A positioned +1 nucleosome enhances promoter-proximal pausing.
A positioned +1 nucleosome enhances promoter-proximal pausing.
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DOI：
10.1093/nar/gkv149
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发表时间：
2015-03-31
影响因子：
14.9
通讯作者：
Reyes JC
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Jimeno-González S;Ceballos-Chávez M;Reyes JC
染色质沿人类基因组的分布是不均匀的沿着。在大多数基因中，有一个启动子相关的核小体自由区（NFR），随后是一系列核小体，朝向基因体，其中第一个（+1）核小体强烈定位。这种特征性的染色质分布在转录中的功能还没有完全了解。在这里，我们在体内显示，+1核小体在调节RNA聚合酶II（RNAPII）启动子近端暂停中发挥作用。当+1核小体被强定位时，延伸RNAPII有在启动子近端区域停滞的趋势，募集更多的负延伸因子（NELF）并产生更少的mRNA。核小体诱导的暂停有利于前mRNA的质量控制，通过促进添加帽的新生RNA。此外，在不存在定位核小体的情况下产生的脱帽RNA被5′-3′核酸外切酶XRN 2降解。有趣的是，降低染色质重塑因子ISWI因子SNF 2 H的水平降低+1核小体定位并增加RNAPII暂停释放。这项工作证明了+1核小体在转录延伸、前mRNA加工和基因表达中的调节功能。
Chromatin distribution is not uniform along the human genome. In most genes there is a promoter-associated nucleosome free region (NFR) followed by an array of nucleosomes towards the gene body in which the first (+1) nucleosome is strongly positioned. The function of this characteristic chromatin distribution in transcription is not fully understood. Here we show in vivo that the +1 nucleosome plays a role in modulating RNA polymerase II (RNAPII) promoter-proximal pausing. When a +1 nucleosome is strongly positioned, elongating RNAPII has a tendency to stall at the promoter-proximal region, recruits more negative elongation factor (NELF) and produces less mRNA. The nucleosome-induced pause favors pre-mRNA quality control by promoting the addition of the cap to the nascent RNA. Moreover, the uncapped RNAs produced in the absence of a positioned nucleosome are degraded by the 5′-3′ exonuclease XRN2. Interestingly, reducing the levels of the chromatin remodeler ISWI factor SNF2H decreases +1 nucleosome positioning and increases RNAPII pause release. This work demonstrates a function for +1 nucleosome in regulation of transcription elongation, pre-mRNA processing and gene expression.
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