Substitution pattern of the CArG element in human and mouse genomes

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Abstract:

cis-Elements CArG bound by serum response factor (SRF) are presently being intensively studied, but little is known about the substitution pattern of functional CArG elements. Here, we have performed the first evolutionary analysis of CArGome in the human and mouse genome through bioinformatic methods and statistical tests. We calculated the substitution rate at each site of the functional CArG elements. The results showed that the core sites of the functional CArG elements evolved faster than did the background DNA, indicating that these sites were likely to evolve under positive selection. Moreover, a strong TATA “motif” was evident in the core region within the functional CArG elements in both human and mouse promoters. This motif could probably be a major contribution to the formation of the spatial structure, which was important for CArG-SRF recognition. Thus, the study further revealed the sequence character and substitution pattern of CArG elements and provided useful information for the study of the SRF-binding efficiencies of CArG promoters in functional assays.

Les éléments cis CArG liés par le facteur de réponse au sérum (SRF) font présentement l’objet de nombreux travaux, mais peu de choses sont connues au sujet des substitutions entre éléments CArG fonctionnels. Dans ce travail, les auteurs ont réalisé la première analyse de l’évolution du CArGome au sein des génomes de l’humain et de la souris via une approche bioinformatique et des tests statistiques. Les auteurs ont calculé le taux de substitution à chacun des sites chez les éléments CArG fonctionnels. Les résultats montrent que les sites au centre des éléments CArG fonctionnels ont évolué plus rapidement que le reste de l’ADN, ce qui suggère que ces sites auraient évolué sous l’impulsion d’une sélection positive. De plus, un fort « motif » TATA était évident au sein de la région centrale chez les éléments CArG fonctionnels présents dans les promoteurs humains et murins. Ce « motif » pourrait apporter une contribution majeure à la formation de la structure spatiale qui est importante pour la reconnaissance CArG-SRF. Cette étude a ainsi révélé les propriétés de ces séquences et le type de substitutions qui caractérisent les éléments CArG en plus de fournir des informations utiles pour l’étude de l’intensité de liaison des facteurs SRF sur les promoteurs CArG lors d’analyses fonctionnelles.

Document Type: Research Article

Publication date: February 1, 2011

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