The degree of enhancer or promoter activity is reflected by the levels and directionality of eRNA transcription

Gene expression is regulated by promoters, which initiate transcription, and enhancers, which control their temporal and spatial activity. However, the discovery that mammalian enhancers also initiate transcription questions the inherent differences between enhancers and promoters. Here, we investigate the transcriptional properties of enhancers during Drosophila embryogenesis using characterized developmental enhancers. We show that while the timing of enhancer transcription is generally correlated with enhancer activity, the levels and directionality of transcription are highly varied among active enhancers. To assess how this impacts function, we developed a dual transgenic assay to simultaneously measure enhancer and promoter activities from a single element in the same embryo. Extensive transgenic analysis revealed a relationship between the direction of endogenous transcription and the ability to function as an enhancer or promoter in vivo, although enhancer RNA (eRNA) production and activity are not always strictly coupled. Some enhancers (mainly bidirectional) can act as weak promoters, producing overlapping spatio–temporal expression. Conversely, bidirectional promoters often act as strong enhancers, while unidirectional promoters generally cannot. The balance between enhancer and promoter activity is generally reflected in the levels and directionality of eRNA transcription and is likely an inherent sequence property of the elements themselves.Fil: Mikhaylichenko, Olga. European Molecular Biology Laboratory; AlemaniaFil: Bondarenko, Vladyslav. European Molecular Biology Laboratory; AlemaniaFil: Harnett, Dermot. European Molecular Biology Laboratory; AlemaniaFil: 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: Males, Matilda. European Molecular Biology Laboratory; AlemaniaFil: Viales, Rebecca R.. European Molecular Biology Laboratory; AlemaniaFil: Furlong, Eileen E. M.. European Molecular Biology Laboratory; Alemani

Non-coding RNA Expression, Function, and Variation during Drosophila Embryogenesis

Long non-coding RNAs (lncRNAs) can often function in the regulation of gene expression during development; however, their generality as essential regulators in developmental processes and organismal phenotypes remains unclear. Here, we performed a tailored investigation of lncRNA expression and function during Drosophila embryogenesis, interrogating multiple stages, tissue specificity, nuclear localization, and genetic backgrounds. Our results almost double the number of annotated lncRNAs expressed at these embryonic stages. lncRNA levels are generally positively correlated with those of their neighboring genes, with little evidence of transcriptional interference. Using fluorescent in situ hybridization, we report the spatiotemporal expression of 15 new lncRNAs, revealing very dynamic tissue-specific patterns. Despite this, deletion of selected lncRNA genes had no obvious developmental defects or effects on viability under standard and stressed conditions. However, two lncRNA deletions resulted in modest expression changes of a small number of genes, suggesting that they fine-tune expression of non-essential genes. Several lncRNAs have strain-specific expression, indicating that they are not fixed within the population. This intra-species variation across genetic backgrounds may thereby be a useful tool to distinguish rapidly evolving lncRNAs with as yet non-essential roles.Fil: 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. European Molecular Biology Laboratory; AlemaniaFil: Bussotti, Giovanni. European Bioinformatics Institute; Reino UnidoFil: Maleš, Matilda. European Molecular Biology Laboratory; AlemaniaFil: Forneris, Mattia. European Molecular Biology Laboratory; AlemaniaFil: Viales, Rebecca R.. European Molecular Biology Laboratory; AlemaniaFil: Enright, Anton J.. European Bioinformatics Institute; Reino UnidoFil: Furlong, Eileen E. M.. European Molecular Biology Laboratory; Alemani

Accurate genome-wide predictions of spatio-temporal gene expression during embryonic development

