The ancient mammalian KRAB zinc finger gene cluster on human chromosome 8q24.3 illustrates principles of C2H2 zinc finger evolution associated with unique expression profiles in human tissues. - Inserm - Institut national de la santé et de la recherche médicale Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue BMC Genomics Année : 2010

The ancient mammalian KRAB zinc finger gene cluster on human chromosome 8q24.3 illustrates principles of C2H2 zinc finger evolution associated with unique expression profiles in human tissues.

Peter Lorenz
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 915893
Sabine Dietmann
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 915894
Thomas Wilhelm
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 915895
Dirk Koczan
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 915896
Sandra Autran
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 915897
Sophie Gad
Gaiping Wen
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 915899
Guohui Ding
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 915900
Yixue Li
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 915901

Résumé

BACKGROUND: Expansion of multi-C2H2 domain zinc finger (ZNF) genes, including the Krüppel-associated box (KRAB) subfamily, paralleled the evolution of tetrapodes, particularly in mammalian lineages. Advances in their cataloging and characterization suggest that the functions of the KRAB-ZNF gene family contributed to mammalian speciation. RESULTS: Here, we characterized the human 8q24.3 ZNF cluster on the genomic, the phylogenetic, the structural and the transcriptome level. Six (ZNF7, ZNF34, ZNF250, ZNF251, ZNF252, ZNF517) of the seven locus members contain exons encoding KRAB domains, one (ZNF16) does not. They form a paralog group in which the encoded KRAB and ZNF protein domains generally share more similarities with each other than with other members of the human ZNF superfamily. The closest relatives with respect to their DNA-binding domain were ZNF7 and ZNF251. The analysis of orthologs in therian mammalian species revealed strong conservation and purifying selection of the KRAB-A and zinc finger domains. These findings underscore structural/functional constraints during evolution. Gene losses in the murine lineage (ZNF16, ZNF34, ZNF252, ZNF517) and potential protein truncations in primates (ZNF252) illustrate ongoing speciation processes. Tissue expression profiling by quantitative real-time PCR showed similar but distinct patterns for all tested ZNF genes with the most prominent expression in fetal brain. Based on accompanying expression signatures in twenty-six other human tissues ZNF34 and ZNF250 revealed the closest expression profiles. Together, the 8q24.3 ZNF genes can be assigned to a cerebellum, a testis or a prostate/thyroid subgroup. These results are consistent with potential functions of the ZNF genes in morphogenesis and differentiation. Promoter regions of the seven 8q24.3 ZNF genes display common characteristics like missing TATA-box, CpG island-association and transcription factor binding site (TFBS) modules. Common TFBS modules partly explain the observed expression pattern similarities. CONCLUSIONS: The ZNF genes at human 8q24.3 form a relatively old mammalian paralog group conserved in eutherian mammals for at least 130 million years. The members persisted after initial duplications by undergoing subfunctionalizations in their expression patterns and target site recognition. KRAB-ZNF mediated repression of transcription might have shaped organogenesis in mammalian ontogeny.
Fichier principal
Vignette du fichier
1471-2164-11-206.pdf (2.28 Mo) Télécharger le fichier
1471-2164-11-206-S1.RTF (242.34 Ko) Télécharger le fichier
1471-2164-11-206-S10.PDF (111.47 Ko) Télécharger le fichier
1471-2164-11-206-S11.RTF (34.22 Ko) Télécharger le fichier
1471-2164-11-206-S12.PDF (1.64 Mo) Télécharger le fichier
1471-2164-11-206-S13.PDF (115.71 Ko) Télécharger le fichier
1471-2164-11-206-S14.PDF (115.12 Ko) Télécharger le fichier
1471-2164-11-206-S15.PDF (29.21 Ko) Télécharger le fichier
1471-2164-11-206-S2.RTF (112.22 Ko) Télécharger le fichier
1471-2164-11-206-S3.PDF (69.78 Ko) Télécharger le fichier
1471-2164-11-206-S4.PDF (1.63 Mo) Télécharger le fichier
1471-2164-11-206-S5.PDF (521.21 Ko) Télécharger le fichier
1471-2164-11-206-S6.PDF (110.16 Ko) Télécharger le fichier
1471-2164-11-206-S7.XLS (34 Ko) Télécharger le fichier
1471-2164-11-206-S8.XLS (88 Ko) Télécharger le fichier
1471-2164-11-206-S9.PDF (91.95 Ko) Télécharger le fichier
1471-2164-11-206.xml (217.48 Ko) Télécharger le fichier
Origine : Fichiers éditeurs autorisés sur une archive ouverte
Format : Autre
Format : Autre
Format : Autre
Format : Autre
Format : Autre
Format : Autre
Format : Autre
Format : Autre
Format : Autre
Format : Autre
Format : Autre
Format : Autre
Format : Autre
Format : Autre
Format : Autre
Format : Autre

Dates et versions

inserm-00651122 , version 1 (12-12-2011)

Identifiants

Citer

Peter Lorenz, Sabine Dietmann, Thomas Wilhelm, Dirk Koczan, Sandra Autran, et al.. The ancient mammalian KRAB zinc finger gene cluster on human chromosome 8q24.3 illustrates principles of C2H2 zinc finger evolution associated with unique expression profiles in human tissues.. BMC Genomics, 2010, 11 (1), pp.206. ⟨10.1186/1471-2164-11-206⟩. ⟨inserm-00651122⟩
207 Consultations
1061 Téléchargements

Altmetric

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More