منشأ و تکامل خانواده جفت خاص microRNA در ژنوم انسان

قیمت: 38,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

منشأ و تکامل خانواده جفت خاص microRNA در ژنوم انسان

عنوان لاتین

Origin and evolution of a placental-specific microRNA family in the human genome

پس زمینه: MicroRNAs miRNAs یک رده از RNA های تنظیمی کوتاه رمزگذاری شده در ژنوم ویروس DNA، برخی از ارگانیسم های سلولی واحد، گیاهان و حیوانات می باشند. با توسعه سریع فناوری، miRNAs بیشتری کشف شدند. با این حال، منشأ و تکامل اکثر miRNAs هنوز مبهم می باشد. ما در اینجا منشأ و تکامل پویایی یک خانواده miRNAs انسانی را گزارش می کنیم. نتایج: ما نشان داده ایم که همه اعضای خانواده miR-1302 از عناصر MER53 بدست می آیند. هرچند نمرات محافظت توالی های پیش miRNA بدست آمده از MER53 پائین می باشند، ما 36 پارالوگ بالقوه از ژن های miR-1302 بدست آمده از MER53 را در ژنوم انسانی و 58 ارتولوگ بالقوه از خانواده miR-1302 انسانی را در جفت پستانداران شناسایی کرده ایم.ما نشان داده ایم که در گونه های جفتی، این خانواده miRNA پس از مدل تولد و مرگ تکامل، تکامل پیدا کرده است. سه مکانیسم احتمالی که می توانند تکثیر miRNA را در تاریخ تکاملی واسطه کنند مطرح شده اند: انتقال عنصر MER53، تکثیر سگمنتال و نوترکیب واسطه Alu. در نهایت، ما نشان داده ایم که ژن های هدف miR-1302 در حمل و نقل، محلی سازی، و فرآیندهای توسعه سیستم و در تنظیم مثبت فرآیندهای سلولی بیش از حد بیان می شوند. بسیاری از آنها پیش بینی می شود که در تنظیم اتصال و رونویسی عمل کنند. نتیجه گیری: اعضای خانواده miR-1302 که از عناصر MER53 بدست می آیند، miRNAs خاص جفت هستند. آنها در مراحل اولیه 180 میلیون سال اخیر از زمانی پدیدار شدند که پستانداران eutherian از کیسه داران جدا شدند. در مدل تولد و مرگ، ژن های miR-1302 گسترش پیچیده ی با برخی اعضاء را تجربه کرده اند که با تکثیرهای سگمنتال و برخی با رویدادهای نوترکیبی Alu واسطه شده تکامل پیدا می کنند.

Background: MicroRNAs (miRNAs) are a class of short regulatory RNAs encoded in the genome of DNA viruses, some single cell organisms, plants and animals. With the rapid development of technology, more and more miRNAs are being discovered. However, the origin and evolution of most miRNAs remain obscure. Here we report the origin and evolution dynamics of a human miRNA family. Results: We have shown that all members of the miR-1302 family are derived from MER53 elements. Although the conservation scores of the MER53-derived pre-miRNA sequences are low, we have identified 36 potential paralogs of MER53-derived miR-1302 genes in the human genome and 58 potential orthologs of the human miR-1302 family in placental mammals. We suggest that in placental species, this miRNA family has evolved following the birth-and-death model of evolution. Three possible mechanisms that can mediate miRNA duplication in evolutionary history have been proposed: the transposition of the MER53 element, segmental duplications and Alu-mediated recombination. Finally, we have found that the target genes of miR-1302 are over-represented in transportation, localization, and system development processes and in the positive regulation of cellular processes. Many of them are predicted to function in binding and transcription regulation. Conclusions: The members of miR-1302 family that are derived from MER53 elements are placental-specific miRNAs. They emerged at the early stage of the recent 180 million years since eutherian mammals diverged from marsupials. Under the birth-and-death model, the miR-1302 genes have experienced a complex expansion with some members evolving by segmental duplications and some by Alu-mediated recombination events.