Whole-body single-cell sequencing reveals transcriptional domains in the annelid larval body.

Animal bodies comprise diverse arrays of cells. To characterise cellular identities across an entire body, we have compared the transcriptomes of single cells randomly picked from dissociated whole larvae of the marine annelid Platynereis dumerilii. We identify five transcriptionally distinct groups of differentiated cells, each expressing a unique set of transcription factors and effector genes that implement cellular phenotypes. Spatial mapping of cells into a cellular expression atlas, and wholemount in situ hybridisation of group-specific genes reveals spatially coherent transcriptional domains in the larval body, comprising e.g. apical sensory-neurosecretory cells vs. neural/epidermal surface cells. These domains represent new, basic subdivisions of the annelid body based entirely on differential gene expression, and are composed of multiple, transcriptionally similar cell types. They do not represent clonal domains, as revealed by developmental lineage analysis. We propose that the transcriptional domains that subdivide the annelid larval body represent families of related cell types that have arisen by evolutionary diversification. Their possible evolutionary conservation makes them a promising tool for evo-devo research. (167/250).KA and JM were supported by the Marie Curie COFUND programme from the European Commission and by EMBL core funding. NE, PC, VB, and DA were supported by core funding from EMBL. KA, HMV, PYB, PV were supported by the Advanced grant “Brain Evo-Devo” from the European Research Council. JCM was supported by core funding from EMBL and Cancer Research UK

Effects of the progesterone receptor on transcriptional elongation of human bcl-x gene

Los Receptores de Esteroides (SRs) regulan la expresión génica mediante su interacción con Elementos de Respueta a Hormona (HREs) ubicados en las regiones promotoras de sus genes blanco. Según el modelo clásico de activación transcripcional, los SRs reclutan complejos que relajan el estado de la cromatina favoreciendo, así, los pasos tempranos de la transcripción. Sin embargo, a partir del uso de la técnica de inmunoprecipitacion de cromatina seguida de secuenciación masiva (ChIP-seq), se encontró que una gran parte de los sitios de unión de los SRs al ADN se encuentra ubicada en regiones intragénicas. Adicionalmente, algunos de los complejos modificadores de la cromatina asociados a los efectos de los SRs en las regiones promotoras de sus genes blanco, también fueron encontraron favoreciendo la elongación transcripcional a lo largo de las regiones transcribibles. El objetivo de esta tesis es estudiar el posible efecto de los SRs unidos a las regiones intragénicas sobre la elongación de la Pol II en genes endógenos. Para ésto se utilizaron células humanas T47D tratadas con el progestágeno sintético R5020 y al gen bcl-x como modelo de estudio. Los resultados mostraron que el Receptor de Progesterona (PR) se recluta únicamente a sitios intragénicos, conjuntamente con las histonas acetiltransferasas CBP y GCN5 y el factor positivo de elongación P-TEFb. El reclutamiento de estos factores correlaciona con un aumento en la acetilación de las histonas, el desplazamiento parcial de los nucleosomas, un aumento en la abundancia de la Pol II principalmente en el extremo 3´del gen y una mayor procesividad de la Pol II a lo largo del mismo. En su conjunto los resultados presentados en este trabajo sugieren que la modulación de elongación de la Pol II en bcl-x humano supondría un nuevo mecanismo de regulación de la expresión génica mediada por el PR

Efectos del receptor de progesterona sobre la elongación transcripcional del gen bcl-x humano

