1. Divergent effects of translation termination factor eRF3A and nonsense-mediated mRNA decay factor UPF1 on the expression of uORF carrying mRNAs and ribosome protein genes
- Author
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Affaf Aliouat, Pauline François, Vérène Stierlé, Olivier Jean-Jean, Pierre Bertin, Samia Salhi, Isabelle Hatin, Olivier Namy, Adaptation Biologique et Vieillissement = Biological Adaptation and Ageing (B2A), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de Biologie Paris Seine (IBPS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de génétique et microbiologie [Orsay] (IGM), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Département de Mathématiques et Applications - ENS Paris (DMA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Centre recherche en CardioVasculaire et Nutrition (C2VN), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Biologie Paris Seine (IBPS), Sorbonne Université (SU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de Biologie Paris Seine (IBPS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École normale supérieure - Paris (ENS Paris)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Génomique, Structure et Traduction (GST), Département Biologie des Génomes (DBG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-17-CE12-0024,Rescue_ribosome,Voies de sauvetage pour les ribosomes non recyclés(2017), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and SERRE, Marie-Claude
- Subjects
Ribosomal Proteins ,eRF3 ,[SDV]Life Sciences [q-bio] ,Nonsense-mediated decay ,MRNA Decay ,nonsense-mediated mRNA decay ,Biology ,[SDV.BBM.BM] Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Molecular biology ,Ribosome ,Open Reading Frames ,03 medical and health sciences ,0302 clinical medicine ,RNA, Messenger ,Molecular Biology ,Gene ,Translation termination ,ComputingMilieux_MISCELLANEOUS ,030304 developmental biology ,0303 health sciences ,ribosome protein genes ,GSPT1 ,RNA ,translation termination ,[SDV.BBM.BM]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Molecular biology ,Cell Biology ,Nonsense Mediated mRNA Decay ,Cell biology ,[SDV] Life Sciences [q-bio] ,Gene Expression Regulation ,030220 oncology & carcinogenesis ,UPF1 ,Trans-Activators ,RNA Helicases ,Peptide Termination Factors ,Research Paper ,uORF - Abstract
International audience; In addition to its role in translation termination, eRF3A has been implicated in the nonsense-mediated mRNA decay (NMD) pathway through its interaction with UPF1. NMD is a RNA quality control mechanism, which detects and degrades aberrant mRNAs as well as some normal transcripts including those that harbour upstream open reading frames in their 5' leader sequence. In this study, we used RNA-sequencing and ribosome profiling to perform a genome wide analysis of the effect of either eRF3A or UPF1 depletion in human cells. Our bioinformatics analyses allow to delineate the features of the transcripts controlled by eRF3A and UPF1 and to compare the effect of each of these factors on gene expression. We find that eRF3A and UPF1 have very different impacts on the human transcriptome, less than 250 transcripts being targeted by both factors. We show that eRF3A depletion globally derepresses the expression of mRNAs containing translated uORFs while UPF1 knockdown derepresses only the mRNAs harbouring uORFs with an AUG codon in an optimal context for translation initiation. Finally, we also find that eRF3A and UPF1 have opposite effects on ribosome protein gene expression. Together, our results provide important elements for understanding the impact of translation termination and NMD on the human transcriptome and reveal novel determinants of ribosome biogenesis regulation.
- Published
- 2019