HOTAIR (для HOX транскрипта антисмысловой РНК ) [3] — это человеческий ген , расположенный между HOXC11 и HOXC12 на хромосоме 12. Это первый пример РНК, экспрессируемой на одной хромосоме, которая, как было обнаружено, влияет на транскрипцию задних генов кластера HOXD, расположенных на хромосоме 2. Последовательность и функция HOTAIR различаются у людей и мышей. [4] Анализ последовательности HOTAIR показал, что он существует у млекопитающих, имеет плохо сохраняющиеся последовательности и значительно сохраняющиеся структуры и эволюционировал быстрее, чем соседние гены HoxC. [5] Последующее исследование выявило, что HOTAIR имеет 32-нуклеотидный консервативный некодирующий элемент ( CNE ), который имеет паралогичную копию в области кластера HOXD (расположенной между HOXD11 и HOXD12), [6] предполагая, что консервативные последовательности HOTAIR предшествуют событиям дупликации всего генома в корне позвоночных. В то время как консервативная последовательность, паралогичная кластеру HOXD, имеет длину 32 нуклеотида, последовательность HOTAIR, сохраненная от человека к рыбе, имеет длину около 200 нуклеотидов и отмечена активными энхансерными характеристиками (двунаправленная транскрипция, пики H3K4me1 и H3K27ac ). [6]
Ген и транскрибированный РНК-продукт
Ген HOTAIR содержит 6232 п.н. и кодирует некодирующую молекулу РНК длиной 2,2 кб, которая контролирует экспрессию гена. Его исходная ДНК расположена в кластере генов HOXC . Он перемещается с хромосомы 12 на хромосому 2 с помощью белка Suz-Twelve . [7]
Функция
5'- конец HOTAIR взаимодействует с белком группы Polycomb, Polycomb Repressive Complex 2 ( PRC2 ), и в результате регулирует состояние хроматина . Он необходим для подавления генов локуса HOXD с помощью PRC2. [8] [9] PRC2 необязателен для подавления транскрипции, опосредованного HOTAIR. [10] 3'- конец HOTAIR взаимодействует с гистоновой деметилазой LSD1 . [9]
Это важный фактор эпигенетической дифференциации кожи на поверхности тела. Кожа из разных анатомических положений отличается, например, кожа века заметно отличается от кожи на подошве. [8] [11]
Клиническое значение
HOTAIR высоко экспрессируется в метастатическом раке молочной железы. Высокие уровни экспрессии в первичных опухолях молочной железы являются значимым предиктором последующего метастазирования и смерти. Это частично связано с опосредованной HOTAIR сверхэкспрессией онкогена HER2 через секвестрацию miR-331-3p, которая является отрицательным регулятором экспрессии HER2. [12] В клетках, особенно тех, которые сверхэкспрессируют PRC2 , предотвращение экспрессии HOTAIR приводит к снижению инвазивного потенциала этой клетки. [13] Он также участвует в плоскоклеточной карциноме пищевода . [14]
Ссылки
^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000228630 – Ensembl , май 2017 г.
^ "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ "Запись Genecards на HOTAIR" . Получено 20 июля 2010 г.
^ Schorderet P, Duboule D (май 2011). «Структурные и функциональные различия в длинной некодирующей РНК hotair у мыши и человека». PLOS Genetics . 7 (5): e1002071. doi : 10.1371/journal.pgen.1002071 . PMC 3102750. PMID 21637793 .
^ He S, Liu S, Zhu H (апрель 2011 г.). «Последовательность, структура и эволюционные особенности HOTAIR у млекопитающих». BMC Evolutionary Biology . 11 (1): 102. Bibcode : 2011BMCEE..11..102H. doi : 10.1186/1471-2148-11-102 . PMC 3103462. PMID 21496275 .
^ ab Nepal C, Taranta A, Hadzhiev Y, Pundhir S, Mydel P, Lenhard B и др. (апрель 2020 г.). «Дублированный наследственным путем консервативный некодирующий элемент предполагает двойную регуляторную роль HOTAIR в цис- и транс-состояниях». iScience . 23 (4): 101008. Bibcode :2020iSci...23j1008N. doi : 10.1016/j.isci.2020.101008 . PMC 7139118 . PMID 32268280.
^ Petherick A (август 2008). «Генетика: производственная линия». Nature . 454 (7208): 1042– 5. doi : 10.1038/4541042a . PMID 18756228.
^ ab Rinn JL, Kertesz M, Wang JK, Squazzo SL, Xu X, Brugmann SA и др. (июнь 2007 г.). "Функциональная демаркация активных и молчащих доменов хроматина в локусах HOX человека с помощью некодирующих РНК". Cell . 129 (7): 1311– 23. doi :10.1016/j.cell.2007.05.022. PMC 2084369 . PMID 17604720.
