Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Ультра-консервативными элемент (UCE) является областью ДНК , которая идентична по меньшей мере двух различных видов. [1] Одно из первых исследований UCEs показало, что определенные последовательности ДНК человека длиной 200 нуклеотидов или более были полностью консервативными (идентичная последовательность нуклеиновой кислоты ) у человека, крыс и мышей. [2] Несмотря на то, что ДНК часто не кодирует , [3] некоторые ультраконсервативные элементы оказались транскрипционно активными, давая некодирующие молекулы РНК . [4]

Эволюция [ править ]

Считается, что идеальная консервация этих длинных участков ДНК предполагает эволюционное значение, поскольку эти области, по-видимому, пережили сильный отрицательный (очищающий) отбор в течение 300-400 миллионов лет. [2] [3] [5] Вероятность случайного обнаружения ультраконсервативных элементов (при нейтральной эволюции ) оценивается в менее 10 −22 на 2,9 миллиарда оснований. [2]

Функции [ править ]

В геноме человека идентифицирован 481 ультраконсервативный элемент . [1] [2] База данных, собирающая геномную информацию об ультраконсервативных элементах ( UCbase ), которые имеют 100% идентичность у человека, мыши и крысы, доступна на http://ucbase.unimore.it . [6] Небольшое количество транскрибируемых было связано с человеческими карциномами и лейкемиями . [4] Например, TUC338 сильно активируется в клетках гепатоцеллюлярной карциномы человека. [7] Действительно, на UCE часто влияет изменение количества копий в раковых клетках, [8]гораздо больше, чем в здоровых условиях, [8] [9] [10], предполагая, что изменение количества копий ультраконсервированных элементов может быть вредным и связанным с раком. Исследование, сравнивающее ультраконсервированные элементы между людьми и японской рыбой иглобрюхой Takifugu rubripes, показало их важность в развитии позвоночных. [11] Некоторые ультраконсервативные элементы расположены рядом с регуляторами транскрипции или генами развития. [2] [12] Другие функции включают усиление и регулировку сращивания . [1] Двойные нокауты UCE возле гена ARX у мышей вызвали сокращение гиппокампа.в мозгу. [13] Эффекты нокаута не смертельны для лабораторных мышей, но могут быть в дикой природе.

См. Также [ править ]

