Two Novel Families of Short Interspersed Repetitive Elements from the Mud Loach (Misgurnus mizolepis)

Short interspersed repetitive elements (SINEs) are dispersed throughout eukaryotic genomes. These SINEs have been shown to be excellent phylogenetic markers for the closed related species. In this report, we isolated two novel families of SINEs from the mud loach. The two SINE families, mlSINE-L and mlSINE-S, have genomic lengths of about 410bp and 270bp, respectively. 5' and 3' ends of the SINE families are well conserved and highly homologous to each of corresponding ends of RSg-1 and SmaI SINEs. Phylogenetic analysis shows that mlSINEs are unique to the mud loach. A dot blot hybridization experiment shows that mlSINE-L has an estimated copy number of $1{\times}10^3$ per $2{\times}10^9bp$ (2.8 pg) and is more frequently distributed at nuclear matrix attachment regions (MARs) than loop DNAs. The result suggests that mlSINEs may preferentially integrate in or near MARs.

짧은 집단 반복 요소 (Short Interspersed Repetitive Elements, SINE) 는 수백개 정도의 염기로 구성된 반복염기서열로서 LINE (Long Interspersed Nucleotide Elements)와 함께 바이러스와는 구별되는 레트로트랜스포존 (Retrotransposon)의 하나로 알려져 있다. 이들의 생체 내 역할은 정확하게 밝혀진 것은 없지만 게놈 내에서 반복염기서열의 재배열을 통해 완전히 새로운 유전자를 창조하거나 기존의 유전자를 변형시킴으로써 유전물질의 운반수단 및 진화적 변화에 있어서 중요한 역할을 할 것이라 예상되며, 질병의 원인이 된다고도 밝혀져 있다. 본 연구에서는 미꾸라지로부터 SINE의 새로운 두 그룹을 분리하였다. 두 SINE 그룹, mlSINE-L과 mlSINE-S는 각각 약 410bp와 270bp의 염기로 구성되어 있다. 두 SINE 그룹의 5'과 3'말단의 서열은 RSg-1와 SmaI SINE 의 그것과 높은 유사도를 보였다. 계통발생분석결과, mlSINE들은 미꾸라지에서 유일하였으며, dot blot hybridization의 결과는 mlSINE-L이 미꾸라지 게놈 $2{\times}10^9bp$ (2.8 pg)당 $1{\times}10^3$ copy를 가지는 것으로 추정되며, loop DNA보다 핵기질부착부위 (nuclear matrix attachment regions, MARs)에서 그 분포도가 높았다. 이런 결과는 미꾸라지의 새로운 SINE 들이 핵기질 부착부위 내에서나 혹은 가까운 주변에 우선적으로 삽입될 수 있음을 나타낸다.