Comparison of virulence genes found in draft genomes of F. necrophorum

Fusobacterium necrophorum is a causative agent of persistent sore throat syndrome, tonsillar abscesses and Lemierre’s syndrome (LS) in humans. LS is characterised by thrombophlebitis of the jugular vein and bacteraemia. It is a Gram-negative, anaerobic bacterium which to date has no available reference genome. Draft genomes suggest it to be a single circular chromosome of approximately 2.2Mb. A reference strain of each of the two F. necrophorum subspecies and a clinical isolate from a LS patient were sequenced on a Roche 454 GS-FLX+. Sequence data was assembled using Roche GS Assembler and the resulting contigs annotated using xBASE, Pfam and BLAST. The annotation data was mined for gene products associated with virulence revealing a leukotoxin, haemolysin, filamentous haemagglutinnin, adhesin, hemin receptor, phage genes, CRISPR-associated proteins, ecotin and a putative type V secretion system. Data will be presented on comparative genomics of the three strains, with a focus on putative virulence genes. Tools such as Artemis Comparison Tool and ClustalO were used for sequence alignments and PhyML was used to generate phylogenetic trees. Conserved motifs associated with virulence were also located. Understanding variations at the genomic level may help to explain the increased virulence of some F. necrophorum strains.

Étude de la résistance aux antibiotiques des entérocoques d'origine animale du Québec

