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Nucleic Acids Res., Jan 12 2024, gkad1259 | https://doi.org/10.1093/nar/gkad1259
A super minigene with a short promoter and truncated introns recapitulates essential features of transcription and splicing regulation of the SMN1 and SMN2 genes
Eric W. Ottesen†, Joonbae Seo†, Diou Luo, Natalia N. Singh* and Ravindra N. Singh*
Department of Biomedical Sciences, Iowa State University, Ames, IA 50011, USA
*To whom correspondence should be addressed. : Ravindra N. Singh
Correspondence may also be addressed to Natalia N. Singh.
†The authors wish it to be known that, in their opinion, the first two authors should be regarded as Joint First Authors.
Abstract
Here we report a Survival Motor Neuron 2 (SMN2) super minigene, SMN2Sup, encompassing its own promoter, all exons, their flanking intronic sequences and the entire 3'-untranslated region. We confirm that the pre-mRNA generated from SMN2Sup undergoes splicing to produce a translation-competent mRNA. We demonstrate that mRNA generated from SMN2Sup produces more SMN than an identical mRNA generated from a cDNA clone. We uncover that overexpression of SMN triggers skipping of exon 3 of SMN1/SMN2. We define the minimal promoter and regulatory elements associated with the initiation and elongation of transcription of SMN2. The shortened introns within SMN2Sup preserved the ability of camptothecin, a transcription elongation inhibitor, to induce skipping of exons 3 and 7 of SMN2. We show that intron 1-retained transcripts undergo nonsense-mediated decay. We demonstrate that splicing factor SRSF3 and DNA/RNA helicase DHX9 regulate splicing of multiple exons in the context of both SMN2Sup and endogenous SMN1/SMN2. Prevention of SMN2 exon 7 skipping has implications for the treatment of spinal muscular atrophy (SMA). We validate the utility of the super minigene in monitoring SMN levels upon splicing correction. Finally, we demonstrate how the super minigene could be employed to capture the cell type-specific effects of a pathogenic SMN1 mutation.
논문정보
- Research article
- 2024년 01월 (BRIC 등록일 2024-01-15)
- 국외 연구진
- 생명과학 > 분자생물학
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