A comprehensive functional study of Caenorhabditis elegans rsr-2 uncovers a new link between splicing and transcription

Abstract

Durant el transcurs d’un rastreig a gran escala per RNA d’interferència (iARN) en Caenorhabditis elegans, el gen rsr-2 va ser identificat com a interactor genètic del gen lin-35 Retinoblastoma, l’homòleg de la família humana de Retinoblastoma. El gen rsr-2 és l’ortòleg de la proteina humana d’splicing SRm300/SRRM2. A diferència del seu ortòleg en llevat Cwc21, rsr-2 és essencial per la viabilitat. Degut a que la forta inactivació d’rsr-2 produeix uns fenotips molt severs, hem aprofitat l’efecte lleu que produeix l’ARN interferent a través de l’aliment per estudiar les funcions d’rsr-2 durant el desenvolupament. Els assatjos d’iARN d’rsr-2 juntament amb anàlisis d’epistàsia genètica situen rsr-2 en la via de la determinació sexual de la línia germinal. Tot i així, tiling arrays d’animals rsr-2(iARN) no han revelat defectes significatius en l’splicing. Gràcies a experiments d’immunofluorescència, hem observat que un anticòs específic per RSR-2 co-localitza amb cromatina en nuclis de cèl·lules de la línia germinal. Interessantment, experiments d’immunoprecipitació de cromatina i seqüenciació massiva (ChIP-Seq) han desvetllat que RSR-2 co-precipita cromatina seguint un patró similar al de l’ARN polimerassa II. Aquests experiments de ChIP-Seq també han fet palès que RSR-2 és reclutada a la cromatina d’un mode que és independent de l’splicing i suggereixen que RSR-2 podria desenvolupar un rol de regulador transcripcional. Addicionalment, hem explorat els transcriptomes d’animals rsr-2(iARN) i prp-8(iARN) en estadi de larva 3 (L3), fet que ens ha permès classificar rsr-2 com a un factor d’splicing no essencial. Conjuntament, el nostre estudi mostra que RSR-2 és una proteina multifuncional que regula el desenvolupament de Caenorhabditis elegans influenciant, i probablement acoblant, els processos d’splicing i transcripció.

During the course of a large scale interference RNA (RNAi) screen in Caenorhabditis elegans, rsr-2 was identified as a genetic interactor of lin-35 Rb, the homolog of human Retinoblastoma. The rsr-2 gene encodes the ortholog of the human spliceosomal protein SRm300/SRRM2. In contrast to its yeast ortholog Cwc21, rsr-2 is essential for viability. Since strong inactivation of rsr-2 produces severe phenotypes, we took advantage of the mild effect of RNAi by feeding to study functions of rsr-2 during development. rsr-2 RNAi assays and genetic epistasis analysis locate rsr-2 within the germ line sex determination pathway but tiling arrays of rsr-2(RNAi) animals do not disclose significant splicing defects. By inmunofluorescence, we observe that an antibody specific for RSR-2 co-localizes with chromatin in germ line nuclei. Interestingly, ChIP-Seq experiments reveal that RSR-2 co-precipitates chromatin in a pattern similar to that of RNA Polymerase II. These ChIP-Seq assays also evidenced a splicing-independent recruitment of RSR-2 to chromatin and suggest that RSR-2 could have a role in regulating transcription. Moreover, we have explored the transcriptomes of rsr-2(RNAi) and prp-8(RNAi) L3 worms by RNA-Seq, which classified rsr-2 as a non-essential splicing factor. Altogether, our study shows that RSR-2 is a multifunctional protein that regulates development by influencing, and probably coupling, splicing and transcription.