Regulation of Hox gene activity by transcriptional elongation in Drosophila.
Regulation of Hox gene activity by transcriptional elongation in Drosophila.
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DOI：
10.1016/j.cub.2009.02.055
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发表时间：
2009-04-28
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Levine M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chopra VS;Hong JW;Levine M
Hox基因控制大多数后生动物胚胎的前后图案。它们的顺序表达最初是通过果蝇早期胚胎中的分节基因级联建立的。这些模式的维持取决于Polycomb组（PcG）和trithorax组（trxG）复合物在剩余的生命周期。我们提供了遗传和分子证据表明，Hox基因受到额外的调控层，即在转录延伸的水平。Ultrabithorax（Ubx）和Abdominal-B（Abd-B）基因都含有停滞或暂停的RNA聚合酶II（Pol II），即使在沉默时。Pol II延伸因子Elongin-A和Cdk 9对于最佳Ubx和Abd-B表达是必需的。有丝分裂重组试验表明，这些延伸因子也是重要的Notch，EGF和Dpp信号基因的调节。停滞的Pol II持续存在于Ubx和Abd-B被PcG复合物沉默的组织中。我们建议，失速促进快速诱导和精确沉默的Hox基因表达在发展过程中。
Hox genes control the anterior-posterior patterning of most metazoan embryos. Their sequential expression is initially established by the segmentation gene cascade in the early Drosophila embryo. The maintenance of these patterns depends on the Polycomb group (PcG) and trithorax group (trxG) complexes during the remainder of the life cycle. We provide both genetic and molecular evidence that the Hox genes are subject to an additional tier of regulation, i.e. at the level of transcription elongation. Both Ultrabithorax (Ubx) and Abdominal-B (Abd-B) genes contain stalled or paused RNA Polymerase II (Pol II) even when silent. The Pol II elongation factors Elongin-A and Cdk9 are essential for optimal Ubx and Abd-B expression. Mitotic recombination assays suggest that these elongation factors are also important for the regulation of Notch, EGF, and Dpp signaling genes. Stalled Pol II persists in tissues where Ubx and Abd-B are silenced by the PcG complex. We propose that stalling fosters both the rapid induction and precise silencing of Hox gene expression during development.
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