テトラポッドにおける lncRNA レパートリーと発現パターンの進化
Anamaria Necsulea1, Magali Soumillon1, Maria Warnefors2
11] Center for Integrative Genomics, University of Lausanne, 1015 Lausanne, Switzerland [2] Swiss Institute of Bioinformatics, 1015 Lausanne, Switzerland [3] Laboratory of Developmental Genomics, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), 1015 Lausanne, Switzerland (A.N.); Harvard Department of Stem Cell and Regenerative Biology, Harvard University, Cambridge, Massachusetts 02138, USA, and Broad Institute, Cambridge, Massachusetts 02142, USA (M.S.).
この研究は,四足類における長いノンコーディングRNA (lncRNA) の進化史を明らかにしています. 古代のlncRNAは,胚の発達と精子形成のような機能の保存に不可欠です.
科学分野:
- ゲノミクスゲノミクスとは
- 進化生物学の進化生物学について
- 非コーディングRNAの研究
背景:
- ロングノンコーディングRNA (lncRNAs) は,広範囲で,あまり研究されていない分子クラスです.
- lncRNAの進化を理解することは,その機能を解読する鍵です.
- 比較分析は,多くの種で lncRNA アノテーションの欠如によって制限されています.
研究 の 目的:
- lncRNAのレパートリーと発現パターンの大規模な進化的分析を行う.
- 11種のテトラポッド種で保存された種特有のIncRNAを特定する.
- lncRNAの機能的役割を,その進化の歴史に基づいて推論する.
主な方法:
- 種間の lncRNA 遺伝子を識別するための比較ゲノミクス.
- lncRNA発現パターンを分析するためのRNA配列解析.
- lncRNAs.の進化的起源を決定するための系統遺伝分析.
- 機能的関連を推論するための共表現ネットワーク構築.
主要な成果:
- ~11,000の霊長類特異性および~2,500の高度に保存されたlncRNAsの識別.
- 3億年以上前に発生した可能性がある400のlncRNA遺伝子の発見.
- lncRNAs,特に古代のものは,活発に調節され,胚の発達に重要であるという証拠.
- 急速な配列と発現の進化を観察したが,ほとんどの lncRNAs に対して組織特異性は保たれた.
- 保存された共表現ネットワークの再構築により,精子生成,シナプス伝達,胎盤の発達における役割が示唆される.
結論:
- lncRNAは,古代の系統が根本的な役割を果たし,多様な進化の軌道を表しています.
- 保存されたlncRNA発現パターンは,生物学的コアプロセスにおけるその重要性を強調しています.
- lncRNAは,胎盤の発達のためのマイクロRNA生産のような複雑なメカニズムに寄与する.
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