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Intron evolution and small non-coding RNAs

内含子进化和小非编码RNA

基本信息

批准号：
15310135
负责人：
KENMOCHI Naoya
金额：
$ 9.98万
依托单位：
University of Miyazaki (2004-2005)宮崎医科大学 (2003)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15310135/
关键词：
intron non-coding RNA ribosome ribosomal protein genome evolution snoRNA RPG リボソームタンパク

项目摘要

As we already knew, many spliceosomal introns exist in eukaryotic genes. These introns are extra bits of DNA sequences that have to be spliced out after the genes were transcribed into RNA (and hence the name spliceosomal introns). Two natural questions that should be raised are when did these introns originate and what is their role? Solving these questions is vital for understanding the evolution of the genome. We have carried out the following works : (1)Construction of a database of the ribosomal protein (RP) genes ; (2)Construction of a database of small nucleolar RNAs (snoRNAs) ; (3)Inference of the process of intron gain and loss during eukaryotic evolution ; (4)Comparison of mitochondrial and cytoplasmic RP genes ; and (5)Analysis of introns using zebrafish.The results show that overall intron gains are 〜25% greater than intron losses and the mitochondrial RP genes were intronless at the time of endosymbiosis. We propose that eukaryotic introns function as carriers for non-coding RNAs and, through the process of intron gain and loss, may affect the level and variation of expression of non-coding RNAs. Consequently, the speciation of eukaryotes may have occurred through the process of intron gain and loss during evolution, giving birth to various present-day biological systems.

真核生物基因中存在大量剪接体内含子。这些内含子是DNA序列的额外片段，在基因转录成RNA后必须被剪接掉（因此被称为剪接体内含子）。应该提出的两个自然问题是，这些内含子何时起源以及它们的作用是什么？解决这些问题对于理解基因组的进化至关重要。本论文的主要工作包括：（1）核糖体蛋白（RP）基因数据库的构建;（2）核仁小RNA（snoRNA）基因数据库的构建;（3）真核生物进化过程中内含子的增加和丢失过程的推断;（4）线粒体RP基因与胞质RP基因的比较;（5）线粒体RP基因与胞质RP基因的比较;（6）线粒体RP基因与胞质RP基因的比较;（7）线粒体RP基因与胞质RP基因的比较;（8）线粒体RP基因与胞质RP基因的比较;（9）线粒体RP基因与胞质RP基因的比较;（10）线粒体RP基因与胞质RP基因的比较;（10）线粒体RP基因与胞质RP基因的比较;（11）线粒体RP基因与胞质RP基因的比较;（12）线粒体RP基因与胞质RP基因的比较;（13）线粒体RP基因与胞质RP基因的比较;（14）线粒体RP基因与胞质RP基因的比较;（15）线粒体RP基因与胞质RP基因的比较;（16）（5）利用斑马鱼进行内含子分析，结果表明，在内共生过程中，线粒体RP基因的内含子增加比内含子丢失多出约25%，并且在内共生过程中，线粒体RP基因是无内含子的。我们认为，真核生物内含子作为非编码RNA的载体，通过内含子的获得和丢失过程，可能影响非编码RNA的表达水平和变化。因此，真核生物的物种形成可能是通过进化过程中内含子的获得和丢失而发生的，从而产生了各种现代生物系统。