE коррелирует с посттранскрипционным подавлением BRCA1 , супрессора опухоли, участвующего в множественных формах рака, а именно раке молочной железы. [ 43 ] Более того, исследования установили сильную корреляцию между транскрипционной мобилизацией SINE и некоторыми видами рака и состояниями, такими как гипоксия; это может быть связано с нестабильностью генома, вызванной активностью SINE, а также с более прямыми последствиями. [ 42 ] SINEs также вовлечены в бесчисленное множество других заболеваний. По сути, ядерные элементы с короткими вкраплениями глубоко интегрировались в бесчисленные регуляторные, метаболические и сигнальные пути и, таким образом, играют неизбежную роль в возникновении заболеваний. Об этих геномных паразитах еще многое предстоит узнать, но уже ясно, что они играют значительную роль в эукариотических организмах.

SINE и псевдогены

[ редактировать ]

Однако активность SINE имеет генетические следы, которые, по-видимому, не играют существенной роли, ни положительной, ни отрицательной, и проявляются в геноме как псевдогены . Однако SINE не следует путать с псевдогенами РНК. [ 1 ] Как правило, псевдогены генерируются, когда процессированные мРНК генов, кодирующих белки, подвергаются обратной транскрипции и встраиваются обратно в геном (псевдогены РНК — это гены РНК, транскрибируемые обратной транскрипцией). [ 44 ] Псевдогены, как правило, нефункциональны, поскольку они происходят от процессированных РНК независимо от их эволюционного контекста, который включает интроны и различные регуляторные элементы, которые обеспечивают транскрипцию и процессинг. Эти псевдогены, хотя и нефункциональны, в некоторых случаях все же могут обладать промоторами, CpG-островками и другими особенностями, которые обеспечивают транскрипцию; таким образом, они все еще могут транскрибироваться и могут играть роль в регуляции экспрессии генов (например, SINE и другие некодирующие элементы). [ 44 ] Таким образом, псевдогены отличаются от SINE тем, что они происходят из транскрибируемой функциональной РНК, тогда как SINE представляют собой элементы ДНК, которые ретротранспонируются путем кооптации транскрипционного аппарата генов РНК. Однако есть исследования, которые предполагают, что ретро-мобильные элементы, такие как ядерные элементы с короткими вкраплениями, не только способны копировать себя в альтернативных областях генома, но также способны делать это и для случайных генов. [ 45 ] [ 46 ] Таким образом, SINEs могут играть жизненно важную роль в генерации псевдогенов, которые, как известно, сами участвуют в регуляторных сетях. Возможно, это еще один способ, с помощью которого SINE могут влиять на регуляцию генов и способствовать этому.

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а б с д и Васецкий Н.С., Крамеров Д.А. (январь 2013). «SINEBase: база данных и инструмент для SINE-анализа» . Исследования нуклеиновых кислот . 41 (Проблема с базой данных): D83-9. дои : 10.1093/нар/gks1263 . ПМК   3531059 . ПМИД   23203982 .
  2. ^ Ишак, Чарльз А.; Де Карвалью, Дэниел Д. (2020). «Реактивация эндогенных ретроэлементов в развитии и терапии рака» . Ежегодный обзор биологии рака . 4 : 159–176. doi : 10.1146/annurev-cancerbio-030419-033525 .
  3. ^ Jump up to: а б с Сан Ф.Дж., Флердепин С., Буске-Антонелли С., Каэтано-Аноллес Г., Дерагон Ж.М. (январь 2007 г.). «Общие тенденции эволюции структур SINE РНК». Тенденции в генетике . 23 (1): 26–33. дои : 10.1016/j.tig.2006.11.005 . ПМИД   17126948 .
  4. ^ Jump up to: а б с Хэнкс, округ Колумбия, Казазян Х.Х. (июнь 2012 г.). «Активные ретротранспозоны человека: вариации и болезни» . Текущее мнение в области генетики и развития . 22 (3): 191–203. дои : 10.1016/j.где.2012.02.006 . ПМК   3376660 . ПМИД   22406018 .
