硬骨魚魚からのみ知られる2つのウイルス誘発マイクロRNAは、人間の細胞周期制御に関与するマイクロRNAのオーソログです

マイクロRNA（miRNA）は、mRNAの特定の標的領域に結合して転写ブロッキングまたはmRNA切断を媒介することにより、真核細胞の細胞質における遺伝子発現を調節する〜22塩基対ロングの非コードRNAです。細胞経路における基本的な役割を通じて、miRNAによって媒介される遺伝子調節は、発達、代謝、細胞周期、腫瘍形成、宿主病原体の相互作用など、ほぼすべての生物学的現象に関与することが示されています。原始脊椎動物の宿主で後者に対処するために、ここでは、アレイプラットフォームを使用して、毒性魚ラブドウイルスウイルス出血性敗血症ウイルスを接種した後、レインボートラウト（oncorhynchus mykiss）のmiRNA応答を分析しました。2つのクラスター化されたmiRNA、miR-462およびmiR-731（ここではmiR-462クラスターと呼ばれる）は、硬骨魚魚のみで記載されており、強く上方制御されていることがわかり、魚ウイルスの相互作用への関与を示しています。他の脊椎動物種の2つの硬骨魚miRNAのホモログを検索し、これらのホモログについて私たちのものに関連する所見が報告されているかどうかを調査しました。遺伝子シンテニー分析と遺伝子配列の保存は、硬骨魚魚miR-462およびmiR-731がそれぞれ祖先miR-191およびmiR-425（ここではmiR-191クラスターと呼ばれる）から進化したことを示唆しています。miR-462クラスター遺伝子座は、伸縮魚ゲノムの2つのタンパク質コード遺伝子（遺伝子間）の間に見られますが、miR-191クラスター遺伝子座は、ヒトゲノムのタンパク質コード遺伝子（イントラグニック）のイントロン内に見られます。インターフェロン（IFN）誘導性および免疫関連のプロモーター要素は、硬骨魚miR-462クラスターの軌跡の上流で発見された魚のウイルス性病原体に対する免疫応答における役割を示唆していますが、ヒトでは、細胞周期の調節に機能的に関連するmiR-191クラスター。IFN誘導因子ポリI：Cによる魚細胞培養の刺激は、それに応じてmiR-462およびmiR-731の発現を上方制御しましたが、MiR-191およびmiR-425発現に対する刺激効果はヒト細胞株では観察されませんでした。シーケンスの保存が高いにもかかわらず、進化は異なる調節と、おそらく異なる脊椎動物系統におけるこれらのオーソロガスなmiRNAクラスターの異なる機能的役割をもたらしました。

MicroRNAs (miRNAs) are ~22 base pair-long non-coding RNAs which regulate gene expression in the cytoplasm of eukaryotic cells by binding to specific target regions in mRNAs to mediate transcriptional blocking or mRNA cleavage. Through their fundamental roles in cellular pathways, gene regulation mediated by miRNAs has been shown to be involved in almost all biological phenomena, including development, metabolism, cell cycle, tumor formation, and host-pathogen interactions. To address the latter in a primitive vertebrate host, we here used an array platform to analyze the miRNA response in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) following inoculation with the virulent fish rhabdovirus Viral hemorrhagic septicaemia virus. Two clustered miRNAs, miR-462 and miR-731 (herein referred to as miR-462 cluster), described only in teleost fishes, were found to be strongly upregulated, indicating their involvement in fish-virus interactions. We searched for homologues of the two teleost miRNAs in other vertebrate species and investigated whether findings related to ours have been reported for these homologues. Gene synteny analysis along with gene sequence conservation suggested that the teleost fish miR-462 and miR-731 had evolved from the ancestral miR-191 and miR-425 (herein called miR-191 cluster), respectively. Whereas the miR-462 cluster locus is found between two protein-coding genes (intergenic) in teleost fish genomes, the miR-191 cluster locus is found within an intron of a protein-coding gene (intragenic) in the human genome. Interferon (IFN)-inducible and immune-related promoter elements found upstream of the teleost miR-462 cluster locus suggested roles in immune responses to viral pathogens in fish, while in humans, the miR-191 cluster functionally associated with cell cycle regulation. Stimulation of fish cell cultures with the IFN inducer poly I:C accordingly upregulated the expression of miR-462 and miR-731, while no stimulatory effect on miR-191 and miR-425 expression was observed in human cell lines. Despite high sequence conservation, evolution has thus resulted in different regulation and presumably also different functional roles of these orthologous miRNA clusters in different vertebrate lineages.