Les entérocoques font partie de la flore normale intestinale des animaux et des humains. Plusieurs études ont démontré que les entérocoques d’origine animale pouvaient représenter un réservoir de gènes de résistance aux antibiotiques pour la communauté humaine et animale. Les espèces Enterococcus faecalis et Enterococcus faecium sont importantes en santé publique; elles sont responsables d’environ 12% de toutes les infections nosocomiales aux États-Unis. Au Canada, les cas de colonisation et/ou d’infections à entérocoques résistants à la vancomycine ont plus que triplé de 2005 à 2009. Un total de 387 isolats E. faecalis et E. faecium aviaires, et 124 isolats E. faecalis porcins ont été identifiés et analysés pour leur susceptibilité aux antibiotiques. De hauts pourcentages de résistance envers les macrolides et les tétracyclines ont été observés tant chez les isolats aviaires que porcins. Deux profils phénotypiques prédominants ont été déterminés et analysés par PCR et séquençage pour la présence de gènes de résistance aux antibiotiques. Différentes combinaisons de gènes de résistance ont été identifiées dont erm(B) et tet(M) étant les plus prévalents. Des extractions plasmidiques et des analyses par hybridation ont permis de déterminer, pour la première fois, la colocalisation des gènes erm(B) et tet(M) sur un plasmide d’environ 9 kb chez des isolats E. faecalis porcins, et des gènes erm(B) et tet(O) sur un plasmide de faible poids moléculaire d’environ 11 kb chez des isolats E. faecalis aviaires. De plus, nous avons démontré, grâce à des essais conjugatifs, que ces plasmides pouvaient être transférés. Les résultats ont révélé que les entérocoques intestinaux aviaires et porcins, lesquels peuvent contaminer la viande à l’abattoir, pouvaient représenter un réservoir de gènes de résistance envers la quinupristine-dalfopristine, la bacitracine, la tétracycline et les macrolides. Afin d’évaluer l’utilisation d’un antisérum polyclonal SA dans l’interférence de la résistance à de fortes concentrations de bacitracine (gènes bcrRAB), lors d’un transfert conjugatif répondant aux phéromones, un isolat multirésistant E. faecalis aviaire a été sélectionné. Après induction avec des phéromones produites par la souche réceptrice E. faecalis JH2-2, l’agrégation de la souche donatrice E. faecalis 543 a été observée ainsi que des fréquences de transfert élevées en bouillon lors d’une courte période de conjugaison. Le transfert conjugatif des gènes asa1, traB et bcrRAB ainsi que leur colocalisation a été démontré chez le donneur et un transconjugant T543-1 sur un plasmide de 115 kb par électrophorèse à champs pulsé (PFGE) et hybridation. Une CMI de > 2 048 µg/ml envers la bacitracine a été obtenue tant chez le donneur que le transconjuguant tandis que la souche réceptrice JH2-2 démontrait une CMI de 32 µg/ml. Le séquençage des gènes asa1, codant pour la substance agrégative, et traB, une protéine régulant négativement la réponse aux phéromones, a révélé une association de cet élément génétique avec le plasmide pJM01. De plus, cette étude présente qu’un antisérum polyclonal SA peut interférer significativement dans le transfert horizontal d’un plasmide répondant aux phéromones codant pour de la résistance à de fortes doses de bacitracine d’une souche E. faecalis aviaire multirésistante. Des isolats cliniques E. faecium d’origine humaine et canine ont été analysés et comparés. Cette étude rapporte, pour la première fois, la caractérisation d’isolats cliniques E. faecium résistants à l’ampicilline (EFRA) d’origine canine associés à CC17 (ST17) au Canada. Ces isolats étaient résistants à la ciprofloxacine et à la lincomycine. Leur résistance envers la ciprofloxacine a été confirmée par la présence de substitutions dans la séquence en acides aminés des gènes de l’ADN gyrase (gyrA/gyrB) et de la topoisomérase IV (parC/parE). Des résistances élevées envers la gentamicine, la kanamycine et la streptomycine, et de la résistance envers les macrolides et les lincosamides a également été observées. La fréquence de résistance envers la tétracycline était élevée tandis que celle envers la vancomycine n’a pas été détectée. De plus, aucune résistance n’a été observée envers le linézolide et la quinupristine-dalfopristine. Les données ont démontré une absence complète des gènes esp (protéine de surface des entérocoques) et hyl (hyaluronidase) chez les isolats canins EFRA testés tandis qu’ils possédaient tous le gène acm (adhésine de liaison au collagène d’E. faecium). Aucune activité reliée à la formation de biofilm ou la présence d’éléments CRISPR (loci de courtes répétitions palindromiques à interespaces réguliers) n’a été identifiée chez les isolats canins EFRA. Les familles de plasmide rep6 and rep11 ont significativement été associées aux isolats d’origine canine. Les profils PFGE des isolats d’origine humaine et canine n'ont révélé aucune relation (≤ 80%). Ces résultats illustrent l'importance d'une utilisation judicieuse des antibiotiques en médecine vétérinaire afin d’éviter la dissémination zoonotique des isolats EFRA canins. Nous pensons que ces résultats contribueront à une meilleure compréhension des mécanismes de résistance aux antibiotiques et de leurs éléments mobiles ainsi qu’à de nouvelles stratégies afin de réduire le transfert horizontal de la résistance aux antibiotiques et des facteurs de virulence.

Adaptations de la méthode de purification d’ARN par affinité avec l’étiquette ARiBo

