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短散在核元件

短散在核元件(Short interspersed nuclear elements,簡稱SINE)是真核生物基因組中長100至700bp的轉位子序列[1],屬於反轉錄轉座子,哺乳類基因組約有13%為SINE[2]。SINE與LINE等轉位子皆是「寄生」於生物基因組中的DNA元件,某些情況下可能對生物體有害,但有時細胞也將其用來調控自己的基因表現[3]

人類與小鼠基因組中的LINE1與SINE

SINE一般不具有长末端重复序列(LTR)[4],其序列從5端至3端可大致分為頭端、中端與尾端三部分,其中頭端大多來自tRNA等由RNA聚合酶III轉錄的RNA[5],例如Alu元件的5端序列即來自7SL RNA[6];中端序列常與長散在核元件(LINE)相似,因此可利用後者編碼的內切酶;尾端則是由一些重複序列組成[7]

SINE頭端的序列與tRNA等小RNA相似,可被RNA聚合酶III轉錄[8],且其啟動子和tRNA一樣是轉錄序列的一部份(稱為「內部啟動子」),而非位於其上游[9]。SINE轉錄出的mRNA不編碼任何蛋白質,相較之下LINE可編碼具內切酶和反轉錄酶活性的蛋白,SINE因具有和LINE同源的序列[10],其RNA跟LINE的RNA均可利用這些蛋白,反轉錄成DNA後再隨機插入基因組中[4][11]。SINE因需仰賴基因組中的其他序列編碼的酵素才能增殖,屬於非自主的逆转录转座子(non-autonomous retrotransposon),而LINE則是自主的逆转录转座子(autonomous retrotransposon)[12]。LINE的轉錄在生殖系细胞英语Germline cells和早期胚胎中較為活躍,因此SINE也大多在這些階段轉錄增殖,胚胎發育後期以後,體細胞中SINE的轉錄一般會被抑制,不過某些狀況下可能使其恢復表現[13]

Alu元件靈長類演化過程中相當重要的SINE,約長300bp,人類基因組中有超過百萬個Alu元件,占基因組大小超過10%[14],許多其他動物基因組中也有大量的SINE[15]。SINE插入重要的基因序列可影響基因表現而造成人類的遺傳疾病[13][16] ,例如有些乳癌大腸癌白血病血友病囊腫性纖維化神經纖維瘤病Dent病英语Dent's disease為Alu元件插入造成[4]

