Analiza funkcji niekanonicznych polimeraz poli(A) z rodziny FAM46 u myszy

Niekanoniczna poliadenylacja polega na dodawaniu ogonów poli(A) do nieaktywnych translacyjnie mRNA przebywających na terenie cytoplazmy. Wydłużenie ogona skutkuje wznowieniem produkcji białka na bazie transkryptu, który uległ poliadenylacji. Najlepiej zbadana jest niekanoniczna poliadenylacja związana z rozwojem oocytów, zarodków, a także z tworzeniem synaps neuronalnych. W prezentowanej pracy skupiono się na badaniu nowej rodziny niekanonicznych polimeraz – FAM46. W celu określenia roli analizowanych enzymów w funkcjonowaniu organizmu wyprowadzono linie myszy niosących w genomie mutacje zaburzające ich ekspresję. Dodatkowo, uzyskano linie, których endogenne białka z rodziny FAM46 są wyrażane z dodatkowym, C-końcowym znacznikiem FLAG lub GFP. W toku prowadzonych eksperymentu stwierdzono, że poszczególne białka z rodziny FAM46 są wyrażane w różnych tkankach organizmu i pełnią różnorodne funkcje. Wykazano, że działanie polimeraz z rodziny FAM46 jest niezbędne dla prawidłowego funkcjonowania układu hormonalnego, szkieletowego, rozrodczego, nerwowego, a także hematopoezy. Stwierdzono, że niekanoniczna poliadenylacja jest newralgicznym etapem posttranskrypcyjnej regulacji ekspresji genów eukariotycznych, a jej role są dużo szersze niż dotąd sądzono.

Non-canonical poly(A) polyadenylation is responsible for adding poly(A) tails to transcriptionally inactive mRNAs in the cytoplasm. Elongation of the poly(A) tail of certain transcripts results in reactivation of production of the encoded proteins. The most known processes involving non-canonical poly(A) polyadenylation are oocyte maturation, embryo development and synaptic plasticity. This study focuses on a novel family of non-canonical poly(A) polymerases – FAM46. To examine them on the organism level, we generated mice lines harboring mutations in FAM46 genes. Moreover, we established knockin mice lines expressing endogenous FAM46 proteins with GFP or FLAG tag added C terminally. Here we show that FAM46 proteins are differentially expressed in mice tissues and their roles are diverse. This study outlines that FAM46 family is involved in maintaining homeostasis of the skeletal system, endocrine system, reproductive system as well as in regulating behavior and hematopoiesis. Non-canonical polyadenylation is therefore a crucial element of posttranscriptional gene expression and its functions are of greater importance than previously thought.