  5. ^ Уикер Т., Сабо Ф., Хуа-Ван А., Беннетцен Дж.Л., Кэпи П., Чалхуб Б. и др. (декабрь 2007 г.). «Единая система классификации эукариотических мобильных элементов». Обзоры природы. Генетика . 8 (12): 973–82. дои : 10.1038/nrg2165 . ПМИД   17984973 . S2CID   32132898 .
  6. ^ Кригс Дж. О., Чураков Г., Юрка Дж., Брозиус Дж., Шмитц Дж. (апрель 2007 г.). «Эволюционная история SINE, происходящих из 7SL РНК, у супраприматов». Тенденции в генетике . 23 (4): 158–61. дои : 10.1016/j.tig.2007.02.002 . ПМИД   17307271 .
  7. ^ Окада Н., Хамада М., Огивара И., Осима К. (декабрь 1997 г.). «SINE и LINE имеют общие 3'-последовательности: обзор». Джин . 205 (1–2): 229–43. дои : 10.1016/s0378-1119(97)00409-5 . ПМИД   9461397 .
  8. ^ Дейнингер П.Л., Батцер М.А. (октябрь 2002 г.). «Ретроэлементы млекопитающих» . Геномные исследования . 12 (10): 1455–65. дои : 10.1101/гр.282402 . ПМИД   12368238 .
  9. ^ Белый RJ (май 2011 г.). «Транкрипция РНК-полимеразой III: сложнее, чем мы думали». Обзоры природы. Генетика . 12 (7): 459–63. дои : 10.1038/nrg3001 . ПМИД   21540878 . S2CID   21123216 .
  10. ^ Кифер Дж. К. (апрель 2007 г.). «Эпигенетика в развитии». Динамика развития . 236 (4): 1144–56. дои : 10.1002/dvdy.21094 . ПМИД   17304537 .
  11. ^ Родригес-Кампос А, Азорин Ф (ноябрь 2007 г.). «РНК является неотъемлемым компонентом хроматина, который способствует его структурной организации» . ПЛОС ОДИН . 2 (11): е1182. Бибкод : 2007PLoSO...2.1182R . дои : 10.1371/journal.pone.0001182 . ПМК   2063516 . ПМИД   18000552 .
  12. ^ Jump up to: а б с д и Усманова Н.М., Казаков В.И., Томилин Н.В. (2008). «[SINE в геномах млекопитающих могут служить дополнительными сигналами при формировании факультативного гетерохроматина]». Цитология . 50 (3): 256–60. ПМИД   18664128 .
  13. ^ Ши Ю, Сето Э, Чанг Л.С., Шенк Т. (октябрь 1991 г.). «Репрессия транскрипции с помощью YY1, человеческого белка, родственного GLI-Krüppel, и облегчение репрессии с помощью аденовирусного белка E1A». Клетка . 67 (2): 377–88. дои : 10.1016/0092-8674(91)90189-6 . ПМИД   1655281 . S2CID   19399858 .
  14. ^ Яо Ю.Л., Ян В.М., Сето Э. (сентябрь 2001 г.). «Регуляция фактора транскрипции YY1 путем ацетилирования и деацетилирования» . Молекулярная и клеточная биология . 21 (17): 5979–91. дои : 10.1128/mcb.21.17.5979-5991.2001 . ПМК   87316 . ПМИД   11486036 .
  15. ^ Jump up to: а б с д Гудрич Дж. А., Кугель Дж. Ф. (август 2006 г.). «Некодирующие РНК-регуляторы транскрипции РНК-полимеразы II». Обзоры природы. Молекулярно-клеточная биология . 7 (8): 612–6. дои : 10.1038/nrm1946 . ПМИД   16723972 . S2CID   22274894 .