  • Человеческие ускоренные области
  • Synteny

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c Ренекер Дж., Лайонс Э., Конант Дж. К., Пирес Дж. К., Фрилинг М., Шью CR, Коркин Д. (2012). «Длинные идентичные многовидовые элементы в геномах растений и животных» . Труды Национальной академии наук . 109 (19): E1183 – E1191. DOI : 10.1073 / pnas.1121356109 . ISSN  0027-8424 . PMC  3358895 . PMID  22496592 .
  2. ^ a b c d e Bejerano, G; Фазан, М; Макунин, я; Стивен, S; Кент, WJ; Mattick, JS; Хаусслер, Д. (2004-05-28). «Ультраконсервированные элементы в геноме человека». Наука . 304 (5675): 1321–5. CiteSeerX 10.1.1.380.9305 . DOI : 10.1126 / science.1098119 . PMID 15131266 .  
  3. ^ а б Кацман, S; Kern, AD; Bejerano, G; Фьюэлл, G; Fulton, L; Уилсон, РК; Салама, SR; Хаусслер, Д. (17 августа 2007 г.). «Ультраконсервированные элементы генома человека подвергаются ультраселекции». Наука . 317 (5840): 915. DOI : 10.1126 / science.1142430 . PMID 17702936 . 
  4. ^ a b Калин Г.А., Лю К.Г., Феррацин М., Хислоп Т., Спиццо Р., Севиньяни К., Фаббри М., Чиммино А., Ли Э.Дж., Войчик С.Е., Шимицу М., Тили Э., Росси С., Такчиоли С., Пичиорри Ф., Лю X , Zupo S, Herlea V, Gramantieri L, Lanza G, Alder H, Rassenti L, Volinia S, Schmittgen TD, Kipps TJ, Negrini M, Croce CM (сентябрь 2007 г.). «Ультраконсервативные области, кодирующие нкРНК, изменяются при лейкозах и карциномах человека». Раковая клетка . 12 (3): 215–29. DOI : 10.1016 / j.ccr.2007.07.027 . PMID 17785203 . 
  5. ^ Sathirapongsasuti ДФ, Sathira N, Suzuki Y, Huttenhower С, Сугано S (2011). «Ультраконсервативные сегменты кДНК в человеческом транскриптоме проявляют устойчивость к фолдингу и участвуют в трансляции и альтернативном сплайсинге» . Nucleic Acids Res . 39 (6): 1967–79. DOI : 10.1093 / NAR / gkq949 . PMC 3064809 . PMID 21062826 .  
  6. ^ Taccioli C, Fabbri E, Visone R, Volinia S, Calin GA, Fong LY, Gambari R, Bottoni A, Acunzo M, Hagan J, Iorio MV, Piovan C, Romano G, Croce CM (январь 2009 г.). «UCbase & miRfunc: база данных ультраконсервативных последовательностей и функций микроРНК» . Nucleic Acids Res . 37 (выпуск базы данных): D41–8. DOI : 10.1093 / NAR / gkn702 . PMC 2686429 . PMID 18945703 .  
  7. ^ Braconi С, Валерий Н, Когуре Т, Р Gasparini, Хуан N, Nuovo ГДж, Terracciano л, Кроче СМ, Пател Т (2011-01-11). «Экспрессия и функциональная роль транскрибируемой некодирующей РНК с ультраконсервативным элементом в гепатоцеллюлярной карциноме» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 108 (2): 786–91. DOI : 10.1073 / pnas.1011098108 . PMC 3021052 . PMID 21187392 .  
  8. ^ а б Маккол, Рут Б.; Fonseka, Chamith Y .; Корен, Амнон; У, Ч.-тин (2014-10-23). «Аномальная дозировка ультраконсервированных элементов крайне нежелательна в здоровых клетках, но не в раковых» . PLOS Genetics . 10 (10): e1004646. DOI : 10.1371 / journal.pgen.1004646 . ISSN 1553-7404 . PMC 4207606 . PMID 25340765 .   
  9. ^ Дерти, Аднан; Рот, Фредерик П.; Церковь, Георгий М; Ву, Ц-тинг (2006). «Ультраконсервированные элементы млекопитающих сильно истощены среди сегментарных дупликаций и вариантов числа копий». Генетика природы . 38 (10): 1216–1220. DOI : 10.1038 / ng1888 . PMID 16998490 . 
  10. ^ Чанг, Чарльстон В.К .; Дерти, Аднан; Шварц, Даниэль; Чоу, Майкл Ф .; Hirschhorn, Joel N .; У, Ч.-тин (01.12.2008). «Ультраконсервированные элементы: анализ чувствительности к дозировке, мотивов и границ» . Генетика . 180 (4): 2277–2293. DOI : 10.1534 / genetics.108.096537 . ISSN 0016-6731 . PMC 2600958 . PMID 18957701 .   
  11. ^ Вулф А, Гудсон М, Гуд ДК, Снелл Р, Макьюен ГК, Vavouri Т, Смит Ф., Северо - Р, Callaway Н, Келли К, Вальтер К, Abnizova я, Гилкс Вт, Эдвардс YJ, Кук JE, Элгар G (Jan 2005). «Высококонсервативные некодирующие последовательности связаны с развитием позвоночных» . PLoS Биология . 3 (1): e7. DOI : 10.1371 / journal.pbio.0030007 . PMC 526512 . PMID 15630479 .  
  12. ^ «Невыраженный, но незаменимый - последовательности ДНК, которые контролируют развитие» . PLoS Биология . 3 (1): e19. Январь 2005 г. doi : 10.1371 / journal.pbio.0030019 . PMC 544543 . 
  13. ^ Элизабет Pennisi (2017) Загадочная неизменная ДНК находит цель в жизни , Наука 02 Июня 2017]

Ryu et al. BMC Evolutionary Biology 2012 http://www.biomedcentral.com/1471-2148/12/236