Cold-induced chromatin compaction and nuclear retention of clock mRNAs resets the circadian rhythm.
Cold-induced chromatin compaction and nuclear retention of clock mRNAs resets the circadian rhythm.
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冷诱导的染色质致密化和时钟mRNA的核滞留重置昼夜节律。
DOI：
10.15252/embj.2020105604
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发表时间：
2020-11-16
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Furger A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Fischl H;McManus D;Oldenkamp R;Schermelleh L;Mellor J;Jagannath A;Furger A
将患者冷却至亚生理温度是现代医学不可或缺的一部分。我们表明，冷暴露诱导温度特异性变化的高阶染色质和人类细胞的基因表达谱。这些变化在18 ° C时特别显著，该温度与手术期间接受受控深低温的患者所经历的温度同义。暴露于18 ° C的细胞表现出很大程度上的核限制性转录组变化。这些包括核心昼夜节律钟负肢编码成分的mRNA的核积累，最明显的是REV-ERB α。这种反应伴随着高级染色质的压实和mRNP接合核孔的阻碍。复温逆转了染色质的致密化，并将转录物释放到细胞质中，触发了负肢基因蛋白的脉冲，重置了生物钟。我们发现，冷诱导的REV-ERB α上调足以触发这种重置。我们的研究结果揭示了细胞冷反应的原则，必须考虑目前和未来的应用，涉及治疗深低温。模拟手术相关深低温的亚生理温度通过核隔离和升温诱导REV-ERB α转录物的再释放重置人体细胞的昼夜节律钟。
Cooling patients to sub‐physiological temperatures is an integral part of modern medicine. We show that cold exposure induces temperature‐specific changes to the higher‐order chromatin and gene expression profiles of human cells. These changes are particularly dramatic at 18°C, a temperature synonymous with that experienced by patients undergoing controlled deep hypothermia during surgery. Cells exposed to 18°C exhibit largely nuclear‐restricted transcriptome changes. These include the nuclear accumulation of mRNAs encoding components of the negative limbs of the core circadian clock, most notably REV‐ERBα. This response is accompanied by compaction of higher‐order chromatin and hindrance of mRNPs from engaging nuclear pores. Rewarming reverses chromatin compaction and releases the transcripts into the cytoplasm, triggering a pulse of negative limb gene proteins that reset the circadian clock. We show that cold‐induced upregulation of REV‐ERBα is sufficient to trigger this reset. Our findings uncover principles of the cellular cold response that must be considered for current and future applications involving therapeutic deep hypothermia. Sub‐physiological temperatures mimicking surgery‐associated deep hypothermia reset the circadian clock in human cells by nuclear sequestration and warming‐induced re‐release of REV‐ERBα transcripts.
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U2OS细胞中的非circadian表达掩盖时钟驱动的弱转录节律。
影响因子：
3.7
作者：
Hoffmann J;Symul L;Shostak A;Fischer T;Naef F;Brunner M
通讯作者：
Brunner M
DOI：
10.1016/j.cub.2017.01.047
发表时间：
2017-03-06
期刊：
Current biology : CB
影响因子：
--
作者：
Bastide A;Peretti D;Knight JR;Grosso S;Spriggs RV;Pichon X;Sbarrato T;Roobol A;Roobol J;Vito D;Bushell M;von der Haar T;Smales CM;Mallucci GR;Willis AE
通讯作者：
Willis AE
Rev-ERBα动态调节染色质环，以控制昼夜节律转录。
DOI：
10.1126/science.aao6891
发表时间：
2018-03-16
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Kim YH;Marhon SA;Zhang Y;Steger DJ;Won KJ;Lazar MA
通讯作者：
Lazar MA
影响因子：
3.7
作者：
Crumbley C;Burris TP
通讯作者：
Burris TP
影响因子：
16
作者：
Kandror, O;Bretschneider, N;Goldberg, AL
通讯作者：
Goldberg, AL