Comparative genomics of bidirectional gene pairs and its implications for the evolution of a transcriptional regulation system

Koyanagi, Kanako O.; Hagiwara, Masato; Itoh, Takeshi; Gojobori, Takashi; Imanishi, Tadashi

doi:10.1016/j.gene.2005.04.027

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“…Next, we examined the presence of bidirectional promoters among the identified promoters. We consider a promoter as bidirectional if it is shared between two genes which are in opposite orientation and the promoter region either overlaps with the first exon of the transcripts or is within À1 kb of known TSS as previously described (40). We identified 1093, 1029, 989, 1125 and 852 bidirectional promoters in brain, kidney, liver, lung and spleen, respectively.…”

Section: Identification and Annotation Of Active Promoters In The Moumentioning

confidence: 99%

Genome-Wide Mapping of RNA Pol-II Promoter Usage in Mouse Tissues by ChIP-Seq

Pal

Gupta

Davuluri

2014

Methods in Molecular Biology

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Section: Identification and Annotation Of Active Promoters In The Moumentioning

confidence: 99%

Genome-Wide Mapping of RNA Pol-II Promoter Usage in Mouse Tissues by ChIP-Seq

Pal

Gupta

Davuluri

2014

Methods in Molecular Biology

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“…The preference for closely located head-to-head gene pairs appears to be specific to the mammalian lineage. However, the genes involved are not enriched in mammal-specific genes, suggesting that gene rearrangement per se may provide new regulatory configurations and opportunities for phenotypic novelties (Koyanagi et al 2005). In yeast, adaptive evolution in the relative orientation of adjacent genes could not be proven, despite numerous gene losses following recurrent wholegenome duplications (Byrnes et al 2006).…”

mentioning

confidence: 99%

Assessing the Influence of Adjacent Gene Orientation on the Evolution of Gene Upstream Regions inArabidopsis thaliana

Chen

Collins

et al. 2010

Genetics

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The orientation of flanking genes may influence the evolution of intergenic regions in which cis-regulatory elements are likely to be located: divergently transcribed genes share their 59 regions, resulting either in smaller ''private'' spaces or in overlapping regulatory elements. Thus, upstream sequences of divergently transcribed genes (bi-directional upstream regions, or URs) may be more constrained than those of unidirectional gene pairs. We investigated this effect by analyzing nucleotide variation segregating within and between Arabidopsis species. Compared to uni-directional URs, bi-directional URs indeed display lower population mutation rate, as well as more low-frequency polymorphisms. Furthermore, we find that bidirectional regions undergo selection for the maintenance of intergenic distance. Altogether, however, we observe considerable variation in evolutionary rates, with putative signatures of selection on two unidirectional upstream regions.

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“…Os genes estão ordenados e orientados na direção da replicação, para evitar a colisão entre as enzimas DNA e RNA polimerases, e múltiplos genes estão organizados em operons e são co-transcritos num mRNA policistrônico (Koyanagi, et al, 2005).…”

Section: Organização Do Genomaunclassified

“…Esta forma de organização no genoma, de genes transcritos divergentes, sugere que sua expressão possa ser co-regulada (Trinklein et al, 2004) e seu estudo é de grande interesse, pois pode revelar como a transcrição de diferentes genes é coordenada (Koyanagi et al, 2005). Ambos os genes seriam transcritos a partir de uma região intergênica de 647 pb.…”

Section: Genoma E Rede De Regulação Transcricionalunclassified

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Análise do promotor bidirecional que controla os genes citrato sintase e isocitrato liase do fungo filamentoso Trichoderma reesei.

Morante¹

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T. reesei..........................................................................................The transcriptional activity of the intergenic promoter region was analyzed using hygromicin B phosphotransferase (hph) as a reporter gene. A functional region required for the transcription of both genes was identified in the centre of this promoter. It has a GC box that interacts with a putative transcription factor Sp1 from T. reesei (TrZnFSp1).The results presented in this work show that both genes are divergently transcribed from a bidirectional promoter that shares an essential central GC box. (Lander et al., 2001;Venter et al., 2001) e Saccharomyces cerevisiae (Goffeau et al., 1996), tem permitido a elaboração de mapas genéticos e físicos desses genomas. Esses mapas permitem determinar a estrutura e organização gênica, identificando e localizando genes e regiões intergênicas; estudar a distribuição de genes entre grupos taxonômicos; manipular a herança de determinadas características do indivíduo e determinar o padrão de expressão temporal e espacial de proteínas codificadas pelos genes (Lawrence et al., 2003).Análises de seqüenciamento de DNA e mapeamento de sítios de início de transcrição têm demonstrado que os genomas de vários organismos apresentam genes que são transcritos de forma divergente (em orientação oposta), a partir de promotores compartilhados ou não. Na organização divergente, a transcrição dos genes pode ser coordenada, ou co-regulada, se as regiões reguladoras da transcrição forem compartilhadas (Beck et al., 1988).A partir do banco de dados "Trichoderma reesei EST database and mitochondrial genome" (http//trichoderma.iq.usp.br), de Trichoderma reesei, um fungo filamentoso e 2 organismo modelo para análise genômica (Herrera-Estrella et al., 1990), foi inicialmente selecionado o gene da enzima citrato sintase (TrCit) para um estudo do controle de sua expressão gênica que envolveu a clonagem de seu locus gênico. Entretanto, a análise desse locus mostrou a orientação divergente dos genes citrato sintase (TrCit) e isocitrato liase (TrIcl), separados por uma curta região intergênica. Assim, pretendeu-se analisar está região promotora intergênica, com o intuito de determinar se ambos os genes estão sob o controle de um promotor bidirecional, identificar os prováveis elementos responsáveis pelo controle da transcrição e descrever pela primeira vez um promotor desta natureza em T. reesei. Organização do genoma.O genoma de procariotos é, na maioria dos casos, altamente organizado. Os genes estão ordenados e orientados na direção da replicação, para evitar a colisão entre as enzimas DNA e RNA polimerases, e múltiplos genes estão organizados em operons e são co-transcritos num mRNA policistrônico (Koyanagi, et al., 2005).Em contraste direto, o arranjo dos genes no genoma eucariótico não é organizado, a maioria dos genes é regulada individualmente, com um promotor na extremidade 5´ e um terminador de transcrição na extremidade 3´ e os transcritos são mRNAs monocistrônicos; porém, nem todos os genes s...

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Comparative genomics of bidirectional gene pairs and its implications for the evolution of a transcriptional regulation system

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Genome-Wide Mapping of RNA Pol-II Promoter Usage in Mouse Tissues by ChIP-Seq

Genome-Wide Mapping of RNA Pol-II Promoter Usage in Mouse Tissues by ChIP-Seq

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Análise do promotor bidirecional que controla os genes citrato sintase e isocitrato liase do fungo filamentoso Trichoderma reesei.

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