Dans les dernières années, une explosion de la recherche sur les ARN a eu lieue à cause de nombreuses découvertes démontrant l’importance de l’ARN dans plusieurs processus biologiques. Ainsi, de grandes quantités d’ARN sont devenues indispensables au bon déroulement de plusieurs études, notamment pour la biologie structurale et la caractérisation fonctionnelle. Cependant, il existe encore peu de méthodes de purification simples, efficaces, fiables et produisant un ARN sous forme native. Dans les dernières années, le laboratoire Legault a mis au point une méthode de purification par affinité utilisant une étiquette ARiBo pour la purification d’ARN transcrits in vitro par la polymérase à ARN du phage T7. Cette méthode de purification d’ARN a été spécifiquement développée pour maximiser la pureté et le rendement. De plus, elle est très rapide et fonctionne avec plusieurs types d’ARN. Cependant, comme plusieurs autres méthodes de purification, cette méthode produit des ARN avec des extrémités 5′ hétérogènes. Dans ce mémoire, des solutions sont proposées pour remédier au problème d’hétérogénéité en 5ʹ′ des ARN transcrits avec la polymérase à ARN du phage T7 et purifiés par la méthode ARiBo. La première solution consiste à choisir la séquence en 5′ parmi celles des 32 séquences testées qui ne présentent pas d’hétérogénéité en 5ʹ′. La seconde solution est d’utiliser une étiquette clivable en 5ʹ′ de l’ARN d’intérêt, tel que le ribozyme hammerhead, déjà utilisée pour ce genre d’application, ou le système CRISPR/Cse3 que nous proposons dans l’article présenté dans ce mémoire. De plus, nous avons adapté la méthode ARiBo pour rendre possible la purification d’un long ARN de 614 nt, le polycistron miR-106b-25. Nous avons également démontré la possibilité d’utiliser la méthode ARiBo pour l’isolation de protéines qui se lient à un ARN donné, le précurseur de miRNA pre-miR-153-2. En conclusion, ce mémoire démontre la possibilité d’adapter la méthode ARiBo à plusieurs applications.

Mécanismes d'action des cellules stromales mésenchymateuses dans le traitement de la réaction du greffon contre l'hôte

La maladie du greffon contre l’hôte (GvHD) est un effet secondaire sérieux de la transplantation de cellules souches hématopoïétiques (HSCT). Cette maladie entraine une haute mortalité et ses symptômes sont dévastateurs. Les traitements actuels de la GvHD comportent plusieurs produits, tels les corticostéroïdes, mais ces derniers sont immunosuppresseurs et leurs effets secondaires sont aussi très dommageables pour les patients et leur guérison. Les cellules stromales mésenchymateuses (MSC) représentent une alternative ou une addition potentielle de traitement pour la GvHD et ces cellules ne semblent pas posséder les effets secondaires des traitements classiques. Un nombre important d’études cliniques faisant l’objet des MSC ont été enregistrées. Malgré cet engouement, le mécanisme de leur immunomodulation reste encore à élucider. Notre objectif est donc de mieux définir ce mécanisme. Nous avons utilisé un modèle simplifié pour simuler la GvHD in vitro. Ce modèle se base sur la stimulation de lymphocytes CD4+ par des cellules dendritiques allogéniques. La mesure de la prolifération de ces cellules stimulées sert d’indicateur de leur réactivité. Selon les résultats obtenus par la technologie CRISPR de génie génétique, les MSC exerceraient leur immunosuppression sur les cellules T CD4+ principalement par la sécrétion de l’enzyme IDO1. Les MSC seraient également capables d’induire certaines cellules CD4+ en cellules régulatrices, un processus indépendant de la sécrétion d’IDO1. Toutefois, ces cellules ne semblent pas correspondre aux cellules Treg conventionnelles.

Large scale variation in Enterococcus faecalis illustrated by the genome analysis of strain OG1RF.

BACKGROUND: Enterococcus faecalis has emerged as a major hospital pathogen. To explore its diversity, we sequenced E. faecalis strain OG1RF, which is commonly used for molecular manipulation and virulence studies. RESULTS: The 2,739,625 base pair chromosome of OG1RF was found to contain approximately 232 kilobases unique to this strain compared to V583, the only publicly available sequenced strain. Almost no mobile genetic elements were found in OG1RF. The 64 areas of divergence were classified into three categories. First, OG1RF carries 39 unique regions, including 2 CRISPR loci and a new WxL locus. Second, we found nine replacements where a sequence specific to V583 was substituted by a sequence specific to OG1RF. For example, the iol operon of OG1RF replaces a possible prophage and the vanB transposon in V583. Finally, we found 16 regions that were present in V583 but missing from OG1RF, including the proposed pathogenicity island, several probable prophages, and the cpsCDEFGHIJK capsular polysaccharide operon. OG1RF was more rapidly but less frequently lethal than V583 in the mouse peritonitis model and considerably outcompeted V583 in a murine model of urinary tract infections. CONCLUSION: E. faecalis OG1RF carries a number of unique loci compared to V583, but the almost complete lack of mobile genetic elements demonstrates that this is not a defining feature of the species. Additionally, OG1RF's effects in experimental models suggest that mediators of virulence may be diverse between different E. faecalis strains and that virulence is not dependent on the presence of mobile genetic elements.

