Functional studies of p.R132C, p.R149C, p.M283V, p.E431K, and a novel c.652-2A>G mutations of the CYP21A2 gene

Congenital adrenal hyperplasia (CAH) due to 21-hydroxylase deficiency is the most frequent inborn error of metabolism and accounts for 90–95% of CAH cases. In the present work, we analyzed the functional consequence of four novel previously reported point CYP21A2 mutations -p.R132C, p.R149C, p.M283V, p.E431K- found in Argentinean 21-hydroxylase deficient patients. In addition, we report an acceptor splice site novel point mutation, c.652-2A.G, found in a classical patient in compound heterozygosity with the rare p.R483Q mutation. We performed bioinformatic and functional assays to evaluate the biological implication of the novel mutation. Our analyses revealed that the residual enzymatic activity of the isolated mutants coding for CYP21A2 aminoacidic substitutions was reduced to a lesser than 50% of the wild type with both progesterone and 17-OH progesterone as substrates. Accordingly, all the variants would predict mild non-classical alleles. In one non-classical patient, the p.E431K mutation was found in cis with the p.D322G one. The highest decrease in enzyme activity was obtained when both mutations were assayed in the same construction, with a residual activity most likely related to the simple virilizing form of the disease. For the c.652-2A.G mutation, bioinformatic tools predicted the putative use of two different cryptic splicing sites. Nevertheless, functional analyses revealed the use of only one cryptic splice acceptor site located within exon 6, leading to the appearance of an mRNA with a 16 nt deletion. A severe allele is strongly suggested due to the presence of a premature stop codon in the protein only 12 nt downstream.Fil: Taboas, Melisa Ivana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud "Dr. C. G. Malbrán"; 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. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; ArgentinaFil: Scaia, María Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental; ArgentinaFil: Bruque, Carlos David. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud "Dr. C. G. Malbrán"; ArgentinaFil: Buzzalino, Noemí Delia. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud "Dr. Carlos G. Malbrán". Centro Nacional de Genética Médica; ArgentinaFil: Stivel, M.. Gobierno de la Ciudad Autonoma de Buenos Aires. Hospital General de Agudos Carlos Durand.; ArgentinaFil: Ceballos, Nora Raquel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Dain, Liliana Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud "Dr. C. G. Malbrán"; Argentin

Long range chromatin organization: a new layer in splicing regulation?

Splicing is a predominantly co-transcriptional process that has been shown to be tightly coupled to transcription. Chromatin structure is a key factor that mediates this functional coupling. In light of recent evidence that shows the importance of higher order chromatin organization in the coordination and regulation of gene expression, we discuss here the possible roles of long-range chromatin organization in splicing and alternative splicing regulation.Fil: Gómez Acuña, Luciana Inés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; ArgentinaFil: Kornblihtt, Alberto Rodolfo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentin

Seeking the truth behind the myth: Argonaute tales from “nuclearland”

Argonaute proteins have been traditionally characterized as a highly evolutionary conserved family engaged in post-transcriptional gene silencing pathways. The Argonaute family is mainly grouped into the AGO and PIWI clades. The canonical role of Argonaute proteins relies on their ability to bind small-RNAs that recognize complementary sequences on target mRNAs to induce either mRNA degradation or translational repression. However, there is an increasing amount of evidence supporting that Argonaute proteins also exert multiple nuclear functions that subsequently regulate gene expression. In this line, genome-wide studies showed that members from the AGO clade regulate transcription, 3D chromatin organization, and splicing of active loci located within euchromatin. Here, we discuss recent work based on high-throughput technologies that have significantly contributed to shed light on the multivariate nuclear functions of AGO proteins in different model organisms. We also analyze data supporting that AGO proteins are able to execute these nuclear functions independently from small RNA pathways. Finally, we integrate these mechanistic insights with recent reports highlighting the clinical importance of AGO in breast and prostate cancer development.Fil: Nazer, Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; 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. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina. University of Edinburgh; Reino UnidoFil: Kornblihtt, Alberto Rodolfo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentin

Connections between chromatin signatures and splicing

Splicing and alternative splicing are involved in the expression of most human genes, playing key roles in differentiation, cell cycle progression, and development. Misregulation of splicing is frequently associated to disease, which imposes a better understanding of the mechanisms underlying splicing regulation. Accumulated evidence suggests that multiple trans-acting factors and cis-regulatory elements act together to determine tissue-specific splicing patterns. Besides, as splicing is often cotranscriptional, a complex picture emerges in which splicing regulation not only depends on the balance of splicing factor binding to their pre-mRNA target sites but also on transcription-associated features such as protein recruitment to the transcribing machinery and elongation kinetics. Adding more complexity to the splicing regulation network, recent evidence shows that chromatin structure is another layer of regulation that may act through various mechanisms. These span from regulation of RNA polymerase II elongation, which ultimately determines splicing decisions, to splicing factor recruitment by specific histone marks. Chromatin may not only be involved in alternative splicing regulation but in constitutive exon recognition as well. Moreover, splicing was found to be necessary for the proper ‘writing’ of particular chromatin signatures, giving further mechanistic support to functional interconnections between splicing, transcription and chromatin structure. These links between chromatin configuration and splicing raise the intriguing possibility of the existence of a memory for splicing patterns to be inherited through epigenetic modifications.Fil: Gómez Acuña, Luciana Inés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; ArgentinaFil: Fiszbein, Ana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; ArgentinaFil: Alló, Mariano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; ArgentinaFil: Schor, Ignacio Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; ArgentinaFil: Kornblihtt, Alberto Rodolfo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentin

Transcriptional elongation and alternative splicing

Alternative splicing has emerged as a key contributor to proteome diversity, highlighting the importance of understanding its regulation. In recent years it became apparent that splicing is predominantly cotranscriptional, allowing for crosstalk between these two nuclear processes. We discuss some of the links between transcription and splicing, with special emphasis on the role played by transcription elongation in the regulation of alternative splicing events and in particular the kinetic model of alternative splicing regulation. This article is part of a Special Issue entitled: RNA polymerase II Transcript Elongation.Fil: Dujardin, Gwendal. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. 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. Laboratorio de Fisiología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Lafaille, Celina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. 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. Laboratorio de Fisiología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Petrillo, Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. 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. Laboratorio de Fisiología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Buggiano, Valeria Carmen. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. 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. Laboratorio de Fisiología y Biología Molecular; 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. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. 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. Laboratorio de Fisiología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Fiszbein, Ana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. 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. Laboratorio de Fisiología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Godoy Herz, Micaela Amalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. 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. Laboratorio de Fisiología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Nieto Moreno, Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. 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. Laboratorio de Fisiología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Muñoz, Manuel Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. 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. Laboratorio de Fisiología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Alló, Mariano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. 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. Laboratorio de Fisiología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Schor, Ignacio Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. 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. Laboratorio de Fisiología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Kornblihtt, Alberto Rodolfo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. 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. Laboratorio de Fisiología y Biología Molecular; Argentin

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