Recently active transposable elements provide insights into the evolution of mammalian circular RNAs

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Etat: Public
Version: Après imprimatur
ID Serval
serval:BIB_F53CD22532EB
Type
Thèse: thèse de doctorat.
Collection
Publications
Titre
Recently active transposable elements provide insights into the evolution of mammalian circular RNAs
Auteur(s)
Gruhl Franziska
Directeur(s)
Xenarios Ioannis
Codirecteur(s)
Kaessmann Henrik
Détails de l'institution
Université de Lausanne, Faculté de biologie et médecine
Adresse
Faculté de biologie et de médecine
Université de Lausanne
CH-1015 Lausanne
SUISSE

Statut éditorial
Acceptée
Date de publication
2017
Langue
anglais
Résumé
The transcriptional landscape of the mammalian genome consists of a variety of different RNAs, such as protein-coding RNAs (mRNAs), long non-coding RNAs (IncRNAs) and microRNAs (miRNAs) among others. Alternative splicing further diversifies the observed landscape. However, a high number of alternative spliced transcripts is produced by errors during transcription and splicing and is referred to as transcriptional noise without functional significance.
Circular RNAs (circRNAs) constitute a class of RNAs that was only recently discovered. Little is known about their properties and functional relevance in respect to other RNAs of the transcriptome. Moreover, it is unknown if - as claimed in several studies - they are beneficiai to the organism and thus have been selectively retained in the genomes of a variety of species.
By analyzing circRNAs across a set of five mammalian species representing different mammalian lineages, I provide first evidence that circRNAs are predominantly a transcriptional by-product caused by the integration of species-specific and recently active transposable elements (TEs).
CircRNAs are expressed at low levels. Their biogenesis is influenced by TEs in the flanking introns of the circRNA causing the formation of a hairpin structure in the pre- mRNA that allows backsplicing. The integration and fixation of TEs in coding genes is biased to genes that are GC low and have a complex structure (many exons, long introns) leading to a subset of genes predisposed to produce circRNAs. The independent targeting of structurally similar genes by TEs has led to the independent emergence of circRNAs in orthologous genes of multiple species. The tight link between circRNA expression and recently active, species-specific TEs suggests that many circRNAs are transcriptional noise.
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Des éléments transposables récemment actifs fournissent des compréhensions à l'évolution d'ARNs circulaires mammifères
Le paysage transcriptionnel des génomes mammifères consiste en une variété d'ARNs différents, tels que, entre-autres, les ARN codant pour des protéines (ARNm) et les micro-ARNs (miARN). L'épissage alternatif diversifie encore plus le paysage observé. Pourtant, un grand nombre de transcrits venant de l'épissage alternatif est dû à des erreurs pendant la transcription et l'épissage, et sont qualifiés de bruit transcriptionnel sans signification fonctionnelle.
Les ARNs circulaires (ARNcircs) constituent une classe d'ARNs qui n'a été découverte que récemment. Leurs propriétés, de même que leur pertinence fonctionnelle, sont peu connues en comparaison des autres ARNs du transcriptôme. De plus, on ignore encore si - comme le prétendent certaines études - ils sont bénéfiques pour l'organisme, et par conséquent ont été sélectivement conservés dans le génome d'un certain nombre d'espèces.
Grâce à l'analyse des ARNcircs au travers d'un ensemble de cinq espèces de mammifères représentant plusieurs lignées, je fourni les premières indications que les ARNcircs sont de manière prédominante des sous-produits provenant de l'intégration d'éléments transposables propres à l'espèce et récemment actifs. Les ARNcircs sont faiblement exprimés. Leur biogenèse est influencée par les éléments transposables dans les introns adjacents de l'ARNcirc, causant la formation d'une structure en épingle-à-cheveux qui permet le rétro-épissage. L'intégration et la fixation des éléments transposables dans les gènes codants sont biaisés en faveur des gènes qui ont un faible contenu en GC, et qui ont une structure complexe (beaucoup d'exons et de longs introns), qui constituent donc un sous-ensemble de gènes prédisposés à produire des ARNcircs. Le ciblage indépendant de gènes similaires par les éléments transposables a amené l'émergence indépendante d' ARNcircs dans les gènes orthologues chez plusieurs espèces. Le lien étroit entre l'expression d'ARNcircs et les éléments transposables propres à l'espèce récemment actifs suggère que de nombreux ARNs circulaires sont des sous-produits de bruit transcriptionnel.
Création de la notice
01/09/2017 11:24
Dernière modification de la notice
16/09/2019 6:26
Données d'usage