The eukaryotic way to defend and edit genomes by sRNA-targeted DNA deletion

While there is currently burgeoning interest in the application of the CRISPR/Cas (clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated genes) to genome editing, it is perhaps not widely appreciated that this is the second discovery of a small RNA (sRNA)-targeted DNA-deletion system. The first sRNA-targeted DNA-deletion system to be discovered, which we call IES/Ias (internal eliminated sequence/IES-associated genes) to contrast with CRISPR/Cas, is found in ciliates, and, like CRISPR/Cas, is thought to serve as a form of immune defense against invasive DNAs. The manner in which the ciliate IES/Ias system functions is distinct from that of the CRISPR/Cas system in archaea and bacteria, and arose independently through a synthesis of RNA interference-derived and DNA-specific molecular components. Despite the major differences between CRISPR/Cas and IES/Ias, both systems face similar conceptual challenges in targeting invasive DNAs. In this review, we focus on the discovery, effects, function, and evolutionary consequences of the IES/Ias system.

Mutation of the ER retention receptor KDELR1 leads to cell-intrinsic lymphopenia and a failure to control chronic viral infection

Endoplasmic reticulum (ER)-resident proteins are continually retrieved from the Golgi and returned to the ER by Lys-Asp-Glu-Leu (KDEL) receptors, which bind to an eponymous tetrapeptide motif at their substrate's C terminus. Mice and humans possess three paralogous KDEL receptors, but little is known about their functional redundancy, or if their mutation can be physiologically tolerated. Here, we present a recessive mouse missense allele of the prototypical mammalian KDEL receptor, KDEL ER protein retention receptor 1 (KDELR1). Kdelr1 homozygous mutants were mildly lymphopenic, as were mice with a CRISPR/Cas9-engineered frameshift allele. Lymphopenia was cell intrinsic and, in the case of T cells, was associated with reduced expression of the T-cell receptor (TCR) and increased expression of CD44, and could be partially corrected by an MHC class I-restricted TCR transgene. Antiviral immunity was also compromised, with Kdelr1 mutant mice unable to clear an otherwise self-limiting viral infection. These data reveal a nonredundant cellular function for KDELR1, upon which lymphocytes distinctly depend.

C9ORF72 Regulates Stress Granule Formation and Its Deficiency Impairs Stress Granule Assembly, Hypersensitizing Cells to Stress

Hexanucleotide repeat expansions in the C9ORF72 gene are causally associated with frontotemporal lobar dementia (FTLD) and/or amyotrophic lateral sclerosis (ALS). The physiological function of the normal C9ORF72 protein remains unclear. In this study, we characterized the subcellular localization of C9ORF72 to processing bodies (P-bodies) and its recruitment to stress granules (SGs) upon stress-related stimuli. Gain of function and loss of function experiments revealed that the long isoform of C9ORF72 protein regulates SG assembly. CRISPR/Cas9-mediated knockdown of C9ORF72 completely abolished SG formation, negatively impacted the expression of SG-associated proteins such as TIA-1 and HuR, and accelerated cell death. Loss of C9ORF72 expression further compromised cellular recovery responses after the removal of stress. Additionally, mimicking the pathogenic condition via the expression of hexanucleotide expansion upstream of C9ORF72 impaired the expression of the C9ORF72 protein, caused an abnormal accumulation of RNA foci, and led to the spontaneous formation of SGs. Our study identifies a novel function for normal C9ORF72 in SG assembly and sheds light into how the mutant expansions might impair SG formation and cellular-stress-related adaptive responses.

