Published January 29, 2021
| Version v1
Publication
Open
Splicing-associated chromatin signatures: a combinatorial and position-dependent role for histone marks in splicing definition
- 1. Institut de Génétique Humaine
- 2. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
Description
Abstract Alternative splicing relies on the combinatorial recruitment of splicing regulators to specific RNA binding sites. Chromatin has been shown to impact this recruitment. However, a limited number of histone marks have been studied at a global level. In this work, a machine learning approach, applied to extensive epigenomics datasets in human H1 embryonic stem cells and IMR90 foetal fibroblasts, has identified eleven chromatin modifications that differentially mark alternatively spliced exons depending on the level of exon inclusion. These marks act in a combinatorial and position-dependent way, creating characteristic splicing-associated chromatin signatures (SACS). In support of a functional role for SACS in coordinating splicing regulation, changes in the alternative splicing of SACS-marked exons between ten different cell lines correlate with changes in SACS enrichment levels and recruitment of the splicing regulators predicted by RNA motif search analysis. We propose the dynamic nature of chromatin modifications as a mechanism to rapidly fine-tune alternative splicing when necessary.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يعتمد الربط البديل على التوظيف التوافقي لمنظمي الربط في مواقع ربط الحمض النووي الريبي المحددة. وقد ثبت أن الكروماتين يؤثر على هذا التوظيف. ومع ذلك، تمت دراسة عدد محدود من علامات الهيستون على المستوى العالمي. في هذا العمل، حدد نهج التعلم الآلي، المطبق على مجموعات بيانات علم الوراثة اللاجينية واسعة النطاق في الخلايا الجذعية الجنينية البشرية H1 والأرومات الليفية الجنينية IMR90، أحد عشر تعديلًا للكروماتين تميز بشكل تفاضلي الإكسونات المجزأة بدلاً من ذلك اعتمادًا على مستوى تضمين الإكسون. تعمل هذه العلامات بطريقة توافقية وتعتمد على الموضع، مما يخلق توقيعات كروماتينية مميزة مرتبطة بالربط (SACS). لدعم الدور الوظيفي لـ SACS في تنسيق تنظيم الربط، ترتبط التغييرات في الربط البديل للإكسونات التي تحمل علامة SACS بين عشرة خطوط خلوية مختلفة بالتغيرات في مستويات إثراء SACS وتوظيف منظمات الربط التي تنبأ بها تحليل بحث RNA motif. نقترح الطبيعة الديناميكية لتعديلات الكروماتين كآلية لضبط الربط البديل بسرعة عند الضرورة.Translated Description (French)
Résumé L'épissage alternatif repose sur le recrutement combinatoire de régulateurs d'épissage sur des sites de liaison à l'ARN spécifiques. Il a été démontré que la chromatine a un impact sur ce recrutement. Cependant, un nombre limité de marques d'histones ont été étudiées au niveau mondial. Dans ce travail, une approche d'apprentissage automatique, appliquée à de vastes ensembles de données épigénomiques dans les cellules souches embryonnaires H1 humaines et les fibroblastes fœtaux IMR90, a identifié onze modifications de la chromatine qui marquent différemment les exons épissés alternativement en fonction du niveau d'inclusion de l'exon. Ces marques agissent de manière combinatoire et dépendante de la position, créant des signatures de chromatine (SACS) caractéristiques associées à l'épissage. À l'appui d'un rôle fonctionnel des SACS dans la coordination de la régulation de l'épissage, les changements dans l'épissage alternatif des exons marqués SACS entre dix lignées cellulaires différentes sont en corrélation avec les changements dans les niveaux d'enrichissement des SACS et le recrutement des régulateurs d'épissage prédits par l'analyse de recherche de motifs d'ARN. Nous proposons la nature dynamique des modifications de la chromatine comme mécanisme pour affiner rapidement l'épissage alternatif lorsque cela est nécessaire.Translated Description (Spanish)
