在鼩鼱鼹鼠中发现的一种二聚体SINE在结构上与灵长类动物的Alu序列相似

《BMC Biology》：A dimeric SINE discovered in shrew mole is structurally similar to primate Alu

Uropsilus gracilis基因组中发现280,000个由7SL RNA衍生双聚体SINE（Urop），分a-c三亚族，左单体及Urop_a右单体含标准中心缺失，Urop_b/c右单体含24-nt串联重复，类似鼠B1结构。化石证据显示单体先于双聚体形成，Urop_c多聚A尾长达人类AluY的2倍。该发现揭示7SL RNA大缺失具有SINE前体潜力，支持趋同进化及调控机制新假说。

　　

摘要

背景

短散布元件（SINEs）是非自主性的逆转录元件，由RNA聚合酶III从内部启动子转录而来。大多数SINE家族起源于tRNA，但少数SINE仅存在于超灵长类动物（灵长类、啮齿类、树鼩）以及罕见的七叶藻RNA（7SL RNA）中。这些源自7SL RNA的SINE都是在7SL RNA序列中发生约183个核苷酸的中央缺失后产生的，并通过LINE1编码的逆转录酶进行移动。此前尚未在这些分类群之外发现任何源自7SL RNA的SINE。

结果

对鼹鼠（Talpidae）基因组的分析显示，在纤细鼩鼹（Uropsilus gracilis）的基因组中并未发现特有于该物种的tRNA衍生SINE。相反，其基因组中存在约28万个拷贝的由7SL RNA衍生的二聚体SINE，称为Urop，而其他五种鼹鼠物种中则没有这种SINE。三个亚科（a–c）共享两种由富含A的连接子连接的7SL RNA衍生单体。左侧单体和Urop_a右侧单体具有典型的中央缺失；Urop_b/c右侧单体还包含一个24个核苷酸的串联重复序列，这与鼠类B1的29个核苷酸准二聚体相似。单体形式的化石表明，它们在Urop二聚体形成之前就已经存在。序列差异和亚科分析表明，Urop的起源时间是在Uropsilinae亚科从其他鼹鼠分支出来之后不久。其中最年轻的Urop_c亚科表现出异常多的超长纯poly(A)尾序列，远超过人类年轻AluY元件中的poly(A)尾长度。

结论

Urop代表了一个显著的趋同进化案例：在一种亲缘关系较远的哺乳动物中独立生成了类似Alu的二聚体SINE。它独立来源于7SL RNA，具有相似的结构演变路径（单体→二聚体，通过相同的缺失边界形成），并且抑制了tRNA衍生的SINE。Urop_c中大量完整的poly(A)尾序列表明其尾部动态受到独特的生化调控，并暗示其仍具有活跃的逆转录插入能力。这些发现突显了7SL RNA中罕见的大规模缺失作为SINE前体的非凡进化潜力，并提出了关于poly(A)尾序列调控和SINE家族动态的新问题。