Role of the histone variant H2A.Z.1 in memory, transcription, and alternative splicing is mediated by lysine modification
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Creating long-lasting memories requires learning-induced changes in gene expression, which are impacted by epigenetic modifications of DNA and associated histone proteins. Post-translational modifications (PTMs) of histones are key regulators of transcription, with different PTMs producing unique effects on gene activity and behavior. Although recent studies implicate histone variants as novel regulators of memory, effects of PTMs on the function of histone variants are rarely considered. We previously showed that the histone variant H2A.Z suppresses memory, but it is unclear if this role is impacted by H2A.Z acetylation, a PTM that is typically associated with positive effects on transcription and memory. To answer this question, we used a mutation approach to manipulate acetylation on H2A.Z without impacting acetylation of other histone types. Specifically, we used adeno-associated virus (AAV) constructs to overexpress mutated H2A.Z.1 isoforms that either mimic acetylation (acetyl-mimic) by replacing lysines 4, 7 and 11 with glutamine (KQ), or H2A.Z.1 with impaired acetylation (acetyl-defective) by replacing the same lysines with alanine (KA). Expressing the H2A.Z.1 acetyl-mimic (H2A.Z.1KQ) improved memory under weak learning conditions, whereas expressing the acetyl-defective H2A.Z.1KA generally impaired memory, indicating that the effect of H2A.Z.1 on memory depends on its acetylation status. RNA sequencing showed that H2A.Z.1KQ and H2A.Z.1KA uniquely impact the expression of different classes of genes in both females and males. Specifically, H2A.Z.1KA preferentially impacts genes involved in synaptic function, suggesting that acetyl-defective H2A.Z.1 impairs memory by altering synaptic regulation. Finally, we describe, for the first time, that H2A.Z is also involved in alternative splicing of neuronal genes, whereby H2A.Z depletion, as well as expression of H2A.Z.1 lysine mutants influence transcription and splicing of different gene targets, suggesting that H2A.Z.1 can impact behavior through effects on both splicing and gene expression. This is the first study to demonstrate that direct manipulation of H2A.Z post-translational modifications regulates memory, whereby acetylation adds another regulatory layer by which histone variants can fine tune higher brain functions through effects on gene expression and splicing.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».