The genomic platform that informs evolution of microRNA cascades remains unknown. Here we capitalised on the recent evolutionary trajectory of hominin-specific miRNA-4673, encoded in intron 4 of notch-1, to uncover the identity of one such precursor genomic element and the selective forces acting upon it. The miRNA targets genes that regulate Wnt/β-catenin signalling cascade. Primary sequence of the microRNA and its target region in Wnt modulating genes evolved from homologous signatures mapped to homotypic cis-clusters recognised by TCF3/4 and TFAP2A/B/C families. Integration of homologous TFAP2A/B/C cis-clusters (short range inhibitor of β-catenin) into the transcriptional landscape of Wnt cascade genes can reduce noise in gene expression. Probabilistic adoption of miRNA secondary structure by one such cis-signature in notch-1 reflected selection for superhelical curvature symmetry of precursor DNA to localise a nucleosome that overlapped the latter cis-cluster. By replicating the cis-cluster signature, non-random interactions of the miRNA with key Wnt modulator genes expanded the transcriptional noise buffering capacity via a coherent feed-forward loop mechanism. In consequence, an autonomous transcriptional noise dampener (the cis-cluster/nucleosome) evolved into a post-transcriptional one (the miRNA). The findings suggest a latent potential for remodelling of transcriptional landscape by miRNAs that capitalise on non-random distribution of genomic cis-signatures.

中文翻译：

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降噪的基因组竞争塑造了 mir-4673 的进化格局。

告知 microRNA 级联进化的基因组平台仍然未知。在这里，我们利用在 notch-1 的内含子 4 中编码的人类特异性 miRNA-4673 最近的进化轨迹来揭示一种这样的前体基因组元件的身份以及作用于它的选择性力量。miRNA 靶向调节 Wnt/β-catenin 信号级联的基因。Wnt 调节基因中的 microRNA 及其靶区域的一级序列从映射到 TCF3/4 和 TFAP2A/B/C 家族识别的同型顺式簇的同源特征进化而来。将同源 TFAP2A/B/C 顺式簇（β-连环蛋白的短程抑制剂）整合到 Wnt 级联基因的转录景观中可以降低基因表达中的噪音。在 notch-1 中，一个这样的顺式特征对 miRNA 二级结构的概率采用反映了对前体 DNA 的超螺旋曲率对称性的选择，以定位与后一个顺式簇重叠的核小体。通过复制顺式簇特征，miRNA 与关键 Wnt 调节基因的非随机相互作用通过一致的前馈循环机制扩大了转录噪声缓冲能力。因此，一种自主的转录噪声抑制器（顺式簇/核小体）进化为转录后的抑制器（miRNA）。研究结果表明利用基因组顺式特征的非随机分布的 miRNA 重塑转录景观的潜在潜力。通过复制顺式簇特征，miRNA 与关键 Wnt 调节基因的非随机相互作用通过一致的前馈循环机制扩大了转录噪声缓冲能力。因此，一种自主的转录噪声抑制器（顺式簇/核小体）进化为转录后的抑制器（miRNA）。研究结果表明利用基因组顺式特征的非随机分布的 miRNA 重塑转录景观的潜在潜力。通过复制顺式簇特征，miRNA 与关键 Wnt 调节基因的非随机相互作用通过一致的前馈循环机制扩大了转录噪声缓冲能力。因此，一种自主的转录噪声抑制器（顺式簇/核小体）进化为转录后的抑制器（miRNA）。研究结果表明利用基因组顺式特征的非随机分布的 miRNA 重塑转录景观的潜在潜力。一种自主转录噪声抑制器（顺式簇/核小体）演变成转录后噪声抑制器（miRNA）。研究结果表明利用基因组顺式特征的非随机分布的 miRNA 重塑转录景观的潜在潜力。一种自主转录噪声抑制器（顺式簇/核小体）演变成转录后噪声抑制器（miRNA）。研究结果表明利用基因组顺式特征的非随机分布的 miRNA 重塑转录景观的潜在潜力。