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한빛사논문

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이건용
이건용Keonyong Lee

KAIST

Mol. Cell, Jan 30 2024, S1097-2765(24)00009-1 | https://doi.org/10.1016/j.molcel.2024.01.008 Alternative polyadenylation determines the functional landscape of inverted Alu repeats

Jayoung Ku 1,12, Keonyong Lee 1,12, Doyeong Ku 1, Sujin Kim 1, Jongbin Lee 2, Hyunwoo Bang 3, Namwook Kim 1, Hyunsu Do 4, Hyeonjung Lee 5, Chunghun Lim 6, Jinju Han 4,7, Young-suk Lee 5,8, Yoosik Kim 1,8,9,10,11,13


1Department of Chemical and Biomolecular Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), Daejeon 34141, Korea

2Research Center for Cellular Identity, KAIST, Daejeon 34141, Korea

3Department of Biological Sciences, Ulsan National Institute of Science and Technology, Ulsan 44919, Korea

4Graduate School of Medical Science and Engineering, KAIST, Daejeon 34141, Korea

5Department of Bio and Brain Engineering, KAIST, Daejeon 34141, Korea

6Department of Biological Sciences, KAIST, Daejeon 34141, Korea

7BioMedical Research Center, KAIST, Daejeon 34141, Korea

8Graduate School of Engineering Biology, KAIST, Daejeon 34141, Korea

9KAIST Institute for BioCentury, KAIST, Daejeon 34141, Korea

10KAIST Institute for Health Science and Technology (KIHST), KAIST, Daejeon 34141, Korea

11BioProcess Engineering Research Center and BioInformatics Research Center, KAIST, Daejeon 34141, Korea

12These authors contributed equally

13Lead contact


Corresponding authors: Young-suk Lee, Yoosik Kim

Abstract

Inverted Alu repeats (IRAlus) are abundantly found in the transcriptome, especially in introns and 3' untranslated regions (UTRs). Yet, the biological significance of IRAlus embedded in 3' UTRs remains largely unknown. Here, we find that 3' UTR IRAlus silences genes involved in essential signaling pathways. We utilize J2 antibody to directly capture and map the double-stranded RNA structure of 3' UTR IRAlus in the transcriptome. Bioinformatic analysis reveals alternative polyadenylation as a major axis of IRAlus-mediated gene regulation. Notably, the expression of mouse double minute 2 (MDM2), an inhibitor of p53, is upregulated by the exclusion of IRAlus during UTR shortening, which is exploited to silence p53 during tumorigenesis. Moreover, the transcriptome-wide UTR lengthening in neural progenitor cells results in the global downregulation of genes associated with neurodegenerative diseases, including amyotrophic lateral sclerosis, via IRAlus inclusion. Our study establishes the functional landscape of 3' UTR IRAlus and its role in human pathophysiology.

논문정보

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  • Bio통신원
  • 2024. 02. 06
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