  16. ^ Фэн Дж., Би С., Кларк Б.С., Мэди Р., Шах П., Коц Дж.Д. (июнь 2006 г.). «Некодирующая РНК Evf-2 транскрибируется из ультраконсервативной области Dlx-5/6 и действует как коактиватор транскрипции Dlx-2» . Гены и развитие . 20 (11): 1470–84. дои : 10.1101/gad.1416106 . ПМЦ   1475760 . ПМИД   16705037 .
  17. ^ Луо С., Лу JY, Лю Л., Инь Ю., Чен С., Хань Х. и др. (май 2016 г.). «Дивергентные днРНК регулируют экспрессию генов и дифференцировку линий в плюрипотентных клетках» . Клеточная стволовая клетка . 18 (5): 637–52. дои : 10.1016/j.stem.2016.01.024 . ПМИД   26996597 .
  18. ^ Юинг А.Д., Баллинджер Т.Дж., Эрл Д., Харрис К.С., Дин Л., Уилсон Р.К., Хаусслер Д. (март 2013 г.). «Ретротранспозиция транскриптов генов приводит к структурным изменениям в геномах млекопитающих» . Геномная биология . 14 (3): Р22. дои : 10.1186/gb-2013-14-3-r22 . ПМЦ   3663115 . ПМИД   23497673 .
  19. ^ Мятлик К., Редик К., Спик М. (2006). «Антисмысловой промотор L1 управляет тканеспецифической транскрипцией генов человека» . Журнал биомедицины и биотехнологии . 2006 (1): 71753. doi : 10.1155/JBB/2006/71753 . ПМК   1559930 . ПМИД   16877819 .
  20. ^ Jump up to: а б Борегар А., Курсио М.Дж., Белфорт М. (2008). «Принятие и отдача между ретромобильными элементами и их хозяевами» . Ежегодный обзор генетики . 42 : 587–617. дои : 10.1146/annurev.genet.42.110807.091549 . ПМЦ   2665727 . ПМИД   18680436 .
  21. ^ Jump up to: а б с Бёне А., Брюне Ф., Галиана-Арну Д., Шультайс С., Вольф Ю.Н. (2008). «Мобильные элементы как движущие силы геномного и биологического разнообразия позвоночных». Хромосомные исследования . 16 (1): 203–15. дои : 10.1007/s10577-007-1202-6 . ПМИД   18293113 . S2CID   10510149 .
  22. ^ Jump up to: а б с Певица М.Ф. (март 1982 г.). «SINE и LINE: сильно повторяющиеся короткие и длинные вкрапленные последовательности в геномах млекопитающих». Клетка . 28 (3): 433–4. дои : 10.1016/0092-8674(82)90194-5 . ПМИД   6280868 . S2CID   22129236 .
  23. ^ Гогвадзе Е, Буздин А (декабрь 2009 г.). «Ретроэлементы и их влияние на эволюцию и функционирование генома» . Клеточные и молекулярные науки о жизни . 66 (23): 3727–42. дои : 10.1007/s00018-009-0107-2 . ПМЦ   11115525 . ПМИД   19649766 . S2CID   23872541 .
  24. ^ Jump up to: а б с д и ж Райнхарт Т.А., Гран Р.А., Вичман Х.А. (2005). «Вымирание SINE предшествовало вымиранию LINE у сигмодонтных грызунов: последствия для ретротранспозиционной динамики и механизмов». Цитогенетические и геномные исследования . 110 (1–4): 416–25. дои : 10.1159/000084974 . ПМИД   16093694 . S2CID   36518754 .
  25. ^ Кордо Р., Батцер М.А. (октябрь 2009 г.). «Влияние ретротранспозонов на эволюцию генома человека» . Обзоры природы. Генетика . 10 (10): 691–703. дои : 10.1038/nrg2640 . ПМК   2884099 . ПМИД   19763152 .
