Determinants of the splice site selection in protein-coding and long non-coding RNAs

Abstract

Ve své dizertační práci jsem se zaměřila na několik málo proskoumaných oblastí regulace sestřihu RNA. V první části jsem analyzovala, jak chromatinové a transkripční regulační elementy mění sestřih pre-mRNA. Ve druhé části jsem studovala, proč jsou dlouhé nekódující RNA méně efektivně stříhané než mRNA kódující proteiny. Nakonec jsem zkoumala důležitost intronu pro aktivační funkci dlouhých nekódujících RNA. Bylo ukázáno, že chromatin a promotor mění alternativní sestřih. Zde jsem testovala, zda lokální chromatinové a vzdálené genomové prvky, které ovlivňují transkripci, mohou také modulovat sestřih. Použila jsem enzymy modifikující histony a pomocí TALE technologie je navedla na specifické oblasti ve FOSL1 genu. Pomocí tohoto přístupu jsem ukázala, že změny metylace v lyzínu 9 histónu H3 ovlivňují konstitutivní sestřih. Navíc podávám důkaz, že odstranení transkripčního zesilovače vzdáleného několik kilobází od alternativního exonu mění sestřih alternativního exonu. Mnohé dlouhé nekódujíci RNA podléhají stejnému mechanizmu zpracování jako pre- mRNA genů kódujících proteiny, ale často jsou neefektivně sestřiženy. Abychom identifikovali základní mechanismy tohoto jevu, hledali jsme možné inhibiční sekvence sestřihu u těchto dlouhých nekódujících RNA. Celogenomová analýza ukázala, že obecně dlouhé...

In my thesis, I focused on several underexplored areas of RNA splicing regulation. In the first part, I analyzed how chromatin and transcription regulatory elements change pre-mRNA splicing. In the second part, I studied why long non-coding RNAs (lncRNAs) are spliced less efficiently than protein-coding mRNAs. Finally, I was testing the importance of intron for the activating function of lncRNAs. It has been shown that chromatin and promoter identity modulate alternative splicing decisions. Here, I tested whether local chromatin and distant genomic elements that influence transcription can also modulate splicing. Using the chromatin modifying enzymes directly targeted to FOSL1 gene by TALE technology, I showed that changes in histone H3K9 methylation affect constitutive splicing. Furthermore, I provide evidence that deletion of transcription enhancer located several kilobases upstream of an alternative exons changes splicing pattern of the alternative exon. Many nascent lncRNAs undergo the same maturation steps as pre-mRNAs of protein- coding genes (PCGs), but they are often poorly spliced. To identify the underlying mechanisms for this phenomenon, we searched for putative splicing inhibitory sequences. Genome-wide analysis of intergenic lncRNAs (lincRNAs) revealed that, in general, they do not...