Los Receptores de Esteroides (SRs) regulan la expresión génica mediante su interacción con Elementos de Respueta a Hormona (HREs) ubicados en las regiones promotoras de sus genes blanco. Según el modelo clásico de activación transcripcional, los SRs reclutan complejos que relajan el estado de la cromatina favoreciendo, así, los pasos tempranos de la transcripción. Sin embargo, a partir del uso de la técnica de inmunoprecipitacion de cromatina seguida de secuenciación masiva (ChIP-seq), se encontró que una gran parte de los sitios de unión de los SRs al ADN se encuentra ubicada en regiones intragénicas. Adicionalmente, algunos de los complejos modificadores de la cromatina asociados a los efectos de los SRs en las regiones promotoras de sus genes blanco, también fueron encontraron favoreciendo la elongación transcripcional a lo largo de las regiones transcribibles. El objetivo de esta tesis es estudiar el posible efecto de los SRs unidos a las regiones intragénicas sobre la elongación de la Pol II en genes endógenos. Para ésto se utilizaron células humanas T47D tratadas con el progestágeno sintético R5020 y al gen bcl-x como modelo de estudio. Los resultados mostraron que el Receptor de Progesterona (PR) se recluta únicamente a sitios intragénicos, conjuntamente con las histonas acetiltransferasas CBP y GCN5 y el factor positivo de elongación P-TEFb. El reclutamiento de estos factores correlaciona con un aumento en la acetilación de las histonas, el desplazamiento parcial de los nucleosomas, un aumento en la abundancia de la Pol II principalmente en el extremo 3´del gen y una mayor procesividad de la Pol II a lo largo del mismo. En su conjunto los resultados presentados en este trabajo sugieren que la modulación de elongación de la Pol II en bcl-x humano supondría un nuevo mecanismo de regulación de la expresión génica mediada por el PR

Argonaute-1 binds transcriptional enhancers and controls constitutive and alternative splicing in human cells

The roles of Argonaute proteins in cytoplasmic microRNA and RNAi pathways are well established. However, their implication in small RNA-mediated transcriptional gene silencing in the mammalian cell nucleus is less understood. We have recently shown that intronic siRNAs cause chromatin modifications that inhibit RNA polymerase II elongation and modulate alternative splicing in an Argonaute-1 (AGO1)-dependent manner. Here we used chromatin immunoprecipitation followed by deep sequencing (ChIP-seq) to investigate the genome-wide distribution of AGO1 nuclear targets. Unexpectedly, we found that about 80% of AGO1 clusters are associated with cell-type-specific transcriptional enhancers, most of them (73%) overlapping active enhancers. This association seems to be mediated by long, rather than short, enhancer RNAs and to be more prominent in intragenic, rather than intergenic, enhancers. Paradoxically, crossing ChIP-seq with RNA-seq data upon AGO1 depletion revealed that enhancer-bound AGO1 is not linked to the global regulation of gene transcription but to the control of constitutive and alternative splicing, which was confirmed by an individual gene analysis explaining how AGO1 controls inclusion levels of the cassette exon 107 in the SYNE2 gene.Fil: Alló, Mariano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular; ArgentinaFil: Agirre, Eneritz. Universitat Pompeu Fabra; EspañaFil: Bessonov, Sergey. Max Planck Institute For Biophysical Chemistry; AlemaniaFil: Bertucci, Paola Yanina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular; ArgentinaFil: Gómez Acuña, Luciana Inés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular; ArgentinaFil: Buggiano, Valeria Carmen. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular; ArgentinaFil: Bellora, Nicolás. Universitat Pompeu Fabra; EspañaFil: Singh, Babita. Universitat Pompeu Fabra; EspañaFil: Petrillo, Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular; ArgentinaFil: Blaustein Kappelmacher, Matias. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular; ArgentinaFil: Miñana, Belén. Universitat Pompeu Fabra; España. Centre for Genomic Regulation; EspañaFil: Dujardin, Gwendal. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular; ArgentinaFil: Pozzi, Berta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular; ArgentinaFil: Pelisch, Federico Gaston. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular; ArgentinaFil: Bechara, Elías. Universitat Pompeu Fabra; España. Centre for Genomic Regulation; EspañaFil: Agafonov, Dmitry E.. Max Planck Institute For Biophysical Chemistry; AlemaniaFil: Srebrow, Anabella. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular; ArgentinaFil: Lührmann, Reinhard. Max Planck Institute For Biophysical Chemistry; AlemaniaFil: Valcárcel, Juan. Universitat Pompeu Fabra; España. Institució Catalana de Recerca i Estudis Avancats; EspañaFil: Eyras, Eduardo. Universitat Pompeu Fabra; EspañaFil: Kornblihtt, Alberto Rodolfo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular; Argentin