Comprehensive information on the timing and location of gene expression is fundamental to our understanding of embryonic development and tissue formation. While high-throughput in situ hybridization projects provide invaluable information about developmental gene expression patterns for model organisms like Drosophila, the output of these experiments is primarily qualitative, and a high proportion of protein coding genes and most non-coding genes lack any annotation. Accurate data-centric predictions of spatio-temporal gene expression will therefore complement current in situ hybridization efforts. Here, we applied a machine learning approach by training models on all public gene expression and chromatin data, even from whole-organism experiments, to provide genome-wide, quantitative spatiotemporal predictions for all genes. We developed structured in silico nano-dissection, a computational approach that predicts gene expression in >200 tissue-developmental stages. The algorithm integrates expression signals from a compendium of 6,378 genome-wide expression and chromatin profiling experiments in a cell lineage-aware fashion. We systematically evaluated our performance via cross-validation and experimentally confirmed 22 new predictions for four different embryonic tissues. The model also predicts complex, multi-tissue expression and developmental regulation with high accuracy. We further show the potential of applying these genome-wide predictions to extract tissue specificity signals from non-tissue-dissected experiments, and to prioritize tissues and stages for disease modeling. This resource, together with the exploratory tools are freely available at our webserver http://find.princeton.edu, which provides a valuable tool for a range of applications, from predicting spatio-temporal expression patterns to recognizing tissue signatures from differential gene expression profiles.Fil: Zhou, Jian*. University of Princeton; Estados UnidosFil: Schor, Ignacio Esteban. European Molecular Biology Laboratory; Alemania. 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: Yao, Victoria. University of Princeton; Estados UnidosFil: Theesfeld, Chandra L.. University of Princeton; Estados UnidosFil: Marco-Ferreres, Raquel. European Molecular Biology Laboratory; AlemaniaFil: Tadych, Alicja. University of Princeton; Estados UnidosFil: Furlong, Eileen E. M.. European Molecular Biology Laboratory; AlemaniaFil: Troyanskaya, Olga G.. University of Princeton; Estados Unido

A DNA intercalating dye-based RT-qPCR alternative to diagnose SARS-CoV-2

Early detection of the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) has been proven crucial during the efforts to mitigate the effects of the COVID-19 pandemic. Several diagnostic methods have emerged in the past few months, each with different shortcomings and limitations. The current gold standard, RT-qPCR using fluorescent probes, relies on demanding equipment requirements plus the high costs of the probes and specific reaction mixes. To broaden the possibilities of reagents and thermocyclers that could be allocated towards this task, we have optimized an alternative strategy for RT-qPCR diagnosis. This is based on a widely used DNA-intercalating dye and can be implemented with several different qPCR reagents and instruments. Remarkably, the proposed qPCR method performs similarly to the broadly used TaqMan-based detection, in terms of specificity and sensitivity, thus representing a reliable tool. We think that, through enabling the use of vast range of thermocycler models and laboratory facilities for SARS-CoV-2 diagnosis, the alternative proposed here can increase dramatically the testing capability, especially in countries with limited access to costly technology and reagents.Fil: Fuchs Wightman, Federico. 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: 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: Muñoz, Juan Cristóbal. 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: Stigliano, Jose Nicolas. 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: Bragado, Laureano Fabian Tomas. 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: 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; ArgentinaFil: Palavecino Ruiz, Marcos Daniel. 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: 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: Cabrerizo, Gonzalo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y Sida. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y Sida; ArgentinaFil: Clemente, Jose Antonio. 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: Avaro, Martín. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas; ArgentinaFil: Pontoriero, Andrea. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas; ArgentinaFil: Benedetti, Estefanía. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas; ArgentinaFil: Baumeister, Elsa. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas; ArgentinaFil: Rudolf, Fabian. Eidgenössische Technische Hochschule Zürich; SuizaFil: Remes Lenicov, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y Sida. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y Sida; ArgentinaFil: Garcia, Cybele. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; 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; 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; ArgentinaFil: Srebrow, Anabella. 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: de la Mata, Manuel. 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: 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; 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: 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

Regulation of alternative splicing in neuronal cells and its relation with chromatin struture

