大規模なA-to-I RNA編集は後生動物全体で一般的であり、dsRNAの存在量と相関しています

背景：アデノシンからイノシン（A-to-I）RNA編集は、後生組織間で遍在するように発現するADAR（RNAに作用するアデノシンデアミナーゼ）酵素によって触媒される転写後修飾です。技術的な要件により、編集サイトの体系的なマッピングが少数の生物に限られています。したがって、後生動物の系統を横切る編集の範囲はほとんど不明です。 結果：ここでは、21の多様な生物の編集サイトのクラスターを含むRNAシーケンスリードを検索するために計算手順を適用します。編集部位のクラスターは、二本鎖RNA（DSRNA）構造を推定的に形成する反復ゲノム領域に豊富であり、コーディング領域ではめったに見られません。この方法は、種間の超編集レベルのかなりの変動を明らかにしています。これは、dsRNA構造とADARタンパク質の変動性を形成する配列の潜在性の違いによって部分的に説明されています。いくつかの一般的に使用されるモデル動物は、霊長類の編集レベルが低く、編集レベルは以前に示唆されているように、例外的には高くありません。 結論：ADARSによる編集は、後生動物全体で非常に一般的であり、主にゲノムリピートによって形成されたDSRNA構造を標的としています。特定の種のトランスクリプトームが超編集を受ける程度は、基礎となるゲノムの繰り返しのレパートリーによって支配されています。非コーディングの反復要素に由来する長いDSRNA領域とのRNA編集の強力な関連性は、コーディング領域で見られるほとんど存在しない信号とは対照的です。過剰編集された領域は、編集されていない形でめったに表現されません。これらの結果は、ADARの主な役割は内因性dsRNA構造に対する細胞の反応を抑制することであるという概念を支持しています。

BACKGROUND: Adenosine to inosine (A-to-I) RNA editing is a post-transcriptional modification catalyzed by the ADAR (adenosine deaminase that acts on RNA) enzymes, which are ubiquitously expressed among metazoans. Technical requirements have limited systematic mapping of editing sites to a small number of organisms. Thus, the extent of editing across the metazoan lineage is largely unknown. RESULTS: Here, we apply a computational procedure to search for RNA-sequencing reads containing clusters of editing sites in 21 diverse organisms. Clusters of editing sites are abundant in repetitive genomic regions that putatively form double-stranded RNA (dsRNA) structures and are rarely seen in coding regions. The method reveals a considerable variation in hyper-editing levels across species, which is partly explained by differences in the potential of sequences to form dsRNA structures and the variability of ADAR proteins. Several commonly used model animals exhibit low editing levels and editing levels in primates is not exceptionally high, as previously suggested. CONCLUSIONS: Editing by ADARs is highly prevalent across the Metazoa, mostly targeting dsRNA structures formed by genomic repeats. The degree to which the transcriptome of a given species undergoes hyper-editing is governed by the repertoire of repeats in the underlying genome. The strong association of RNA editing with the long dsRNA regions originating from non-coding repetitive elements is contrasted by the almost non-existing signal seen in coding regions. Hyper-edited regions are rarely expressed in a non-edited form. These results support the notion that the main role of ADAR is to suppress the cellular response to endogenous dsRNA structures.