S 相に依存しないサイレントクロマチンの確立

S-phase-independent silencing establishment in .

• Davis Goodnight
• Jasper Rine

抄録

のサイレントクロマチン（ヘテロクロマチン様構造）の確立は、細胞周期のS期の進行に依存しているが、その分子的性質は詳細な研究にもかかわらず不明なままであった。私たちは、高分解能クロマチン免疫沈降法と単一分子RNA解析を用いて、サイレンシングの確立は、数回の細胞周期を経て、個々の細胞で徐々に転写が抑制されることで進行していること、また、細胞周期に応じて制御されるステップは、Sirタンパク質のリクルートの下流にあることを明らかにしました。これまでの結果とは対照的に、サイレンシング確立に必要な細胞周期は同一であり、.Dot1, Sas2, Rtt109 に隣接する tRNA 遺伝子が寄与していることは明らかではなかった。これらの結果から、サイレンシングの確立は、細胞周期によって制御された、一色ヒストン修飾と異色ヒストン修飾の間の相互作用に絶対的に依存していることが明らかになった。

The establishment of silent chromatin, a heterochromatin-like structure at and in , depends on progression through S phase of the cell cycle, but the molecular nature of this requirement has remained elusive despite intensive study. Using high-resolution chromatin immunoprecipitation and single-molecule RNA analysis, we found that silencing establishment proceeded via gradual repression of transcription in individual cells over several cell cycles, and that the cell-cycle-regulated step was downstream of Sir protein recruitment. In contrast to prior results, and had identical cell-cycle requirements for silencing establishment, with no apparent contribution from a tRNA gene adjacent to . We identified the cause of the S-phase requirement for silencing establishment: removal of transcription-favoring histone modifications deposited by Dot1, Sas2, and Rtt109. These results revealed that silencing establishment was absolutely dependent on the cell-cycle-regulated interplay between euchromatic and heterochromatic histone modifications.

© 2020, Goodnight & Rine.