1. The Landscape of L1 Retrotransposons in the Human Genome Is Shaped by Pre-insertion Sequence Biases and Post-insertion Selection
- Author
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Simona Saccani, Marc Bailly-Bechet, Dominic van Essen, Nicolas Gilbert, Oliver Siol, Pilvi Nigumann, Tania Sultana, Léo Pioger, Amal Zine El Aabidine, Claude Philippe, Jean-Christophe Andrau, Gaël Cristofari, Institut de Recherche sur le Cancer et le Vieillissement (IRCAN), Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015 - 2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015 - 2019) (COMUE UCA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA), Institut de génétique humaine (IGH), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Côte d'Azur (UCA), Institut Gilbert-Laustriat : Biomolécules, Biotechnologie, Innovation Thérapeutique, Université Louis Pasteur - Strasbourg I-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Génétique Moléculaire de Montpellier (IGMM), Cellules Souches, Plasticité Cellulaire, Médecine Régénératrice et Immunothérapies (IRMB), Centre Hospitalier Régional Universitaire [Montpellier] (CHRU Montpellier)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM), Fondation pour la Recherche Medicale [FRM-DEP20131128533], European Research Council [ERC-2009-StG 243312], Agence Nationale de la Recherche (LABEX SIGNALIFE) [ANR-11-LABX-0028-01], Agence Nationale de la Recherche (RETROMET) [ANR-16-CE12-0020], Canceropole PACA (Projet Emergence), CNRS [GDR 3546], University Hospital Federation (FHU) OncoAge, FEDER, Inserm, Universite Cote d'Azur (France), University of Dhaka (Bangladesh), Agence Nationale de la Recherche (RETROGENO) [ANR-12-BSV6-0003], Region Provence Alpes Cote d'Azur, Conseil Departemental 06, ITMO Cancer Aviesan [plan cancer], ANR: 11-LABX-0028,SIGNALIFE,program 'Investments for the Future' LABEX SIGNALIFE, ANR-16-CE12-0020,RETROMET,Rendre unique l'ADN répété ou comment révéler la régulation épigénétique des rétrotransposons L1 dans les cellules somatiques humaines à une résolution inégalée.(2016), ANR-12-BSV6-0003,RETROGENO,Complexes de rétrotransposition du LINE-1 humain et instabilité génomique(2012), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA), Institut Sophia Agrobiotech (ISA), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Côte d'Azur (UCA), ANR-11-LABX-0028,SIGNALIFE,Réseau d'Innovation sur les Voies de Signalisation en Sciences de la Vie(2011), CCSD, Accord Elsevier, Centres d'excellences - Réseau d'Innovation sur les Voies de Signalisation en Sciences de la Vie - - SIGNALIFE2011 - ANR-11-LABX-0028 - LABX - VALID, Rendre unique l'ADN répété ou comment révéler la régulation épigénétique des rétrotransposons L1 dans les cellules somatiques humaines à une résolution inégalée. - - RETROMET2016 - ANR-16-CE12-0020 - AAPG2016 - VALID, BLANC - Complexes de rétrotransposition du LINE-1 humain et instabilité génomique - - RETROGENO2012 - ANR-12-BSV6-0003 - BLANC - VALID, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Centre d'Immunologie de Marseille - Luminy (CIML), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA), and Université de Montpellier (UM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre Hospitalier Régional Universitaire [Montpellier] (CHRU Montpellier)
- Subjects
DNA Replication ,replication ,Retroelements ,[SDV]Life Sciences [q-bio] ,x-chromosome incactivation ,Retrotransposon ,Biology ,dna ,Genome ,03 medical and health sciences ,0302 clinical medicine ,read alignement ,[SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN] ,[SDV.BBM] Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology ,Humans ,[SDV.BBM]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology ,Insertion sequence ,Molecular Biology ,ComputingMilieux_MISCELLANEOUS ,030304 developmental biology ,Whole genome sequencing ,0303 health sciences ,Replication timing ,Natural selection ,Genome, Human ,line-1 retrotransposition ,Chromosome Mapping ,Genomics ,Cell Biology ,LINE1 ,reverse transcription ,[SDV] Life Sciences [q-bio] ,Long Interspersed Nucleotide Elements ,Evolutionary biology ,DNA Transposable Elements ,human-cells ,[SDV.BBM.GTP] Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN] ,Human genome ,Mobile genetic elements ,transposable elements ,rplication ,reveals ,intergration site selection ,030217 neurology & neurosurgery ,HeLa Cells - Abstract
International audience; L1 retrotransposons are transposable elements and major contributors of genetic variation in humans. Where L1 integrates into the genome can directly impact human evolution and disease. Here, we experimentally induced L1 retrotransposition in cells and mapped integration sites at nucleotide resolution. At local scales, L1 integration is mostly restricted by genome sequence biases and the specificity of the L1 machinery. At regional scales, L1 shows a broad capacity for integration into all chromatin states, in contrast to other known mobile genetic elements. However, integration is influenced by the replication timing of target regions, suggesting a link to host DNA replication. The distribution of new L1 integrations differs from those of preexisting L1 copies, which are significantly reshaped by natural selection. Our findings reveal that the L1 machinery has evolved to efficiently target all genomic regions and underline a predominant role for post-integrative processes on the distribution of endogenous L1 elements.
- Published
- 2019