Evolutionary patterns of metazoan microRNAs reveal targeting principles in the let-7 and miR-10 families.
Evolutionary patterns of metazoan microRNAs reveal targeting principles in the let-7 and miR-10 families.
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DOI：
10.1101/gr.209361.116
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发表时间：
2017-01
期刊：
影响因子：
7
通讯作者：
Mangone M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wolter JM;Le HH;Linse A;Godlove VA;Nguyen TD;Kotagama K;Lynch A;Rawls A;Mangone M
MicroRNAs （miRNAs）通过靶向mrna中的退化元件来调节基因输出，并且在高等后生动物基因组中经历了急剧的扩展。维持高度相似的miRNA拷贝的进化优势尚不清楚，也不清楚miRNA家族成员拥有什么独特的功能（如果有的话）。在这里，我们研究了后生动物mirna的进化模式，重点研究了let-7和miR-10家族的靶向偏好。这些研究揭示了序列进化的热点，对靶向和二级结构具有重要意义。对功能靶点的高通量筛选表明，在调控网络中，每个miRNA抑制具有不同特征的位点，并调控大量具有协同功能的基因。出乎意料的是，由于高度的相似性，单核苷酸的变化赋予miRNA家族成员不同的靶向偏好。总之，我们的数据表明miRNA复制、新表达模式、序列变化和新靶标获取之间存在复杂的功能关系。
MicroRNAs (miRNAs) regulate gene output by targeting degenerate elements in mRNAs and have undergone drastic expansions in higher metazoan genomes. The evolutionary advantage of maintaining copies of highly similar miRNAs is not well understood, nor is it clear what unique functions, if any, miRNA family members possess. Here, we study evolutionary patterns of metazoan miRNAs, focusing on the targeting preferences of the let-7 and miR-10 families. These studies reveal hotspots for sequence evolution with implications for targeting and secondary structure. High-throughput screening for functional targets reveals that each miRNA represses sites with distinct features and regulates a large number of genes with cooperative function in regulatory networks. Unexpectedly, given the high degree of similarity, single-nucleotide changes grant miRNA family members with distinct targeting preferences. Together, our data suggest complex functional relationships among miRNA duplications, novel expression patterns, sequence change, and the acquisition of new targets.
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