Mécanismes d'action des cellules stromales mésenchymateuses dans le traitement de la réaction du greffon contre l'hôte

La maladie du greffon contre l’hôte (GvHD) est un effet secondaire sérieux de la transplantation de cellules souches hématopoïétiques (HSCT). Cette maladie entraine une haute mortalité et ses symptômes sont dévastateurs. Les traitements actuels de la GvHD comportent plusieurs produits, tels les corticostéroïdes, mais ces derniers sont immunosuppresseurs et leurs effets secondaires sont aussi très dommageables pour les patients et leur guérison. Les cellules stromales mésenchymateuses (MSC) représentent une alternative ou une addition potentielle de traitement pour la GvHD et ces cellules ne semblent pas posséder les effets secondaires des traitements classiques. Un nombre important d’études cliniques faisant l’objet des MSC ont été enregistrées. Malgré cet engouement, le mécanisme de leur immunomodulation reste encore à élucider. Notre objectif est donc de mieux définir ce mécanisme. Nous avons utilisé un modèle simplifié pour simuler la GvHD in vitro. Ce modèle se base sur la stimulation de lymphocytes CD4+ par des cellules dendritiques allogéniques. La mesure de la prolifération de ces cellules stimulées sert d’indicateur de leur réactivité. Selon les résultats obtenus par la technologie CRISPR de génie génétique, les MSC exerceraient leur immunosuppression sur les cellules T CD4+ principalement par la sécrétion de l’enzyme IDO1. Les MSC seraient également capables d’induire certaines cellules CD4+ en cellules régulatrices, un processus indépendant de la sécrétion d’IDO1. Toutefois, ces cellules ne semblent pas correspondre aux cellules Treg conventionnelles.

2C-Cas9: a versatile tool for clonal analysis of gene function

CRISPR/Cas9-mediated targeted mutagenesis allows efficient generation of loss-of-function alleles in zebrafish. To date this technology has been primarily used to generate genetic knockout animals. Nevertheless, the study of the function of certain loci might require tight spatiotemporal control of gene inactivation. Here, we show that tissue-specific gene disruption can be achieved by driving Cas9 expression with the Gal4/UAS system. Furthermore, by combining the Gal4/UAS and Cre/loxP systems, we establish a versatile tool to genetically label mutant cell clones, enabling their phenotypic analysis. Our technique has the potential to be applied to diverse model organisms, enabling tissue-specific loss-of-function and phenotypic characterization of live and fixed tissues.

Manipulação gênica do protozoário Neospora caninum como ferramenta para o estudo das interações parasito-hospedeiro

Neospora caninum is an obligate intracellular parasite classified in the phylum Apicomplexa, characterized by the presence of the apical complex composed by micronemes proteins, rhoptries and dense granules, used by parasite during the adhesion and invasion process of the host cell. This is the mean event in infection pathogenesis generated by N. caninum and other parasites from the phylum Apicomplexa, promoting influence in the parasite biology and the interface between the parasite and its host. Therefore, molecular tools have been developed in order to identify and characterize these possible virulence factors. Thus, the present study sought to establish a specific system of genetic manipulation of N. caninum, searching for the improvement of the genetics manipulation of this parasite. So, we developed genetically depleted N. caninum to Rop9 rhoptry using the pU6-Universal CRISPR-Cas9 plasmid of T. gondii modified by the insertion of Ku80. The Rop9 depleted parasite showed important during initial phase of invasion and replication of the parasite, however it was not characterized as a potential virulence fator for N. caninum. Furthermore, T. gondii proteins were expressed in N. caninum by the use of specific vectors for this parasite, showing an heterologous system for the study of Toxoplasma proteins, due to the fact that Gra15 or Gra24 of type II T. gondii and Rop16 of type I T. gondii were expressed in N. caninum tachyzoites in a stable way and keept its biological phenotype, as already presented the former parasite, that naturaly expresses these proteins. In addition, it was observed that N. caninum induced an inflammasome activation through NLRP3, ASC and Caspase-1. IL-1R/MyD88 demonstrated an indirect pathway in the control of parasite replication. Furthermore, it was observed that this activation is dependent of the potassium efflux and that different strains of N. caninum keep this activation profile. However, T. gondii strains block this activation, making necessary a prior signal in order to active the inflamosome pathway. Type I T. gondii Rop16 was identified as responsible for blocking this activation, in a dependent way to the STAT3 activation. Therefore, the development of molecular tools and their application in N. caninum may prove to be useful to identify and characterize virulent factors involved in the pathogenesis by these two protozoans.

