異なるヌクレオチド配列を持つヒトおよびマウスのタンパク質 - ノンコーディングスノルナ宿主遺伝子は染色体シンテニーを示します

Snornasは、pre-RRNA処理およびリボソーム生合成に不可欠な小さなタンパク質ノンコーディングRNAであり、タンパク質コーディングまたは非コードのいずれかである宿主遺伝子（HG）で内部的にエンコードされています。タンパク質ノンコーディングHgのmRNAは、種間のヌクレオチド配列が異なります。このような連続的な発散の理由は十分に説明されていませんが、ここでは、そのような構造的に異なるHGが共通の祖先遺伝子から進化したという証拠を提示します。最初に、ヒト竜のマウスオルソログであるHu50のマウスオルソログを本質的にエンコードする2つの新規タンパク質ノンコーディングHg（MU50HG-AおよびMU50HG-B）を特定しました。Mu50Hg mRNAの配列は、Hu50Hgの配列とは異なりました。しかし、染色体マッピングの研究では、MU50HGがHU50HGが位置するヒト6Q15のマウスセグメントシンテニック9E3-1に位置していることが明らかになりました。Syntenyは、遺伝子オーソログが異なる種の同等の染色体遺伝子座で同じ順序で配置される現象です。2つの種の間のシンテニーは、遺伝子が共通の祖先遺伝子から進化した可能性が高いことを意味します。次に、このマッピング研究を他のタンパク質ノンコーディングsnorna-hgsに拡張し、それらが共通の祖先種の遺伝子から進化したことを暗示していることを再び発見しました。さらに、これらのシンテニックセグメントでは、隣接するタンパク質コード遺伝子のエクソンは、非コードHGのエクソンよりもはるかによく保存されていることがわかっており、タンパク質ノンコーディングsnorna-HGのエクソンが進化中にはるかに脆弱であることを示唆しています。

snoRNAs are small protein-noncoding RNAs essential for pre-rRNA processing and ribosome biogenesis, and are encoded intronically in host genes (HGs) that are either protein coding or noncoding. mRNAs of protein-noncoding HGs differ in their nucleotide sequences among species. Although the reason for such sequential divergence has not been well explained, we present evidence here that such structurally different HGs have evolved from a common ancestral gene. We first identified two novel protein-noncoding HGs (mU50HG-a and mU50HG-b) that intronically encode a mouse ortholog of a human snoRNA, hU50. The sequences of mU50HG mRNA differed from that of hU50HG. However, a chromosome mapping study revealed that mU50HG is located at 9E3-1, the murine segment syntenic to human 6q15, where hU50HG is located. Synteny is a phenomenon whereby gene orthologs are arranged in the same order at equivalent chromosomal loci in different species; synteny between two species means it is highly likely that the genes have evolved from a common ancestral gene. We then extended this mapping study to other protein-noncoding snoRNA-HGs, and found again that they are syntenic, implying that they have evolved from genes of common ancestral species. Furthermore, on these syntenic segments, exons of adjacent protein-coding genes were found to be far better conserved than those of noncoding HGs, suggesting that the exons of protein-noncoding snoRNA-HGs have been much more fragile during evolution.