RNA-seqに基づいた比較アプローチにより、3'-to-5' エキソRNaseとRNase Yの間のトランスクリプトームワイドな相互作用が明らかになった

An RNA-seq based comparative approach reveals the transcriptome-wide interplay between 3'-to-5' exoRNases and RNase Y.

• Laura Broglia
• Anne-Laure Lécrivain
• Thibaud T Renault
• Karin Hahnke
• Rina Ahmed-Begrich
• Anaïs Le Rhun
• Emmanuelle Charpentier

抄録

RNA分解は、細菌が遺伝子発現を制御し、様々な環境条件に適応するために必要不可欠なプロセスである。この分解は通常、エンドリボヌクレアーゼ（endoRNases）によって開始され、エンドリボヌクレアーゼは中間断片を生成し、その後、エクソリボヌクレアーゼ（exoRNases）によって分解されます。しかし、これらの酵素が協調して作用しているかどうかについては、グローバルな研究が行われていません。その結果、RNase Yはグアニシンの後に優先的に切断し、3'-to-5' exoRNaseの基質RNAを生成することが明らかになった。我々は、RNase Yの処理がPNPaseとYhaMによって新たに生成された3'末端のトリミングに続いて行われることを実証した。逆に、RNase Yによって生成されたRNAの5'末端がさらにトリミングされることはほとんどない。この戦略により、そうでなければ検出できない処理イベントを特定することが可能になります。重要なことは、このアプローチにより、ゲノム全体のスケールで、エンドＲＮａｓｅとエキソＲＮａｓｅの間の複雑な相互作用を調べることができるということである。

RNA degradation is an essential process that allows bacteria to control gene expression and adapt to various environmental conditions. It is usually initiated by endoribonucleases (endoRNases), which produce intermediate fragments that are subsequently degraded by exoribonucleases (exoRNases). However, global studies of the coordinated action of these enzymes are lacking. Here, we compare the targetome of endoRNase Y with the targetomes of 3'-to-5' exoRNases from Streptococcus pyogenes, namely, PNPase, YhaM, and RNase R. We observe that RNase Y preferentially cleaves after guanosine, generating substrate RNAs for the 3'-to-5' exoRNases. We demonstrate that RNase Y processing is followed by trimming of the newly generated 3' ends by PNPase and YhaM. Conversely, the RNA 5' ends produced by RNase Y are rarely further trimmed. Our strategy enables the identification of processing events that are otherwise undetectable. Importantly, this approach allows investigation of the intricate interplay between endo- and exoRNases on a genome-wide scale.