The Role of the Stroma and CYR61 in Chemoresistance in Pancreatic Cancer

Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) is a lethal cancer in part due to inherent resistance to chemotherapy, including the first-line drug gemcitabine. Gemcitabine is a nucleoside pyrimidine analog that has long been the backbone of chemotherapy for PDAC, both as a single agent, and more recently, in combination with nab-paclitaxel. Since gemcitabine is hydrophilic, it must be transported through the hydrophobic cell membrane by transmembrane nucleoside transporters. Human equilibrative nucleoside transporter-1 (hENT1) and human concentrative nucleoside transporter-3 (hCNT3) both have important roles in the cellular uptake of the nucleoside analog gemcitabine. While low expression of hENT1 and hCNT3 has been linked to gemcitabine resistance clinically, mechanisms regulating their expression in the PDAC tumor microenvironment are largely unknown. We identified that the matricellular protein Cysteine-Rich Angiogenic Inducer 61 (CYR61) negatively regulates expression of hENT1 and hCNT3. CRISPR/Cas9-mediated knockout of CYR61 significantly increased expression of hENT1 and hCNT3 and cellular uptake of gemcitabine. CRSIPR-mediated knockout of CYR61 sensitized PDAC cells to gemcitabine-induced apoptosis. Conversely, adenovirus-mediated overexpression of CYR61 decreased hENT1 expression and reduced gemcitabine-induced apoptosis. We demonstrate that CYR61 is expressed primarily by stromal pancreatic stellate cells (PSCs) within the PDAC tumor microenvironment, with Transforming Growth Factor- β (TGF-β) inducing the expression of CYR61 in PSCs through canonical TGF-β-ALK5-Smad signaling. Activation of TGF-β signaling or expression of CYR61 in PSCs promotes resistance to gemcitabine in an in vitro co-culture assay with PDAC cells. Our results identify CYR61 as a TGF-β induced stromal-derived factor that regulates gemcitabine sensitivity in PDAC and suggest that targeting CYR61 may improve chemotherapy response in PDAC patients.

Targeted Gene Repression Technologies for Regenerative Medicine, Genomics, and Gene Therapy

Gene regulation is a complex and tightly controlled process that defines cell function in physiological and abnormal states. Programmable gene repression technologies enable loss-of-function studies for dissecting gene regulation mechanisms and represent an exciting avenue for gene therapy. Established and recently developed methods now exist to modulate gene sequence, epigenetic marks, transcriptional activity, and post-transcriptional processes, providing unprecedented genetic control over cell phenotype. Our objective was to apply and develop targeted repression technologies for regenerative medicine, genomics, and gene therapy applications. We used RNA interference to control cell cycle regulation in myogenic differentiation and enhance the proliferative capacity of tissue engineered cartilage constructs. These studies demonstrate how modulation of a single gene can be used to guide cell differentiation for regenerative medicine strategies. RNA-guided gene regulation with the CRISPR/Cas9 system has rapidly expanded the targeted repression repertoire from silencing single protein-coding genes to modulation of genes, promoters, and other distal regulatory elements. In order to facilitate its adaptation for basic research and translational applications, we demonstrated the high degree of specificity for gene targeting, gene silencing, and chromatin modification possible with Cas9 repressors. The specificity and effectiveness of RNA-guided transcriptional repressors for silencing endogenous genes are promising characteristics for mechanistic studies of gene regulation and cell phenotype. Furthermore, our results support the use of Cas9-based repressors as a platform for novel gene therapy strategies. We developed an in vivo AAV-based gene repression system for silencing endogenous genes in a mouse model. Together, these studies demonstrate the utility of gene repression tools for guiding cell phenotype and the potential of the RNA-guided CRISPR/Cas9 platform for applications such as causal studies of gene regulatory mechanisms and gene therapy.

