Rate of transcription elongation and sequence-specific pausing by RNA polymerase I directly influence rRNA processing.
Rate of transcription elongation and sequence-specific pausing by RNA polymerase I directly influence rRNA processing.
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DOI：
10.1016/j.jbc.2022.102730
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发表时间：
2022-12
影响因子：
4.8
通讯作者：
Schneider, David A.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Huffines, Abigail K.;Engel, Krysta L.;French, Sarah L.;Zhang, Yinfeng;Viktorovskaya, Olga V.;Schneider, David A.
核糖体生物合成的第一步是 RNA 聚合酶 I (Pol I) 转录核糖体 DNA。所得 rRNA 的加工以共转录方式开始，并且 Pol I 转录延伸的扰动会导致 rRNA 加工缺陷。由于体内测定 Pol I 转录的方法有限，因此缺乏关于转录延伸和核糖体组装之间联系的机制见解。在这里，我们对一株酿酒酵母菌株使用天然延伸转录本测序 (NET-Seq)，该菌株在 Pol I 中含有点突变 rpa190-F1205H，该突变会导致 rRNA 加工和核糖体组装受损。我们之前证明，这种突变导致 Pol I 的体外转录延伸率轻微降低；然而，突变体的转录延伸尚未在体内得到表征。在这里，我们的研究结果表明，突变体 Pol I 在体外和体内的持续转录延伸过程中具有增加的暂停倾向。 NET-Seq 显示 rpa190-F1205H Pol I 在体内显示替代暂停位点偏好。具体而言，突变体对 RNA:DNA 杂交体中以及最后掺入的核苷酸位置处的 A/G 残基敏感。此外，Miller 染色质扩散的 NET-Seq 和 EM 分析均显示 rpa190-F1205H Pol I 在整个核糖体 DNA 中堆积，特别是在 35S 基因的 5' 端。 Pol I 突变体的体外和体内分析相结合，为 Pol I 延伸特性提供了新的见解，并表明这些特性对于有效的共转录 rRNA 加工和核糖体组装至关重要。
One of the first steps in ribosome biogenesis is transcription of the ribosomal DNA by RNA polymerase I (Pol I). Processing of the resultant rRNA begins cotranscriptionally, and perturbation of Pol I transcription elongation results in defective rRNA processing. Mechanistic insight regarding the link between transcription elongation and ribosome assembly is lacking because of limited in vivo methods to assay Pol I transcription. Here, we use native elongating transcript sequencing (NET-Seq) with a strain of Saccharomyces cerevisiae containing a point mutation in Pol I, rpa190-F1205H, which results in impaired rRNA processing and ribosome assembly. We previously demonstrated that this mutation caused a mild reduction in the transcription elongation rate of Pol I in vitro; however, transcription elongation by the mutant has not been characterized in vivo. Here, our findings demonstrate that the mutant Pol I has an increased pause propensity during processive transcription elongation both in vitro and in vivo. NET-Seq reveals that rpa190-F1205H Pol I displays alternative pause site preferences in vivo. Specifically, the mutant is sensitized to A/G residues in the RNA:DNA hybrid and at the last incorporated nucleotide position. Furthermore, both NET-Seq and EM analysis of Miller chromatin spreads reveal pileups of rpa190-F1205H Pol I throughout the ribosomal DNA, particularly at the 5′ end of the 35S gene. This combination of in vitro and in vivo analyses of a Pol I mutant provides novel insights into Pol I elongation properties and indicates how these properties are crucial for efficient cotranscriptional rRNA processing and ribosome assembly.
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影响因子：
10.5
作者：
MOUGEY, EB;OREILLY, M;SOLLNERWEBB, B
通讯作者：
SOLLNERWEBB, B
DOI：
10.1126/science.1251871
发表时间：
2014-05-30
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Larson MH;Mooney RA;Peters JM;Windgassen T;Nayak D;Gross CA;Block SM;Greenleaf WJ;Landick R;Weissman JS
通讯作者：
Weissman JS
DOI：
10.1073/pnas.96.17.9545
发表时间：
1999-08-17
影响因子：
11.1
作者：
Pan, T;Artsimovitch, I;Sosnick, TR
通讯作者：
Sosnick, TR
RNA聚合酶I特异性亚基促进聚合酶聚类以增强RRNA基因转录周期。
DOI：
10.1083/jcb.201006040
发表时间：
2011-01-24
期刊：
The Journal of cell biology
影响因子：
--
作者：
Albert B;Léger-Silvestre I;Normand C;Ostermaier MK;Pérez-Fernández J;Panov KI;Zomerdijk JC;Schultz P;Gadal O
通讯作者：
Gadal O
影响因子：
16
作者：
Kos M;Tollervey D
通讯作者：
Tollervey D