Cambios en la tasa de elongación de la ARN polimerasa II (pol II) modulan los patrones de splicing alternativo, debido a que afectan el tiempo en el cual los sitios de splicing del pre- ARNm naciente son presentados a la maquinaria de splicing (un efecto conocido como acoplamiento cinético). Mostramos aquí un nuevo exón alternativo que responde a la elongación de la pol II: el exón 18 de la molécula de adhesión celular neural (NCAM), cuya inclusión es regulada durante la diferenciación y la plasticidad sináptica. Buscando estímulos que afecten al splicing alternativo a través de su acoplamiento cinético con la transcripción, encontramos que la despolarización del potencial de membrana de células neuronales provoca la exclusión del exón 18 del ARNm maduro. El efecto se observa tanto en cultivos primarios de neuronas hipocampales como en una línea de neuroblastoma murino, y es independiente de la vía de las kinasas dependientes de calcio/calmodulina (CaMKs). Un análisis de los niveles de modificaciones de histonas a lo largo del locus endógeno de Ncam revela una disminución local de marcas asociadas a transcripción activa y elongación de la pol I I, como tri-metilación de H3K36 y acetilación de histonas, en la vecindad del exón 18. El tratamiento de despolarización afecta la cromatina de este gen en forma específica, causando un incremento en acetilación de H3K9 en una región interna que incluye a este exón alternativo. Esta acetilación intragénica está asociada a mayor apertura de la cromatina, mayor procesividad de la pol II y tri-metilación de H3K36 en esta región, pero no es acompañada por cambios en el promotor del gen. En base a los resultados de la tesis presentamos un modelo donde la excitación neuronal dispara cambios en la estructura de la cromatina intragénica del gen de NCAM, que facilita la elongación de la pol II en esta región y subsecuentemente causa la exclusión del exón 18 del ARNm. Este modelo señala un rol fisiológico de la modulación de la cromatina intragénica en la biogénesis de los ARNm en las células eucariotas.Changes in RNA polymerase II (pol II) elongation rates modulate alternative splicing choices, affecting the timing at which nascent pre-mRNA splice sites and regulatory sequences are presented to the spliceosome (an effect known as kinetic coupling). We show here a new case of an alternative exon that responds to pol II elongation: the exon 18 from the neural cell adhesion molecule (NCAM), whose inclusion is modulated during differentiation and synaptic plasticity. In search for physiological pathways affecting alternative splicing through its kinetic coupling with transcription, we found that membrane depolarization of neuronal cells triggers the skipping of exon 18 from mature mRNA. The effect is seen in both primary cultured neurons and N2a murine neuroblastoma cells, and is independent of the calcium/calmodulin protein kinase (CaMK) pathway. Analysis of histone modifications across the endogenous Ncam locus revealed a local decrease in marks of transcriptional elongation and active transcription, such as H3K36 tri-methylation and histone acetylation, in the neighbourhood of exon 18. Depolarization affects the chromatin template in a specific way, by causing an increase in H3K9 acetylation on an internal region of the NCAM gene surrounding the alternative exon. This intragenic histone hyperacetylation is associated with chromatin relaxation, increased pol II processivity and is linked to H3K36 tri-methylation, but is not paralleled by changes at the promoter,. The effects on acetylation and splicing are reverted when the depolarizing conditions are withdrawn and can be both duplicated and potentiated by the histone deacetylase inhibitor trichostatin A. Based on these evidences, we present a model where neuronal excitation acts by promoting changes in the intragenic chromatin structure of the NCAM gene, which allows higher pol II elongation rates and the subsequent skipping of exon 18. This model points at a physiological role of intragenic chromatin modulation in eukaryotic mRNA biogenesis.Fil:Schor, Ignacio Esteban. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina

Intragenic epigenetic changes modulate NCAM alternative splicing in neuronal differentiation