Characterization of ALDH1A1 as a novel tumorigenic target mediating TAZ-induced lung tumorigenesis and stem cell phenotypes

Recent studies suggest that lung cancer stem cells (CSCs) may play major roles in lung cancer development, metastasis and drug resistance. Therefore, identification of lung CSC drivers may provide promising targets for lung cancer. TAZ (transcriptional co-activator with PDZ-binding motif) is a transcriptional co-activator and key downstream effector of the Hippo pathway, which plays critical roles in various biological processes. TAZ has been shown to be overexpressed in non-small cell lung cancer (NSCLC) and involved in tumorigenicity of lung epithelial cells. However, whether TAZ is a driver for lung CSCs and tumor formation in vivo is unknown. In addition, the molecular mechanism underlying TAZ-induced lung tumorigenesis remains to be determined. In this study, we provided evidence that constitutively active TAZ (TAZ-S89A) is a driver for lung tumorigenesis in vivo in mice and formation of lung CSC. Oncogenes upregulated in TAZ-overexpressing cells were identified with further validation. The most dramatically activated gene, Aldh1a1 (Aldehyde dehydrogenase 1 family member a1), a well-established CSC marker, showed that TAZ induces Aldh1a1 transcription by activating its promoter activity through interaction with the transcription factor TEA domain (TEAD) family member. Most significantly, inhibition of ALDH1A1 with its inhibitor A37 or CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) gene knockout in lung cancer cells suppressed lung tumorigenic and CSC phenotypes in vitro, and tumor formation in mice in vivo. In conclusion, this study identified TAZ as a novel inducer of lung CSCs and the first transcriptional activator of the stem cell marker ALDH1A1. Most significantly, we identified ALDH1A1 as a critical meditator of TAZ-induced tumorigenic and CSC phenotypes in lung cancer. Our studies provided preclinical data for targeting of TAZ-TEAD-ALDH1A1 signaling to inhibit CSC-induced lung tumorigenesis and drug resistance in the future.

Cryptic splicing events in the iron transporter ABCB7 and other key target genes in SF3B1-mutant myelodysplastic syndromes

The splicing factor SF3B1 is the most frequently mutated gene in myelodysplastic syndromes (MDS), and is strongly associated with the presence of ring sideroblasts (RS). We have performed a systematic analysis of cryptic splicing abnormalities from RNA sequencing data on hematopoietic stem cells (HSCs) of SF3B1-mutant MDS cases with RS. Aberrant splicing events in many downstream target genes were identified and cryptic 3' splice site usage was a frequent event in SF3B1-mutant MDS. The iron transporter ABCB7 is a well-recognized candidate gene showing marked downregulation in MDS with RS. Our analysis unveiled aberrant ABCB7 splicing, due to usage of an alternative 3' splice site in MDS patient samples, giving rise to a premature termination codon in the ABCB7 mRNA. Treatment of cultured SF3B1-mutant MDS erythroblasts and a CRISPR/Cas9-generated SF3B1-mutant cell line with the nonsense-mediated decay (NMD) inhibitor cycloheximide showed that the aberrantly spliced ABCB7 transcript is targeted by NMD. We describe cryptic splicing events in the HSCs of SF3B1-mutant MDS, and our data support a model in which NMD-induced downregulation of the iron exporter ABCB7 mRNA transcript resulting from aberrant splicing caused by mutant SF3B1 underlies the increased mitochondrial iron accumulation found in MDS patients with RS.Leukemia advance online publication, 17 June 2016; doi:10.1038/leu.2016.149.