Implications of RNA⋅RNA Splicing in Evolution of Eukaryotic Cells

Abstract

The differences in the biochemistry of messenger RNA formation in eukaryotes compared to prokaryotes are so profound as to suggest that sequential prokaryotic to eukaryotic cell evolution seems unlikely. The recently discovered noncontiguous sequences in eukaryotic DNA that encode messenger RNA may reflect an ancient, rather than a new, distribution of information in DNA and that eukaryotes evolved independently of prokaryotes.

Le contrôle de la synthèse protéique dans les cellules des eucaryotes

“…Ce sont préférentiellement certains aspects ayant reçu un intense développement ces dernières années que nous envisagerons en nous limitant volontairement aux étapes précédant l'assemblage des acides aminés en polypeptides qui est traité conjointement dans un autre rapport (Pétrissant, 1981 (Breathnach et al, 1977 ;Jeffryes et Flavell, 1977 ;Gilbert, 1978 ;Crick, 1979 ;Kolata, 1980 (Wigler et al,1977(Wigler et al, , 1978(Wigler et al, , 1979Pellicer et al, 1978 ;Wold et al, 1979 ;Scangos et al, 1979 ;Mantei et al, 1979 ;Hamer et al, 1979 ;Mulligan et al, 1979 ; Leder, 19796 ;Lai et al, 1980 ;Breathnach et al, 1980 (Knapp et al, 1978 ;Melton et al, 1980). Le fait que des introns n'aient jamais pu être mis en évidence dans les gènes des procaryotes a conduit à postuler que les introns (Kolata, 1980 ;Gilbert, 1978) étaient apparus au cours de l'évolution, ou qu'au contraire deux voies relativement indépen-dantes auraient été suivies par les procaryotes et les eucaryotes (Darnell, 1978 ;Doolittle, 1978 Ross, 1976 ;Kinninburgh et al, 1978 ;Horowitz et al, 1978 ;Roop et al, 1978Roop et al, , 1980Harpold et al, 1979 ;Scherrer et al, 1979 ;Ryffel et al, 1980). Il a été proposé que l'introduction des introns dans le génôme a été un des éléments majeurs des mécanismes de l'évolution au niveau des gènes (Gilbert, 1978 ;Doolittle, 1979 ;Darnell, 1978 ;Crick, 1979 .…”

“…Le fait que des introns n'aient jamais pu être mis en évidence dans les gènes des procaryotes a conduit à postuler que les introns (Kolata, 1980 ;Gilbert, 1978) étaient apparus au cours de l'évolution, ou qu'au contraire deux voies relativement indépen-dantes auraient été suivies par les procaryotes et les eucaryotes (Darnell, 1978 ;Doolittle, 1978 Ross, 1976 ;Kinninburgh et al, 1978 ;Horowitz et al, 1978 ;Roop et al, 1978Roop et al, , 1980Harpold et al, 1979 ;Scherrer et al, 1979 ;Ryffel et al, 1980). Il a été proposé que l'introduction des introns dans le génôme a été un des éléments majeurs des mécanismes de l'évolution au niveau des gènes (Gilbert, 1978 ;Doolittle, 1979 ;Darnell, 1978 ;Crick, 1979 . Ces domaines correspondent en fait aux propriétés fonctionnelles de la protéine : l'exon central correspond à la portion de la globine liant l'hème, tandis que les 2 exons terminaux sont plutôt impliqués dans les interactions globine-globine (Craik et al, 1980 (Slonimski, 1980 ;Jacq et al, 1980 (Gurdon, 1974 Houdebine, 1980 (Jost et al, 1977), des caséines (Houdebine, 1977) et de la fibroïne (Gage et Manning, 1977) n'existent qu'en nombre très faible dans les cellules où ils s'expriment, tout comme dans les cellules où ils ne s'expriment pas.…”

Eukaryotes first: how could that be?

“…and James Darnell independently advanced this same idea [23,24]. Stunned (as were most geneticists) by the discovery of introns, dubious of Gilbert's [25] notion that introns' 'function' was to facilitate eukaryote evolution, and cognizant of Woese and Fox's three-domain phylogeny, we independently proposed that introns were present at a pre-cellular (or 'progenote') evolutionary stage and had participated in the assembly of the first genes.…”

“…The claim for eukaryotic primitivity based on the presence of spliceosomal introns-the 'introns early' hypothesis-was advanced before anything was known about eukaryotic pre-mRNA splicing mechanisms and when figure 1-1 was a reasonable understanding of domain phylogeny [23,24]. Parallel or convergent loss of introns by streamlining in Bacteria and Archaea did not seem less probable than gain in eukaryotes.…”

Electrophoretic profiles of nonhistone nuclear proteins of human hearts with muscular subaortic stenosis.

“…It is possible that these differences in NHNP represent alterations in the processing or maturation of mRNA. Recent findings pertaining to intervening sequences of DNA and the processing of mRNA (see review Darnell, 1978) suggest that these proteins also may be involved in post-transcriptional events.…”