X不活性化センターの長い非コーディング遺伝子の起源と進化

X連鎖遺伝子投与量補正のユタージャンメカニズムであるランダムX染色体不活性化（XCI）は、X不活性化センター（XIC）と呼ばれるシス作動軌跡によって制御されます。XICランドスケープを特徴付ける印象的な特徴の1つは、不活性化プロセスのマスターレギュレーターであるXISTを含む、非コードRNA（NCRNA）を転写する遺伝子座の豊富さです。最近の比較ゲノム分析は、X不活性化センターの起源の背後にある進化的シナリオを描写しており、この軌跡がタンパク質コーディング遺伝子を抱える領域から進化したことを明らかにしています。哺乳類の放射線中、この先祖のタンパク質コーディング領域は有袋類グループで破壊されましたが、それはユースリアン系統でX不活性化センターの非翻訳RNAの出発物質を提供しました。非コード遺伝子の出現は、既存の遺伝子のタンパク質コーディング機能の喪失と、さまざまなクラスのモバイル要素の統合を含む二重メカニズムによって発生しました。種固有の方法。上昇する遺伝子は、XIST、そのアンチセンスTSIX、JPX、および最近FTXに提案されたように、X染色体のエピジェネティック状態を調節する機能を獲得した転写産物を生成し始めました。したがって、ユイター人と有袋類の間の発散の後に発生したXICの出現は、投与量補償を達成するための戦略としてのランダムXの不活性化の進化の基礎でした。

Random X chromosome inactivation (XCI), the eutherian mechanism of X-linked gene dosage compensation, is controlled by a cis-acting locus termed the X-inactivation center (Xic). One of the striking features that characterize the Xic landscape is the abundance of loci transcribing non-coding RNAs (ncRNAs), including Xist, the master regulator of the inactivation process. Recent comparative genomic analyses have depicted the evolutionary scenario behind the origin of the X-inactivation center, revealing that this locus evolved from a region harboring protein-coding genes. During mammalian radiation, this ancestral protein-coding region was disrupted in the marsupial group, whilst it provided in eutherian lineage the starting material for the non-translated RNAs of the X-inactivation center. The emergence of non-coding genes occurred by a dual mechanism involving loss of protein-coding function of the pre-existing genes and integration of different classes of mobile elements, some of which modeled the structure and sequence of the non-coding genes in a species-specific manner. The rising genes started to produce transcripts that acquired function in regulating the epigenetic status of the X chromosome, as shown for Xist, its antisense Tsix, Jpx, and recently suggested for Ftx. Thus, the appearance of the Xic, which occurred after the divergence between eutherians and marsupials, was the basis for the evolution of random X inactivation as a strategy to achieve dosage compensation.