A persistent RNA•DNA hybrid formed by transcription of the Friedreich ataxia triplet repeat in live bacteria, and by T7 RNAP in vitro
A persistent RNA•DNA hybrid formed by transcription of the Friedreich ataxia triplet repeat in live bacteria, and by T7 RNAP in vitro
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DOI：
10.1093/nar/gkm589
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发表时间：
2007-08-01
影响因子：
14.9
通讯作者：
Sammarco, Mimi C.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Grabczyk, Ed;Mancuso, Miriam;Sammarco, Mimi C.
不稳定 GAA 中心点 TTC 的扩展减少了 frataxin 的表达。 frataxin（一种重要的线粒体蛋白）的缺乏会导致进行性神经变性和心肌病。 frataxin 减少的程度与 GAA 中心点 TTC 束长度相关，但减少的机制仍存在争议。在这里，我们表明转录会导致细菌中 GAA 中心点 TTC 模板上以及体外使用 T7 RNA 聚合酶的确定转录反应中广泛的 RNA 中心点 DNA 杂合体形成。 RNA 中心点 DNA 杂交体也可以在较小的、所谓的“前突变”大小的 GAA 中心点 TTC 重复序列上形成较小程度的杂交，这种重复序列不会引起疾病，但易于扩增。在较长重复的体外转录过程中，T7 RNA 聚合酶在 GAA 中心点 TTC 区的启动子远端停滞，并且广泛的 RNA 中心点 DNA 杂交体与该停滞紧密相连。 RNA 中心点 DNA 杂交体的形成似乎是通过长 GAA 中心点 TTC 束进行转录的固有特性。 RNA 中心点 DNA 杂交体在 GAA 中心点 TTC 束不稳定以及 Friedreich Ataxia 中 frataxin mRNA 水平降低的机制中具有潜在作用。
Expansion of an unstable GAA center dot TTC reducing frataxin expression. Deficiency of frataxin, an essential mitochondrial protein, leads to progressive neurodegeneration and cardiomyopathy. The degree of frataxin reduction correlates with GAA center dot TTC tract length, but the mechanism of reduction remains controversial. Here we show that transcription causes extensive RNA center dot DNA hybrid formation on GAA center dot TTC templates in bacteria as well as in defined transcription reactions using T7 RNA polymerase in vitro. RNA center dot DNA hybrids can also form to a lesser extent on smaller, so-called 'premutation' size GAA center dot TTC repeats, that do not cause disease, but are prone to expansion. During in vitro transcription of longer repeats, T7 RNA polymerase arrests in the promoter distal end of the GAA center dot TTC tract and an extensive RNA center dot DNA hybrid is tightly linked to this arrest. RNA center dot DNA hybrid formation appears to be an intrinsic property of transcription through long GAA center dot TTC tracts. RNA center dot DNA hybrids have a potential role in GAA center dot TTC tract instability and in the mechanism underlying reduced frataxin mRNA levels in Friedreich Ataxia.