  26. ^ Jump up to: а б Ван В., Киркнесс Э.Ф. (декабрь 2005 г.). «Короткие вкрапленные элементы (SINE) являются основным источником геномного разнообразия собак» . Геномные исследования . 15 (12): 1798–808. дои : 10.1101/гр.3765505 . ПМЦ   1356118 . ПМИД   16339378 .
  27. ^ Чалопин Д., Навилл М., Плард Ф., Галиана Д., Вольф Дж.Н. (январь 2015 г.). «Сравнительный анализ мобильных элементов подчеркивает разнообразие и эволюцию мобиломов у позвоночных» . Геномная биология и эволюция . 7 (2): 567–80. дои : 10.1093/gbe/evv005 . ПМК   4350176 . ПМИД   25577199 .
  28. ^ Крамеров Д.А., Васецкий Н.С. (декабрь 2011 г.). «Происхождение и эволюция SINE в геномах эукариот» . Наследственность . 107 (6): 487–95. дои : 10.1038/hdy.2011.43 . ПМЦ   3242629 . ПМИД   21673742 .
  29. ^ Фосетт Дж. А., Кавахара Т., Ватанабэ Х., Ясуи Ю. (июнь 2006 г.). «Семейство SINE, широко распространенное в царстве растений, и его эволюционная история». Молекулярная биология растений . 61 (3): 505–14. дои : 10.1007/s11103-006-0026-7 . ПМИД   16830182 . S2CID   7840648 .
  30. ^ Зайбт К.М., Шмидт Т., Хейткам Т. (февраль 2020 г.). «Консервативный 3'-ангиодомен определяет суперсемейство коротких вкраплений ядерных элементов (SINE) у высших растений». Заводской журнал . 101 (3): 681–699. дои : 10.1111/tpj.14567 . ПМИД   31610059 .
  31. ^ Jump up to: а б с д и ж г Скарпато М., Анджелини С., Кокка Е., Паллотта М.М., Морескальки М.А., Каприглионе Т. (сентябрь 2015 г.). «Короткие вкрапления элементов ДНК и микроРНК: новый скрытый слой регуляции генов у рыбок данио?». Хромосомные исследования . 23 (3): 533–44. дои : 10.1007/s10577-015-9484-6 . ПМИД   26363800 . S2CID   16759020 .
  32. ^ Амброс V (сентябрь 2004 г.). «Функции микроРНК животных». Природа . 431 (7006): 350–5. Бибкод : 2004Natur.431..350A . дои : 10.1038/nature02871 . ПМИД   15372042 . S2CID   205210153 .
  33. ^ Ли Ю, Ким М, Хан Дж, Ём К. Х., Ли С., Пэк Ш., Ким В. Н. (октябрь 2004 г.). «Гены микроРНК транскрибируются РНК-полимеразой II» . Журнал ЭМБО . 23 (20): 4051–60. дои : 10.1038/sj.emboj.7600385 . ПМК   524334 . ПМИД   15372072 .
  34. ^ Фаллер М., Го Ф (ноябрь 2008 г.). «Биогенез микроРНК: есть несколько способов снять шкуру с кошки» . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Механизмы регуляции генов . 1779 (11): 663–7. дои : 10.1016/j.bbagrm.2008.08.005 . ПМЦ   2633599 . ПМИД   18778799 .
  35. ^ Лау, Северная Каролина, Лим Л.П., Вайнштейн Э.Г., Бартель Д.П. (октябрь 2001 г.). «Обильный класс крошечных РНК, играющих вероятную регуляторную роль у Caenorhabditis elegans». Наука . 294 (5543): 858–62. Бибкод : 2001Sci...294..858L . дои : 10.1126/science.1065062 . ПМИД   11679671 . S2CID   43262684 .
  36. ^ Кай X, Хагедорн CH, Каллен BR (декабрь 2004 г.). «Человеческие микроРНК производятся из кэпированных полиаденилированных транскриптов, которые также могут функционировать как мРНК» . РНК . 10 (12): 1957–66. дои : 10.1261/rna.7135204 . ПМК   1370684 . ПМИД   15525708 .