Resumen El empalme alternativo se basa en el reclutamiento combinatorio de reguladores de empalme a sitios de unión de ARN específicos. Se ha demostrado que la cromatina afecta a este reclutamiento. Sin embargo, se ha estudiado un número limitado de marcas de histonas a nivel mundial. En este trabajo, un enfoque de aprendizaje automático, aplicado a extensos conjuntos de datos epigenómicos en células madre embrionarias H1 humanas y fibroblastos fetales IMR90, ha identificado once modificaciones de cromatina que marcan diferencialmente exones empalmados alternativamente dependiendo del nivel de inclusión del exón. Estas marcas actúan de manera combinatoria y dependiente de la posición, creando firmas de cromatina asociadas al empalme (SACS) características. En apoyo de un papel funcional para SACS en la coordinación de la regulación del empalme, los cambios en el empalme alternativo de exones marcados con SACS entre diez líneas celulares diferentes se correlacionan con cambios en los niveles de enriquecimiento de SACS y el reclutamiento de los reguladores de empalme predichos por el análisis de búsqueda de motivos de ARN. Proponemos la naturaleza dinámica de las modificaciones de la cromatina como un mecanismo para ajustar rápidamente el empalme alternativo cuando sea necesario.Files
s41467-021-20979-x.pdf.pdf
Files
(4.7 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:f83f62ed21029e54fdb6f8d54aae32c9
|
4.7 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تواقيع الكروماتين المرتبطة بالربط: دور توافقي ويعتمد على الموضع لعلامات الهيستون في تعريف الربط
- Translated title (French)
- Signatures de chromatine associées à l'épissage : un rôle combinatoire et dépendant de la position pour les marques d'histones dans la définition de l'épissage
- Translated title (Spanish)
- Firmas de cromatina asociadas al empalme: un papel combinatorio y dependiente de la posición para las marcas de histona en la definición de empalme
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3124110755
- DOI
- 10.1038/s41467-021-20979-x
References
- https://openalex.org/W1964188377
- https://openalex.org/W1964877838
- https://openalex.org/W1968569455
- https://openalex.org/W1972092604
- https://openalex.org/W1973697733
- https://openalex.org/W1973776098
- https://openalex.org/W1979153190
- https://openalex.org/W1979559301
- https://openalex.org/W1981799113
- https://openalex.org/W1988460873
- https://openalex.org/W1994288562
- https://openalex.org/W1999491723
- https://openalex.org/W2011430819
- https://openalex.org/W2015332493
- https://openalex.org/W2021183579
- https://openalex.org/W2028845751
- https://openalex.org/W2029979788
- https://openalex.org/W2034691490
- https://openalex.org/W2041950235
- https://openalex.org/W2049022227
- https://openalex.org/W2058157728
- https://openalex.org/W2060337750
- https://openalex.org/W2069725730
- https://openalex.org/W2074898309
- https://openalex.org/W2077562677
- https://openalex.org/W2085971867
- https://openalex.org/W2092992881
- https://openalex.org/W2100226042
- https://openalex.org/W2102619694
- https://openalex.org/W2103273849
- https://openalex.org/W2103534177
- https://openalex.org/W2105360874
- https://openalex.org/W2105694586
- https://openalex.org/W2110776599
- https://openalex.org/W2115820057
- https://openalex.org/W2117170199
- https://openalex.org/W2124985265
- https://openalex.org/W2128849784
- https://openalex.org/W2133678000
- https://openalex.org/W2143350291
- https://openalex.org/W2155453721
- https://openalex.org/W2155804510
- https://openalex.org/W2156211211
- https://openalex.org/W2156665896
- https://openalex.org/W2156816709
- https://openalex.org/W2167035187
- https://openalex.org/W2167212154
- https://openalex.org/W2168142239
- https://openalex.org/W2169041585
- https://openalex.org/W2169456326
- https://openalex.org/W2255556690
- https://openalex.org/W2341539131
- https://openalex.org/W2345356016
- https://openalex.org/W2429374768
- https://openalex.org/W2584485311
- https://openalex.org/W2619431501
- https://openalex.org/W2751663599
- https://openalex.org/W2806904888
- https://openalex.org/W2889994884
- https://openalex.org/W2901780284
- https://openalex.org/W2949866368
- https://openalex.org/W3105507774
- https://openalex.org/W4322702008