U1 snRNPはmRNAの長さを決定し,アイソフォームの発現を調節する

科学分野:

• 分子生物学は分子生物学である.
• 遺伝子規制 遺伝子規制
• RNA 処理 RNA 処理

背景:

• U1 snRNP (U1) は,スプライシングと早期の転写終止の防止に不可欠です.
• 暗号的ポリアデニルシグナル (PASs) での割れとポリアデニル化 (PCPA) は,トランスクリプトを早期に終了させることができます.
• 内部PASにおけるPCPAの規制におけるU1の役割は,十分に理解されていません.

研究 の 目的:

• U1 snRNPレベルがPCPAとmRNA 3'-エンド形成に及ぼす全ゲノムに影響を調査する.
• 異なる細胞環境におけるPCPAのU1媒介調節による機能的影響を調査する.
• U1がコトランスクリプション性PCPAに抵抗するメカニズムを解明する.

主な方法:

• 差異的に表現されたトランスクリプト (HIDE-seq) の高通量配列化戦略の開発と適用は,PCPAサイトを全ゲノムにマッピングします.
• 細胞モデルにおけるU1 snRNPレベルの実験操作.
• ニューロンの活性化に関連したmRNAの縮小を,U1レベルの変化によって再現する.

主要な成果:

• U1の枯渇は, ~1kB以内のほとんどの新生トランスクリプトの早期終結につながりました.
• 適度なU1レベルは,スプライシングを阻害することなく,投与量に依存してPCPAを下流にシフトします.
• このシフトは,mRNA 3' UTRの縮小と3' エクソンスイッチングを引き起こし,活性化された免疫/ニューロン細胞,幹細胞,がんで観察されました.
• ニューロンの活性化によって引き起こされたmRNAの縮小は,U1の減少によって模倣され,U1の過剰表現によって逆転した.
• "テレスクリプト"と呼ばれる新しいメカニズムが提案され,新生トランスクリプトとのU1関連がコトランスクリプション性PCPAに対抗する.

結論:

• U1 snRNPは,暗号化されたPASでPCPAによる早期の転写終了を防止する上で重要な役割を果たします.
• U1レベルのダイナミックな調節,特にニューロンの活性化のような急速な細胞反応の間に,mRNA 3'端処理に大きく影響し,3' UTRの縮小とエクソンスイッチングにつながります.
• テレスクリプトは,トランスクリプトームの完全性を確保し,新生トランスクリプトとのU1のコトランスクリプション関連によってmRNAの長さを調節する新しいメカニズムを表しています.