參考文獻

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短散在核元件, short, interspersed, nuclear, elements, 簡稱sine, 是真核生物基因組中長100至700bp的轉位子序列, 屬於反轉錄轉座子, 哺乳類基因組約有13, 為sine, sine與line等轉位子皆是, 寄生, 於生物基因組中的dna元件, 某些情況下可能對生物體有害, 但有時細胞也將其用來調控自己的基因表現, 人類與小鼠基因組中的line1與sine, sine一般不具有长末端重复序列, 其序列從5端至3端可大致分為頭端, 中端與尾端三部分, 其中頭端大多來自. 短散在核元件 Short interspersed nuclear elements 簡稱SINE 是真核生物基因組中長100至700bp的轉位子序列 1 屬於反轉錄轉座子 哺乳類基因組約有13 為SINE 2 SINE與LINE等轉位子皆是 寄生 於生物基因組中的DNA元件 某些情況下可能對生物體有害 但有時細胞也將其用來調控自己的基因表現 3 人類與小鼠基因組中的LINE1與SINE SINE一般不具有长末端重复序列 LTR 4 其序列從5端至3端可大致分為頭端 中端與尾端三部分 其中頭端大多來自tRNA等由RNA聚合酶III轉錄的RNA 5 例如Alu元件的5端序列即來自7SL RNA 6 中端序列常與長散在核元件 LINE 相似 因此可利用後者編碼的內切酶 尾端則是由一些重複序列組成 7 SINE頭端的序列與tRNA等小RNA相似 可被RNA聚合酶III轉錄 8 且其啟動子和tRNA一樣是轉錄序列的一部份 稱為 內部啟動子 而非位於其上游 9 SINE轉錄出的mRNA不編碼任何蛋白質 相較之下LINE可編碼具內切酶和反轉錄酶活性的蛋白 SINE因具有和LINE同源的序列 10 其RNA跟LINE的RNA均可利用這些蛋白 反轉錄成DNA後再隨機插入基因組中 4 11 SINE因需仰賴基因組中的其他序列編碼的酵素才能增殖 屬於非自主的逆转录转座子 non autonomous retrotransposon 而LINE則是自主的逆转录转座子 autonomous retrotransposon 12 LINE的轉錄在生殖系细胞 英语 Germline cells 和早期胚胎中較為活躍 因此SINE也大多在這些階段轉錄增殖 胚胎發育後期以後 體細胞中SINE的轉錄一般會被抑制 不過某些狀況下可能使其恢復表現 13 Alu元件是靈長類演化過程中相當重要的SINE 約長300bp 人類基因組中有超過百萬個Alu元件 占基因組大小超過10 14 許多其他動物基因組中也有大量的SINE 15 SINE插入重要的基因序列可影響基因表現而造成人類的遺傳疾病 13 16 例如有些乳癌 大腸癌 白血病 血友病 囊腫性纖維化 神經纖維瘤病與Dent病 英语 Dent s disease 為Alu元件插入造成 4 參考文獻 编辑 分子与细胞生物学主题 Vassetzky NS Kramerov DA SINEBase a database and tool for SINE analysis Nucleic Acids Research January 2013 41 Database issue D83 9 PMC 3531059 PMID 23203982 doi 10 1093 nar gks1263 Ishak Charles A De Carvalho Daniel D Reactivation of Endogenous Retroelements in Cancer Development and Therapy Annual Review of Cancer Biology 2020 4 159 176 doi 10 1146 annurev cancerbio 030419 033525 Kramerov DA Vassetzky NS SINEs Wiley Interdiscip Rev RNA 2011 2 6 772 86 PMID 21976282 doi 10 1002 wrna 91 4 0 4 1 4 2 Hancks DC Kazazian HH Active human retrotransposons variation and disease Current Opinion in Genetics amp Development 2012 22 3 191 203 PMC 3376660 PMID 22406018 doi 10 1016 j gde 2012 02 006 Wicker T Sabot F Hua Van A Bennetzen JL Capy P Chalhoub B et al A unified classification system for eukaryotic transposable elements Nature Reviews Genetics December 2007 8 12 973 82 PMID 17984973 doi 10 1038 nrg2165 Kriegs JO Churakov G Jurka J Brosius J Schmitz J Evolutionary history of 7SL RNA derived SINEs in Supraprimates Trends in Genetics April 2007 23 4 158 61 PMID 17307271 doi 10 1016 j tig 2007 02 002 Okada N Hamada M Ogiwara I Ohshima K SINEs and LINEs share common 3 sequences a review Gene December 1997 205 1 2 229 43 PMID 9461397 doi 10 1016 s0378 1119 97 00409 5 Deininger PL Batzer MA Mammalian retroelements Genome Research October 2002 12 10 1455 65 PMID 12368238 doi 10 1101 gr 282402 White RJ Transcription by RNA polymerase III more complex than we thought Nature Reviews Genetics May 2011 12 7 459 63 PMID 21540878 doi 10 1038 nrg3001 Singer MF SINEs and LINEs highly repeated short and long interspersed sequences in mammalian genomes Cell March 1982 28 3 433 4 PMID 6280868 doi 10 1016 0092 8674 82 90194 5 Matlik K Redik K Speek M L1 antisense promoter drives tissue specific transcription of human genes Journal of Biomedicine amp Biotechnology 2006 2006 1 71753 PMC 1559930 PMID 16877819 doi 10 1155 JBB 2006 71753 Gogvadze E Buzdin A Retroelements and their impact on genome evolution and functioning Cellular and Molecular Life Sciences December 2009 66 23 3727 42 PMID 19649766 doi 10 1007 s00018 009 0107 2 13 0 13 1 Beauregard A Curcio MJ Belfort M The take and give between retrotransposable elements and their hosts Annual Review of Genetics 2008 42 587 617 PMC 2665727 PMID 18680436 doi 10 1146 annurev genet 42 110807 091549 Cordaux R Batzer MA The impact of retrotransposons on human genome evolution Nature Reviews Genetics October 2009 10 10 691 703 PMC 2884099 PMID 19763152 doi 10 1038 nrg2640 Chalopin D Naville M Plard F Galiana D Volff JN Comparative analysis of transposable elements highlights mobilome diversity and evolution in vertebrates Genome Biology and Evolution January 2015 7 2 567 80 PMC 4350176 PMID 25577199 doi 10 1093 gbe evv005 Wang W Kirkness EF Short interspersed elements SINEs are a major source of canine genomic diversity Genome Research December 2005 15 12 1798 808 PMC 1356118 PMID 16339378 doi 10 1101 gr 3765505 取自 https zh wikipedia org w index php title 短散在核元件 amp oldid 65951047, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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