摘要的最新发现表明,翻译伸长率会影响mRNA稳定性。与mRNA衰变和翻译速度之间有关这种联系的因素之一是酵母死盒解旋酶DHH1P。在这里,我们证明了DHH1P的人类直系同源物DDX6触发了人类细胞中未效率低下的mRNA的依赖性衰减。ddx6通过其reca2域中的phe-aspphe(FDF)基序与核糖体相互作用。此外,ddx6需要reca2-介导的相互作用和ATPase活性才能使降低效率低下的mRNA。使用核糖体分析和RNA测序,我们确定了以DDX6依赖性方式调节的两类内源mRNA。确定的靶标在稳态水平上进行翻译调节或调节,并且要么表现出较差的总体翻译或局部降低的核糖体易位速率的特征。将确定的序列延伸到报告基因mRNA中,导致报告基因mRNA的翻译和DDX6依赖性降解。总而言之,这些结果将DDX6识别为mRNA翻译的关键调节剂,并由缓慢的核糖体运动触发,并洞悉DDX6降低了效率低下的mRNA的机制。
1。胃肠道癌和国家消化疾病临床研究中心的整体整体管理主要实验室,Xijing消化疾病医院,第四届军事医科大学,中国西安。2。中国西部资源生物学和生物技术的关键实验室,教育部。中国西北大学医学院。 3。 中国西安第四军科医院Xijing医院肝胆道手术系。 4。 生命科学分析化学和工具研究所,教育部生物医学信息工程的关键实验室,中国西安·贾旺大学生命科学技术学院。 5。 胃肠道癌的整体整体管理主要实验室,生理学和病理生理学系,第四届军事医科大学,中国西安。中国西北大学医学院。3。中国西安第四军科医院Xijing医院肝胆道手术系。 4。 生命科学分析化学和工具研究所,教育部生物医学信息工程的关键实验室,中国西安·贾旺大学生命科学技术学院。 5。 胃肠道癌的整体整体管理主要实验室,生理学和病理生理学系,第四届军事医科大学,中国西安。中国西安第四军科医院Xijing医院肝胆道手术系。4。生命科学分析化学和工具研究所,教育部生物医学信息工程的关键实验室,中国西安·贾旺大学生命科学技术学院。5。胃肠道癌的整体整体管理主要实验室,生理学和病理生理学系,第四届军事医科大学,中国西安。
引言肝细胞癌(HCC)是世界上第六个最常见的癌症,也是全球癌症死亡率的第三个常见原因(1)。细胞周期扰动通常与癌发生和恶性转化有关,并且是癌症的已知特征(2,3)。化学疗法是通过通过细胞毒性或靶向方式诱导程序性细胞死亡来治疗癌症超过50年的方法之一(4)。The classical cytotoxic therapies involve the use of paclitaxel (microtubule stabilizer) and palbociclib (cyclin-dependent kinase [CDK] 4 and 6 inhibitor), which have been approved by FDA for treating ovarian car- cinoma, breast carcinoma, non–small cell lung carcinoma, AIDS-related Kaposi's sarcoma (5) ,和乳房cer(6)。然而,它们对HCC的影响仍然尚不清楚,因为它们仍在II期临床试验中(紫杉醇对Palbociclib的NCT02423239和NCT04175912)(NCT01356628)。其他细胞周期抑制剂,例如Aurora激酶抑制剂(GSK1070916和AZD1152),现在正在进行临床试验,并被研究为潜在疗法(7)。然而,一些研究表明,HCC对紫杉醇建立了抵抗力(8,9),而II期临床研究表明,紫杉醇对HCC患者没有任何生存优势(10)。此外,终止了AZD1152的3项AZD1152的3个临床试验,因为AZD1152单一疗法的疗效不足以支持研究的连续性(NCT00497679,NCT00338182,and NCT00497731),这表明该细胞循环不可能是有益的。单一疗法
