A Functional Connection between Noncoding RNA Polymerase II Transcription andChromatin
Protein Kodlamayan RNA Polimeraz II Transkripsiyonu ile Kromatin Arasındaki Fonksiyonel Bağlantı
- Tez No: 773654
- Danışmanlar: PROF. DR. STEPHEN BURATOWSKI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Genetik, Genetics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Harvard Unıversıty
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Ökaryot genomunun büyük çoğunluğu protein kodlamayan RNA Polimeraz II (Pol II) transkriptleri üretir. Nrd1-bağımlı transkripsiyon sonlandırma yolağı bu transkriptleri degradasyon için hücre çekirdeğindeki eksozom kompleksine yönlendirir. Bu nedenle, bu transkriptlerin çoğu stabil transkriptoma katkı yapmaz. Önceki yayınlar protein kodlamayan RNA'ların kromatin yapısını kontrolü üzerine odaklanmıştır. Bu yayınlarda protein kodlamayan RNA'ların kendisinin veya transkripsiyonunun kromozomun o bölgesine histon modifiye edici komplekslerin yüklenmesini sağladığı ve sonuç olarak gen ifadesinin üzerine etki ettiği bulunmuştur. Biz, protein kodlamayan RNA'lar ve onların transkripsiyonu ile kromatin arasındaki bağlantıyı daha detaylı araştırdık ve kromatin modifikasyonlarının protein kodlamayan transkripsiyonda bir etkisi olup olmadığını sorduk. Verilerimiz histon modifikasyonlarının Nrd1-bağımlı protein kodlamayan transkripsiyon sonlandırma yolağına yönelik yeni bir etkisini göstermektedir. Set1 metiltransferaz tarafından gerçekleştirilen ve promotor bölgesine yakın konumlanan H3K4 trimetilasyonunun protein kodlamayan RNA transkripsiyonunun verimli şekilde sonlandırılmasında görevi olduğunu bulduk. SET1 silinmesi Nrd1'in Pol II'ye yüklenmesini azaltarak transkripsiyon sonlanmasında hatalara neden olmaktadır. Promotor bölgeye yakın H3K4 metilasyonu aynı zamanda histon asetilasyonu seviyelerinin düzenlenmesi için de önem taşır. Rpd3L histon deasetilaz kompleksinin kaybına bağlı olarak Nrd1 sonlandırma yolağında hata oluşumu gözlemledik. Sonuçlarımız H3K4 metilasyonunun erken uzama evresinde transkripsiyon hızını etkilediğini ve bu yolla Nrd1-bağımlı sonlandırma yolağını çalıştırdığını gösterdi. Protein kodlamayan transkripsiyonun genomda yaygın bir şekilde gözlenmesi gen ifadesini düzenlemede rolü olabileceğine işaret edebilir. Ribozomal DNA (rDNA) lokusunda Pol I transkripsiyonunu düzenleyici bölgelerde gerçekleşen protein kodlamayan Pol II transkripsiyonuna odaklandık. Bu bölgedeki Pol II transkripsiyonu ile Pol I transkripsiyonu arasında pozitif bir korelasyon gözlemledik. H3K4 metiltransferaz Set1 ve histon deasetilaz Rpd3L kompleksi Pol I transkripsiyonunu etkileyen olası adaylar olarak belirlendi. Bu histon modifikasyon komplekslerinin protein kodlamayan Pol II transkripsiyonu sayesinde rDNA lokusuna yüklendiğini ve sonrasında Pol I transkripsiyonunun verimini etkilediğini düşünüyoruz. Sonuçlarımız kromatin ile protein kodlamayan Pol II transkripsiyonu arasındaki bağlantıyı güçlendirmektedir. Genel olarak, histon modifikasyonlarının protein kodlamayan transkripsiyon sonlandırmasındaki etkilediğini ve protein kodlamayan RNA transkripsiyonuna cevaben kromatin yapısını yeniden inşa ettiğini gösterdik.
Özet (Çeviri)
Majority of the eukaryotic genome produces noncoding RNA polymerase II (Pol II) transcripts. Nrd1-dependent transcription termination targets these transcripts to the nuclear exosome complex for degradation. Therefore, most of these noncoding transcripts do not contribute to the stable transcriptome. Numerous reports previously implicated noncoding RNAs in the control of chromatin structure. Noncoding RNAs or their transcription per se has been found to be important in recruiting histone modifying complexes, mainly in cis, for an effect on gene expression. We further explored the interplay between noncoding RNAs/transcription and chromatin and asked whether chromatin modifications play a role in noncoding transcription. Our data demonstrates a novel role for histone modifications in Nrd1-dependent transcription termination of noncoding RNAs. We found that trimethylation of H3K4 by Set1 methyltransferase in the promoter proximal region contributes to the efficient termination of noncoding RNA transcription. The deletion of SET1 leads to termination defects due to a reduction in Nrd1 recruitment to Pol II. H3K4 methylation in this region is also important for the establishment of histone acetylation levels. We demonstrate that increased histone acetylation levels due to the loss of Rpd3L deacetylase complex leads to termination defects by Nrd1 pathway. Our results indicate that H3K4 methylation influences the rate of transcription during early elongation, favoring the Nrd1-dependent termination pathway. The pervasive nature of noncoding transcription suggests a regulatory role on gene expression. We focused on the noncoding Pol II transcription in ribosomal DNA (rDNA) locus that emerges from the regulatory sites of Pol I transcription. We observe a positive correlation between noncoding Pol II transcription in this region and Pol I transcription. H3K4 methyltransferase Set1 and histone deacetylase Rpd3L complex were identified as possible candidates to affect Pol I transcription. We hypothesize that these histone modifying complexes are recruited to rDNA through noncoding Pol II transcription and in turn influence the efficiency of Pol I transcription. These results strengthen the connection between chromatin and noncoding RNA transcription. Overall, we demonstrate that histone modifications not only affect the efficiency of noncoding transcription termination but they also play a role in restructuring chromatin in response to noncoding RNA transcription.
Benzer Tezler
- Analysis of motifs in microRNA-transcription factor gene regulatory networks
MikroRNA-transkripsiyon faktörü gen regülasyon ağlarında motif analizi
BİLGE SÜRÜN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
İstatistikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoenformatik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AYBAR CAN ACAR
DOÇ. DR. VİLDA PURUTÇUOĞLU GAZİ
- Psoriasis hastalarında gelişen komorbiditeler ile miR-210 ve miR-155 ekspresyonu arasındaki ilişki
The relationship between miR-210 and miR-155 expressions and comorbidities in patients with psoriasis
RAHİME DEMİR
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2026
GenetikNecmettin Erbakan ÜniversitesiTıbbi Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT SELMAN YILDIRIM
- Ovulasyon indüksiyonu tedavisinde folliküler gelişimin ultrasonografik takibi
Başlık çevirisi yok
MERİH BAYRAM
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1987
Kadın Hastalıkları ve DoğumGazi ÜniversitesiKadın Hastalıkları ve Doğum Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜLAZIM YILDIRIM
- Çimentonun sertleşmesi üzerinde kimyasal komponentlerin etkisi
Başlık çevirisi yok
NACİYE TÜRKEL
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA CEBE
- Bazı esterlerin kinetik incelenmesi ve termodinamik parametrelerin belirlenmesi
Kinetic study and detesmination of thermodnamic parameters of some esters
İBRAHİM TAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA CEBE