  37. ^ Ли Ю, Ан С, Хан Дж, Чой Х, Ким Дж, Йим Дж и др. (сентябрь 2003 г.). «Ядерная РНКаза III Дроша инициирует процессинг микроРНК». Природа . 425 (6956): 415–9. Бибкод : 2003Natur.425..415L . дои : 10.1038/nature01957 . ПМИД   14508493 . S2CID   4421030 .
  38. ^ Бартель Д.П. (январь 2004 г.). «МикроРНК: геномика, биогенез, механизм и функции» . Клетка . 116 (2): 281–97. дои : 10.1016/s0092-8674(04)00045-5 . ПМИД   14744438 .
  39. ^ Шварц Д.С., Замор П.Д. (май 2002 г.). «Почему микроРНК живут в микроРНК?» . Гены и развитие . 16 (9): 1025–31. дои : 10.1101/gad.992502 . ПМИД   12000786 .
  40. ^ Пратт А.Дж., Макрей И.Дж. (июль 2009 г.). «Комплекс молчания, индуцированный РНК: универсальная машина для подавления генов» . Журнал биологической химии . 284 (27): 17897–901. дои : 10.1074/jbc.R900012200 . ПМК   2709356 . ПМИД   19342379 .
  41. ^ Нятт Д., Йоханссон И., Фаресьо Т., Людвигссон Дж., Торселл А. (2015). «Высокий уровень кортизола у 5-летних детей вызывает потерю метилирования ДНК в ретротранспозонах SINE: возможная роль ZNF263 в заболеваниях, связанных со стрессом» . Клиническая эпигенетика . 7 (1): 91. дои : 10.1186/s13148-015-0123-z . ПМЦ   4559301 . ПМИД   26339299 .
  42. ^ Jump up to: а б Пал А., Шривастава Т., Шарма М.К., Мендиратта М., Дас П., Синха С., Чаттопадхьяй П. (ноябрь 2010 г.). «Аберрантное метилирование и связанная с ним транскрипционная мобилизация элементов Alu способствуют нестабильности генома при гипоксии» . Журнал клеточной и молекулярной медицины . 14 (11): 2646–54. дои : 10.1111/j.1582-4934.2009.00792.x . ПМЦ   4373486 . ПМИД   19508390 .
  43. ^ Jump up to: а б Петерсон М., Чендлер В.Л., Боско Дж. (апрель 2013 г.). «Высокая экспрессия РНК SINE коррелирует с посттранскрипционным подавлением BRCA1» . Гены . 4 (2): 226–43. дои : 10.3390/genes4020226 . ПМЦ   3899967 . ПМИД   24705161 .
  44. ^ Jump up to: а б Ванин Е.Ф. (1985). «Процессированные псевдогены: характеристики и эволюция». Ежегодный обзор генетики . 19 : 253–72. дои : 10.1146/annurev.ge.19.120185.001345 . ПМИД   3909943 .
  45. ^ Деваннье М., Эсно К., Хайдманн Т. (сентябрь 2003 г.). «LINE-опосредованная ретротранспозиция меченых последовательностей Alu». Природная генетика . 35 (1): 41–8. дои : 10.1038/ng1223 . ПМИД   12897783 . S2CID   32151696 .
  46. ^ Юрка Дж. (декабрь 2004 г.). «Эволюционное влияние повторяющихся элементов Alu человека». Текущее мнение в области генетики и развития . 14 (6): 603–8. дои : 10.1016/j.где.2004.08.008 . ПМИД   15531153 .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Short_interspersed_nuclear_element&oldid=1235229916"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: bdec2990ef56afbb33fa8f291aeffdb9__1721280300
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/bd/b9/bdec2990ef56afbb33fa8f291aeffdb9.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Short interspersed nuclear element - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)