^ ab Tsai MC, Manor O, Wan Y, Mosammaparast N, Wang JK, Lan F и др. (август 2010 г.). «Длинная некодирующая РНК как модульный каркас комплексов модификации гистонов». Science . 329 (5992): 689– 93. Bibcode :2010Sci...329..689T. doi :10.1126/science.1192002. PMC 2967777 . PMID 20616235.
^ Портозо М., Рагаццини Р., Бренчич Ж., Мойани А., Мишо А., Васильев И. и др. (апрель 2017 г.). «PRC2 необязателен для репрессии транскрипции, опосредованной HOTAIR». Журнал ЭМБО . 36 (8): 981–994 . doi :10.15252/embj.201695335. ПМК 5391141 . ПМИД 28167697.
^ Chuong CM (январь 2003 г.). «Гены гомеобокса, заживление ран плода и региональная специфичность кожи». Журнал исследовательской дерматологии . 120 (1): 9– 11. doi :10.1046/j.1523-1747.2003.00002.x. PMC 4383243. PMID 12535191 .
^ Liu XH, Sun M, Nie FQ, Ge YB, Zhang EB, Yin DD и др. (апрель 2014 г.). «Lnc RNA HOTAIR функционирует как конкурирующая эндогенная РНК для регуляции экспрессии HER2 путем губчатого воздействия на miR-331-3p при раке желудка». Molecular Cancer . 13 : 92. doi : 10.1186/1476-4598-13-92 . PMC 4021402 . PMID 24775712.
^ Gupta RA, Shah N, Wang KC, Kim J, Horlings HM, Wong DJ и др. (апрель 2010 г.). «Длинная некодирующая РНК HOTAIR перепрограммирует состояние хроматина, способствуя метастазированию рака». Nature . 464 (7291): 1071– 6. Bibcode :2010Natur.464.1071G. doi :10.1038/nature08975. PMC 3049919 . PMID 20393566.
^ Chen FJ, Sun M, Li SQ, Wu QQ, Ji L, Liu ZL и др. (ноябрь 2013 г.). «Повышенная регуляция длинной некодирующей РНК HOTAIR способствует метастазам плоскоклеточного рака пищевода и плохому прогнозу». Molecular Carcinogenesis . 52 (11): 908– 15. doi :10.1002/mc.21944. PMID 24151120. S2CID 12457373.
Дальнейшее чтение
Woo CJ, Kingston RE (июнь 2007 г.). «HOTAIR поднимает некодирующие РНК на новый уровень». Cell . 129 (7): 1257– 9. doi : 10.1016/j.cell.2007.06.014 . PMID 17604716. S2CID 18124576.
Khalil AM, Guttman M, Huarte M, Garber M, Raj A, Rivea Morales D и др. (Июль 2009 г.). «Многие большие межгенные некодирующие РНК человека ассоциируются с комплексами, модифицирующими хроматин, и влияют на экспрессию генов». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 106 (28): 11667– 72. Bibcode : 2009PNAS..10611667K. doi : 10.1073/pnas.0904715106 . PMC 2704857. PMID 19571010 .
Wan Y, Chang HY (сентябрь 2010 г.). "HOTAIR: Полет некодирующих РНК в метастазах рака". Cell Cycle . 9 (17): 3391– 2. doi :10.4161/cc.9.17.13122. PMC 3066151 . PMID 20864820.
Hung T, Chang HY (сентябрь 2010 г.). «Длинные некодирующие РНК в регуляции генома: перспективы и механизмы». RNA Biology . 7 (5): 582– 5. doi :10.4161/rna.7.5.13216. PMC 3073254 . PMID 20930520.
Канеко С., Ли Г., Сон Дж., Сюй К. Ф., Маргерон Р., Нойберт ТА., Рейнберг Д. (декабрь 2010 г.). «Фосфорилирование компонента PRC2 Ezh2 регулируется клеточным циклом и усиливает его связывание с некодируемой РНК». Гены и развитие . 24 (23): 2615– 20. doi :10.1101/gad.1983810. PMC 2994035. PMID 21123648.
Сунь Л., Фанг Дж. (январь 2011 г.). «Писатель встречает ластик в HOTAIR». Acta Biochimica et Biophysica Sinica . 43 (1): 1–3 . doi : 10.1093/abbs/gmq110 . ПМИД 21138898.
Yang Z, Zhou L, Wu LM, Lai MC, Xie HY, Zhang F, Zheng SS (май 2011 г.). «Сверхэкспрессия длинной некодирующей РНК HOTAIR предсказывает рецидив опухоли у пациентов с гепатоцеллюлярной карциномой после трансплантации печени». Annals of Surgical Oncology . 18 (5): 1243– 50. doi :10.1245/s10434-011-1581-y. PMID 21327457. S2CID 21457941.
Nie Y, Liu X, Qu S, Song E, Zou H, Gong C (апрель 2013 г.). «Длинная некодирующая РНК HOTAIR является независимым прогностическим маркером прогрессирования и выживания носоглоточной карциномы». Cancer Science . 104 (4): 458– 64. doi : 10.1111/cas.12092 . PMC 7657223 . PMID 23281836. S2CID 207103684.