小核仁 RNA,C/D 框,115-1; SNORD115-1

  • RNA,HBII-52 小核仁
  • snoRNA,HBII-52
  • MBII-52,小鼠,同源物

HGNC 批准的基因符号:SNORD115-1

细胞遗传学位置:15q11.2 基因组坐标(GRCh38):15:25,170,723-25,170,804(来自 NCBI)

▼ 说明

小核仁 RNA(snoRNA),例如 SNORD115,是长度为 60 至 300 个核苷酸的非编码 RNA。它们通常在核糖体 RNA(rRNA)、小核 RNA(snRNA) 和 tRNA 中引导 2-prime-O-甲基化和假尿苷化。SNORD115 似乎在调节选择性剪接中发挥作用。SNORD115 基因的多个拷贝(包括SNORD115-1)位于大型初级非编码转录物 SNHG14( 616259 ) 的内含子内,该转录物源自人类染色体 15q11-q13 上的普瑞德威利综合征(PWS; 176270 ) 关键区域(Kishore 和 Stamm,2006 年;Runte 等人,2001 年)。

▼ 克隆与表达

Cavaille 等人通过搜索小鼠大脑中特异表达的小非 mRNA,然后搜索人类序列数据库(2000)鉴定了 SNORD115,他们将其称为 HBII-52。HBII-52是一种C/D框snoRNA,具有5-prime C框,随后是D-prime框、C-prime框、反义框和3-prime D框。Northern 印迹分析检测到 HBII-52 在人脑中表达,但在肝脏、肌肉、肺、肾和心脏中未表达。卡瓦耶等人(2000)确定 HBII-52 对应到与天使综合征相关的 15 号染色体印记区域(AS; 105830)和PWS。他们得出结论,HBII-52是一个父系印记基因,因为它在正常对照大脑和具有母系遗传缺失的AS患者的皮质RNA中表达,但在具有父系遗传缺失的PWS患者的皮质RNA中不存在。以及 PWS 小鼠模型。

▼ 测绘

通过基因组序列分析,Cavaille 等人(2000)在染色体 15q11-q13 上鉴定出 SNORD115 基因的 47 个串联拷贝。SNORD115 拷贝是约 1.9 kb 的稍微不同的单位,在 99 kb 的一段内规则间隔。

朗特等人(2001)确定 HBII-52 和其他几种 snoRNA 是在长初级非编码 SNURF-SNRPN( 182279 ) 有义/UBE3A( 601623 ) 反义转录物(SNHG14; 616259 ) 的内含子片段内编码的。除 2 个外,所有 HBII-52 拷贝均位于外显子 63 和 144 之间的内含子内;其余 2 个位于外显子内。

▼ 基因功能

卡瓦耶等人(2000)鉴定了HBII-52中与5-羟色胺-2C受体mRNA的关键片段(HTR2C; 312861 )互补的18核苷酸系统发育保守区域,表明HBII-52可能在加工HTR2C mRNA中发挥作用。

snoRNA HBII-52 包含在染色体 15q11 上的 Prader-Willi 缺失区域内,并与血清素受体 HTR2C 的可变剪接外显子 Vb 表现出序列互补性。Kishore 和 Stamm(2006)发现 HBII-52 通过与外显子 Vb 中的沉默元件结合来调节 HTR2C 的选择性剪接。普瑞德威利综合征患者不表达 HBII-52。他们的 HTR2C mRNA 亚型与健康个体不同。Kishore 和 Stamm(2006)得出结论,snoRNA 调节位于不同染色体上的基因表达的 mRNA 的加工,结果表明前 mRNA 加工的缺陷导致 Prader-Willi 综合征。

Kishore 等人利用生物信息学预测和实验验证(2010)鉴定了 5 个前 mRNA(DPM2, 603564;TAF1, 313650;RALGPS1, 614444;PBRM1, 606083;和 CRHR1, 122561),它们含有受 MBII-52(HBII-52 的小鼠同源物)调节的替代外显子。通过 RNase 保护和 Northern 印迹分析对 MBII-52 snoRNA 簇的单个成员进行分析表明,MBII-52 表达单元通过额外的处理步骤产生了源自全长 MBII-52 snoRNA 的较短 RNA。这些新颖的 RNA 与 hnRNP 相关,而不与经典 C/D 框 snoRNA 相关的蛋白质相关。基肖尔等人(2010)结论是,Prader-Willi 综合征中缺失的主要 MBII-52 RNA 不是传统的 C/D 框 snoRNA MBII-52,而是缺乏 snoRNA 茎的加工版本。这种经过加工的 snoRNA 在选择性剪接位点选择中发挥作用。

鲍威尔等人(2013)指出 SNORD115 和 SNORD116(参见605436)snoRNA 分别由 2 个不同的长非编码 RNA(lncRNA) 宿主基因 115HG 和 116HG 加工而成,它们被转录为源自印记控制区的相同初级转录物的一部分(参见616259)。Powell 等人通过成年小鼠大脑的 RNA FISH 进行研究(2013)发现 116Hg 和 115Hg 在神经元细胞核中表现为重叠但不同的云状区域。这些云状物在多个大脑区域的神经元中观察到,但在非神经元细胞以及肝脏或脾脏中没有观察到。116Hg 和 115Hg lncRNA 云在出生后第一周直径均增加,并定位于 Snrpn Snrpn-Ube3a 的父系解压缩等位基因。116Hg 和 115Hg 云层在睡眠期间也会增大。

▼ 分子遗传学

朗特等人(2005)发现HBII-52所有拷贝完全缺失的个体没有明显的临床表型,表明HBII-52在PWS中并不起主要作用。

佐藤等人(2007)报道了一个日本家庭,其中一名患有 AS 的男孩及其无症状的母亲和外祖父都在 15 号染色体上发生了 1,487 kb 的缺失,其中包括 HBII-52。根据 PWS 的诊断标准对母亲进行了评估,但诊断被认为不太可能,这表明 HBII-52 在 PWS 的发病机制中可能并不重要。

▼ 动物模型

在缺乏 Mbii-52 表达的 PWS 小鼠模型中,Doe 等人(2009)显示 Htr2c pre-RNA 的编辑增加,但选择性剪接没有增加。这种转录后修饰的变化与许多大脑血清素相关行为的改变有关,包括冲动反应、运动活动和对美味食物的反应。对于大理石埋葬这种与大脑血清素无关的行为,Mbii-52 的缺失没有影响。使用药物挑战进一步证实了行为效应对 Htr2c 功能变化的特异性。这些数据说明了与 Mbii-52 丢失相关的 Htr2c RNA 编辑改变的生理后果,这可能是复杂 PWS 表型特定方面的基础,并指出了这种印记 snoRNA 的重要功能作用。