Alternative splicing contributes to cell type-specific transcriptomes. Here, we show that changes in intragenic chromatin marks affect NCAM (neural cell adhesion molecule) exon 18 (E18) alternative splicing during neuronal differentiation. An increase in the repressive marks H3K9me2 and H3K27me3 along the gene body correlated with inhibition of polymerase II elongation in the E18 region, but without significantly affecting total mRNA levels. Treatment with the general DNA methylation inhibitor 5-azacytidine and BIX 01294, a specific inhibitor of H3K9 dimethylation, inhibited the differentiation-induced E18 inclusion, pointing to a role for repressive marks in sustaining NCAM splicing patterns typical of mature neurons. We demonstrate that intragenic deployment of repressive chromatin marks, induced by intronic small interfering RNAs targeting NCAM intron 18, promotes E18 inclusion in undifferentiated N2a cells, confirming the chromatin changes observed upon differentiation to be sufficient to induce alternative splicing. Combined with previous evidence that neuronal depolarization causes H3K9 acetylation and subsequent E18 skipping, our results show how two alternative epigenetic marks regulate NCAM alternative splicing and E18 levels in different cellular contexts.Fil: 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; 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; 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; 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; Argentin

Regulation of alternative splicing through coupling with transcription and chromatin structure

Alternative precursor messenger RNA (pre-mRNA) splicing plays a pivotal role in the flow of genetic information from DNA to proteins by expanding the coding capacity of genomes. Regulation of alternative splicing is as important as regulation of transcription to determine cell- and tissue-specific features, normal cell functioning, and responses of eukaryotic cells to external cues. Its importance is confirmed by the evolutionary conservation and diversification of alternative splicing and the fact that its deregulation causes hereditary disease and cancer. This review discusses the multiple layers of cotranscriptional regulation of alternative splicing in which chromatin structure, DNA methylation, histone marks, and nucleosome positioning play a fundamental role in providing a dynamic scaffold for interactions between the splicing and transcription machineries. We focus on evidence for how the kinetics of RNA polymerase II (RNAPII) elongation and the recruitment of splicing factors and adaptor proteins to chromatin components act in coordination to regulate alternative splicing.Fil: Naftelberg S. Sackler Medical School - Tel Aviv University; IsraelFil: 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: Ast, Gil. Sackler Medical School, Tel Aviv; IsraelFil: 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

Ret Receptor Has Distinct Alterations and Functions in Breast Cancer

Ret receptor tyrosine kinase is a proto-oncogene that participates in development of various cancers. Several independent studies have recently identified Ret as a key player in breast cancer. Although Ret overexpression and function have been under investigation, mainly in estrogen receptor positive breast cancer, a more comprehensive analysis of the impact of recurring Ret alterations in breast cancer is needed. This review consolidates the current knowledge of Ret alterations and their potential effects in breast cancer. We discuss and integrate data on Ret changes in different breast cancer subtypes and potential function in progression, as well as the participation of distinct Ret network signaling partners in these processes. We propose that it will be essential to define a shared molecular feature of tumors with alteration in Ret receptor, be this at the genetic level or via overexpression in order to design effective therapies to target the Ret pathway. Here we review experimental evidence from basic research and pre-clinical studies concentrating on Ret alterations as potential biomarkers for recurrence, and we discuss the possibility that targeting the Ret pathway might in the future become a treatment for breast cancer.Fil: Gattelli, Albana. 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: Hynes, Nancy E.. Universidad de Basilea; Suiza. Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research; SuizaFil: 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; ArgentinaFil: Vallone, Sabrina Aldana. 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

Epigenetics in Alternative Pre-mRNA Splicing

Alternative splicing plays critical roles in differentiation, development, and disease and is a major source for protein diversity in higher eukaryotes. Analysis of alternative splicing regulation has traditionally focused on RNA sequence elements and their associated splicing factors, but recent provocative studies point to a key function of chromatin structure and histone modifications in alternative splicing regulation. These insights suggest that epigenetic regulation determines not only what parts of the genome are expressed but also how they are spliced.Fil: Luco, Reini F.. National Institutes of Health; Estados UnidosFil: 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; ArgentinaFil: Misteli, Tom. National Institutes of Health; Estados Unido

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