Role sestřihových faktorů v regulaci genové exprese - vztah sestřihu a transkripce v Saccharomyces cerevisiae

Abstract

Transkripce a úpravy primárního transkriptu jako například sestřih pre-mRNA probíhají na chromatinu ve stejný čas a na stejném místě. Tento fakt vedl k myšlence, že jsou tyto procesy regulačně spřaženy, o čemž svědčí i stále přibývající množství důkazů. Jedním z faktorů, který by toto spřažení mohl zprostředkovat, je protein Prp45/SKIP. O lidském proteinu SKIP je známo, že se účastní vzniku mRNA na úrovni iniciace i elongace transkripce, interaguje s modifikátory chromatinu a je to i známý sestřihový faktor. Funkce orthologa proteinu SKIP z kvasinky Saccharomyces cerevisiae, Prp45, byla však zatím spojena pouze se sestřihem pre- mRNA. V této práci jsme blíže charakterizovali roli Prp45 při sestřihu a také jsme rozpracovali výsledky spojující Prp45 s transkripcí a modifikacemi chromatinu. Na základě výsledků získaných metodou RNA-seq bylo zjištěno, že buňky prp45(1-169) akumulují pre-mRNA. Tato akumulace zřejmě není způsobená poškozením drah regulujících degradaci RNA. Rozsah defektů sestřihu u buněk prp45(1-169) také nebyl závislý na kánonicitě 5' sestřihového místa, místa větvení nebo vzdálenosti mezi místem větvení a 3' sestřihovým místem. Pomocí chromatinové imunoprecipitace jsme zjistili, že mutace prp45(1-169) způsobuje defekt při sestavování spliceosomu, a to ve fázi vyvazování U2 snRNP,...

Transcription and pre-mRNA processing, e.g., splicing, occur at the same place and time in the context of chromatin. A growing amount of evidence supports the hypothesis that these processes are interconnected. Prp45/SKIP is one of the factors which are believed to mediate the interconnection. The human ortholog, SKIP, is known for affecting mRNA formation on the levels of transcription initiation and elongation. Moreover, it interacts with chromatin modifiers and it is a splicing factor, too. The function of the Saccharomyces cerevisiae ortholog, Prp45, has been so far connected only to pre-mRNA splicing. In this work, we characterized the role of Prp45 in splicing and elaborated the results connecting Prp45 to transcription and chromatin modifications. RNA-seq results showed that pre-mRNA is accumulated in prp45(1-169) cells. This accumulation is not caused by the reduced activity of pathways responsible for RNA degradation. The extent of the splicing inefficiency in prp45(1-169) cells did not depend on either the canonicity of the 5' splice site and branch site or the distance between the branch site and the 3' splice site. Using chromatin immunoprecipitation, we found that prp45(1-169) mutation causes delay in U2 snRNP recruitment to assembling spliceosome. This delay transfers to the later...