Light regulates alternative splicing outcomes via the TOR kinase pathway

For plants, light is the source of energy and the most relevant regulator of growth and adaptations to the environment by inducing changes in gene expression at various levels, including alternative splicing. Light-triggered chloroplast retrograde signals control alternative splicing in Arabidopsis thaliana. Here, we provide evidence that light regulates the expression of a core set of splicing-related factors in roots. Alternative splicing responses in roots are not directly caused by light but are instead most likely triggered by photosynthesized sugars. The target of rapamycin (TOR) kinase plays a key role in this shoot-to-root signaling pathway. Knocking down TOR expression or pharmacologically inhibiting TOR activity disrupts the alternative splicing responses to light and exogenous sugars in roots. Consistently, splicing decisions are modulated by mitochondrial activity in roots. In conclusion, by activating the TOR pathway, sugars act as mobile signals to coordinate alternative splicing responses to light throughout the whole plant.Fil: Riegler, Stefan. Universitat Fur Bodenkultur Wien; AustriaFil: Servi, Lucas. 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: Scarpin, Maria Regina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. University of California; Estados UnidosFil: 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; ArgentinaFil: Kubaczka Zoppi, María Guillermina Jazmín. 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: Venhuizen, Peter. Universitat Fur Bodenkultur Wien; AustriaFil: Meyer, Christian. Universite Paris-Saclay; FranciaFil: Brunkard, Jacob O.. University of California; Estados UnidosFil: Kalyna, Maria. Universitat Fur Bodenkultur Wien; AustriaFil: Barta, Andrea. Medizinische Universitat Wien; AustriaFil: 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; Argentin

Light in the transcription landscape: chromatin, RNA polymerase II and splicing throughout Arabidopsis thaliana's life cycle

Plants have a high level of developmental plasticity that allows them to respond and adapt to changes in the environment. Among the environmental cues, light controls almost every aspect of A. thaliana’s life cycle, including seed maturation, seed germination, seedling de-etiolation and flowering time. Light signals induce massive reprogramming of gene expression, producing changes in RNA polymerase II transcription, alternative splicing, and chromatin state. Since splicing reactions occur mainly while transcription takes place, the regulation of RNAPII transcription has repercussions in the splicing outcomes. This cotranscriptional nature allows a functional coupling between transcription and splicing, in which properties of the splicing reactions are affected by the transcriptional process. Chromatin landscapes influence both transcription and splicing. In this review, we highlight, summarize and discuss recent progress in the field to gain a comprehensive insight on the cross-regulation between chromatin state, RNAPII transcription and splicing decisions in plants, with a special focus on light-triggered responses. We also introduce several examples of transcription and splicing factors that could be acting as coupling factors in plants. Unravelling how these connected regulatory networks operate, can help in the design of better crops with higher productivity and tolerance.Fil: Tognacca, Rocío Soledad. 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; ArgentinaFil: Kubaczka Zoppi, María Guillermina Jazmín. 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; ArgentinaFil: Servi, Lucas. 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; ArgentinaFil: Rodriguez, Florencia Sol. 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; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental; 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; 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; Argentin