TŁO: Pakowanie DNA do chromatyny reguluje transkrypcję od inicjacji inicjacji poprzez przetwarzanie końca 3'. Jednym z aspektów transkrypcji, w którym chromatyna odgrywa słabo poznaną rolę, jest współtranskrypcyjny splicing pre-mRNA. WYNIKI: Tutaj dostarczamy dowodów na to, że monoubikwitylacja H2B (H2BK123ub1) znakuje introny w Saccharomyces cerevisiae. Ogólnogenomowa mapa H2BK123ub1 w tym organizmie ujawnia, że ta modyfikacja jest wzbogacona w regiony kodujące i że jej poziomy osiągają szczyt w regionach transkrypcyjnych dwóch charakterystycznych podgrup genów. genów. Po pierwsze, długie geny częściej mają wyższy poziom H2BK123ub1, korelując z postulowaną rolą tej modyfikacji w zapobieganiu kryptycznej inicjacji transkrypcji w ORF-ach. inicjacji transkrypcji w ORF. Po drugie, geny, które są wysoce transkrybowane, również mają również wysoki poziom H2BK123ub1, w tym geny białek rybosomalnych, które obejmują większość genów zawierających introny u drożdży. H2BK123ub1 jest również cechą intronów w genomie drożdży, a zaburzenie tej modyfikacji zmienia intrageniczny rozkład trimetylacji H3 na lizynie 36 (H3K36me3), co funkcjonalnie koreluje z alternatywnym splicingiem RNA u ludzi. Ponadto Ponadto delecja genów kodujących podjednostki U2 snRNP, Lea1 lub Msl1, w w połączeniu z mutacją htb-K123R prowadzi do syntetycznej letalności. WNIOSEK: Dane te sugerują, że H2BK123ub1 ułatwia wzajemną wymianę między chromatyną i splicingiem pre-mRNA poprzez modulowanie dystrybucji intronowych i egzonicznych modyfikacji histonów. --- Splicing pre-mesjańskiego RNA jest przeprowadzany przez duży kompleks rybonukleoproteinowy zwany spliceosomem. Pomimo uderzającej ewolucyjnej konserwacji spliceosomalnych i ich funkcji, nadal istnieją kontrowersje dotyczące względne znaczenie splicingu w Saccharomyces cerevisiae - szczególnie biorąc pod uwagę niedostatek genów zawierających introny u drożdży. Tutaj pokazujemy, że splicing jednego pre-mesjańskiego RNA, SUS1, składnika proteazy ubikwityny histonu H2B jest niezbędny do ustalenia właściwego stanu modyfikacji chromatyny. chromatyny. Jeden kompleks białkowy, który jest ściśle zaangażowany w splicing pre-mRNA, kompleks wiążący czapeczkę drożdży, wydaje się być szczególnie ważny, jak o czym świadczą jego rozległe i unikalne interakcje genetyczne z enzymami, które katalizują ubikwitynację histonu H2B. Badania mikromacierzy pokazują, że delecja kompleksu (CBC) ma globalny wpływ na ekspresję genów, a dla około 20% tych genów około 20% tych genów, efekt ten jest tłumiony, gdy ubikwitynacja histonu H2B. Zgodnie z tym odkryciem wpływu zależnego od histonu H2B zależnego od ekspresji genów, delecja kompleksu wiążącego czapeczkę drożdży prowadzi do nadmiernej ubikwitynacji histonu H2B. Kluczowym składnikiem kompleksu modułu proteazy ubikwityny kompleksu SAGA, Sus1, jest kodowany przez gen, który zawiera dwa introny i jest nieprawidłowo splicowany, gdy CBC jest usunięty, co prowadzi do destabilizacji kompleksu proteazy ubikwityny i wadliwej modulacji komórkowych poziomów komórkowych poziomów H2B. Dane te pokazują, że splicing pre-mRNA odgrywa kluczową rolę w kluczową rolę w ubikwitynacji histonu H2B i że CBC w szczególności pomaga w ustaleniu prawidłowego stanu chromatyny i właściwej ekspresji genów, które są regulowane na poziomie histonów. są regulowane na poziomie ubikwitynacji histonu H2B. --- Ekspresja genów eukariotycznych obejmuje ścisłą koordynację między transkrypcją i splicingiem pre-mRNA; jednak czynniki odpowiedzialne za tę koordynację pozostają pozostają niekompletnie zdefiniowane. Tutaj zbadaliśmy genetyczne, funkcjonalne i biochemiczne interakcje interakcje prawdopodobnego koordynatora, Npl3, białka podobnego do SR w Saccharomyces cerevisiae, które, jak niedawno wykazaliśmy, jest wymagane do skutecznej ko-transkrypcji rekrutacji maszynerii splicingowej. Zbadaliśmy przestrzeń interakcji genetycznych NPL3 i zaobserwowaliśmy znaczące wzbogacenie genów zaangażowanych w modyfikację histonów i przebudowę chromatyny. modyfikację histonów i przebudowę chromatyny. W szczególności odkryliśmy, że Npl3 genetycznie oddziałuje zarówno z Bre1, który mono-ubikwitynuje histon H2B jako jako część kompleksu RAD6, oraz Ubp8, de-ubikwitynazą kompleksu SAGA. Na Na poparcie tych danych genetycznych pokazujemy, że Bre1 fizycznie oddziałuje z Npl3 w sposób niezależny od RNA. Ponadto, stosując mikromacierz splicingową obejmującą cały genom mikromacierzy, odkryliśmy, że znany defekt splicingu szczepu pozbawionego Npl3 jest zaostrzony przez delecję BRE1 lub UBP8, zjawisko fenokopiowane przez mutację punktową mutacja w H2B, która znosi ubikwitynację. Co ciekawe, nawet w obecności obecności NPL3 typu dzikiego, delecja BRE1 wykazuje łagodny defekt splicingu i wywołuje defekt wzrostu w połączeniu z delecjami wczesnych i późnych czynników splicingowych. czynników. Podsumowując, nasze dane ujawniają związek między Npl3 a szeroką gamą czynników chromatynowych i rozległą gamą czynników chromatynowych i opisują nieoczekiwany funkcjonalny związek między ubikwitynacją histonu H2B a splicingiem pre-mRNA.
Czy istnieje związek między ubikwitylacją histonów a splicingiem?
Tak, w przypadku histonu H2B