从转录到蛋白质合成的道路铺有许多障碍,从而允许几种基因表达的转录后调节模式。mRNA生物学中的基本参与者是DDX3X,它是一种RNA结合蛋白,可通过规范调节mRNA翻译。通过监测DDX3X耗竭后的mRNA丰度和翻译的动力学,我们观察到翻译抑制的mRNA的稳定。我们使用可靠的统计学习模型来发现编码序列中的GC含量作为RNA稳定的主要特征。该结果证实了在其他研究中可检测到的与GC含量相关的mRNA调控,包括数百个编码数据集和最近关注细胞周期中mRNA动力学的工作。我们通过详细分析了数百个样品中的RNA-seq Pro填充物,包括表现出细胞周期和神经发生缺陷的DDX3X敲除小鼠模型,提供了进一步的mRNA稳定证据。我们的研究确定了mRNA调节的根本特征,并强调了量化基因表达级联的多个步骤的重要性,其中通常将RNA丰度和蛋白质的产生均未偶联。
图 1 实验设计 A) 对于每个外显子,在 5' 和 3' 端设计两个独立的 sgRNA 和相关的 HDR 变体文库。B) 将 sgRNA 和 HDR 变体文库一起转染到表达 LIG4 -KO Cas9 的 HAP1 细胞中。sgRNA 指导 Cas9 介导的双链 DNA 切割到目标外显子。HDR 利用质粒文库作为修复模板,将单个感兴趣的 DDX3X 变体整合到每个细胞的内源位点中。每个供体模板还携带 1-3 个 NGG PAM 位点和原型间隔物的同义变化,防止重新切割。由于 DDX3X 是必需的,消除基因功能的变体会导致这些细胞死亡。我们在第 4、7、11、15 和 21 天对细胞进行取样,并对基因组 DNA 进行深度测序以量化变体的丰度。我们预计功能性错义(紫色)和同义变体(Syn,蓝色)仍然丰富,而功能丧失变体(LOF,红色)和有害错义(黄色)变体将从培养物中耗尽。
1临床生理学研究所(IFC),国家研究委员会(CNR),意大利锡耶纳53100; lgrardini@ifc.cnr.it(L.G. ); inzalaco@student.unisi.it(g.i。 ); emperor@ifc.cnr.it(f.i。 ); franci36@student.unisi.it(L.F.)2核心研究实验室(CRL),研究,预防和肿瘤网络研究所(ISPRO),意大利锡耶纳53100; calandro2@unisi.it 3锡耶纳大学医学生物技术系,意大利锡耶纳53100; boccuto2@student.unisi.it 4计算机与远程信息处理学院(IIT),国家研究委员会(CNR),意大利PISA 56124; romina.daurizio@iit.cnr.it 5兽医科学系,皮萨大学,意大利Pisa 56126; vincenzo.miragliotta@unipi.it 6 First Health Pharmaceutical B.V.,1098 XH阿姆斯特丹,荷兰; matteo @finfifsthealthpharma.com(M.A。 ); Alessia@finfirSthealthpharma.com(A.T。) * corpsondence:mario.chiariello@cnr.it;电话 : +39-057-723-1274†这些作者对本文做出了贡献。); inzalaco@student.unisi.it(g.i。); emperor@ifc.cnr.it(f.i。 ); franci36@student.unisi.it(L.F.)2核心研究实验室(CRL),研究,预防和肿瘤网络研究所(ISPRO),意大利锡耶纳53100; calandro2@unisi.it 3锡耶纳大学医学生物技术系,意大利锡耶纳53100; boccuto2@student.unisi.it 4计算机与远程信息处理学院(IIT),国家研究委员会(CNR),意大利PISA 56124; romina.daurizio@iit.cnr.it 5兽医科学系,皮萨大学,意大利Pisa 56126; vincenzo.miragliotta@unipi.it 6 First Health Pharmaceutical B.V.,1098 XH阿姆斯特丹,荷兰; matteo @finfifsthealthpharma.com(M.A。 ); Alessia@finfirSthealthpharma.com(A.T。) * corpsondence:mario.chiariello@cnr.it;电话 : +39-057-723-1274†这些作者对本文做出了贡献。); franci36@student.unisi.it(L.F.)2核心研究实验室(CRL),研究,预防和肿瘤网络研究所(ISPRO),意大利锡耶纳53100; calandro2@unisi.it 3锡耶纳大学医学生物技术系,意大利锡耶纳53100; boccuto2@student.unisi.it 4计算机与远程信息处理学院(IIT),国家研究委员会(CNR),意大利PISA 56124; romina.daurizio@iit.cnr.it 5兽医科学系,皮萨大学,意大利Pisa 56126; vincenzo.miragliotta@unipi.it 6 First Health Pharmaceutical B.V.,1098 XH阿姆斯特丹,荷兰; matteo @finfifsthealthpharma.com(M.A。); Alessia@finfirSthealthpharma.com(A.T。) * corpsondence:mario.chiariello@cnr.it;电话: +39-057-723-1274†这些作者对本文做出了贡献。
区域具有形成次级DNA结构的潜力,对DNA复制产生了频繁且显着的障碍,并且必须积极管理以保持遗传和表观遗传完整性。回复体如何检测和响应二级结构的理解很少。在这里,我们表明,在其C末端区域的真核重置,永恒的港口中叉式保护复合物的核心成分是先前未批准的DNA结合结构域,该结构域表现出与G- Qu-Qudruplex(G 4)DNA结构的结合。我们表明,该域有助于通过G 4形成序列维持过程复制,并具有相邻的PARP结合域的部分冗余。此外,这种永恒的功能需要与解旋酶DDX 11的相互作用和活性。永恒和DDX 11的丧失会导致G 4形成序列和DNA损伤的表观遗传不稳定性。我们的发现表明,永恒有助于重新分散体感知复制障碍G 4的形成的能力,并确保DDX 11通过DDX 11对这些结构的迅速解决,以维持过程中的DNA合成。
在肠道的不同段中的肿瘤发生,并植入组织特异性致癌驱动因素。在结肠中,组成部分3(C3)激活是炎症和恶性肿瘤的主要因素。相比之下,小肠中的肿瘤发生涉及脂肪酸 - 结合蛋白1(FABP1)。然而,在肠道的不同部分中推动其表达式的上游机制知之甚少。在这里,我们报告说RNA结合蛋白DDX5与C3和Fabp1的mRNA转录本结合,以增强转录后的表达。在上皮细胞中敲出DDX5,保护小鼠免受肠道肿瘤的发生和葡萄糖硫酸盐(DSS)(DSS) - 诱导的结肠炎。鉴定DDX5是组织特异性致癌分子的常见上游调节剂,为肠道疾病提供了极好的治疗靶标。
研究表明,DDX5、XRN2 和 PRMT5 可以在少数基因组位点上解析 RNA 聚合酶 II 转录终止位点处的 DNA/RNA 杂合体 (R 环)。在此,我们使用经典的 DNA/RNA 免疫沉淀和高通量测序 (DRIP-seq) 对受 DDX5、XRN2 和 PRMT5 调控的位点进行全基因组 R 环定位。我们在缺乏 DDX5、XRN2 和 PRMT5 的 U2OS 细胞中观察到转录位点处数百到数千个 R 环增益和丢失。R 环增益是位于基因富集区域的高度转录基因的特征,而 R 环丢失则在低密度基因区域观察到。DDX5、XRN2 和 PRMT5 在转录终止位点共享许多 R 环增益位点,这与它们在 RNA 聚合酶 II 转录终止中的协调作用一致。 DDX5 缺失的细胞在转录起始位点附近具有独特的 R 环增益峰,这些峰与 siXRN2 和 siPRMT5 细胞的 R 环增益峰不重叠,表明 DDX5 在转录起始中发挥独立于 XRN2 和 PRMT5 的作用。此外,我们观察到 siDDX5、siXRN2 和 siPRMT5 细胞中基因转录起始位点附近某些位置的累积 R 环导致反义基因间转录。我们的研究结果确定了 DDX5、XRN2 和 PRMT5 在 DNA/RNA 杂交调控中的独特和共同作用。
