Unraveling the evolutionary origin of the complex Nuclear Receptor Element (cNRE), a cis-regulatory module required for preferential expression in the atrial chamber - Faculté des Sciences de Sorbonne Université
Article Dans Une Revue Communications Biology Année : 2024

Unraveling the evolutionary origin of the complex Nuclear Receptor Element (cNRE), a cis-regulatory module required for preferential expression in the atrial chamber

Martin Nikolov
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Allysson Coelho Sampaio
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Frank E Stockdale
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Gang Feng Wang
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Stefanie Dudczig
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Michelle Vasconcelos
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Nadia Rosenthal
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Patricia Regina Jusuf
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Hieu T Nim
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William Nikovits
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Izabella Luisa Tambones
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Mirana Ramialison
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José Xavier-Neto
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Résumé

Cardiac function requires appropriate proteins in each chamber. Atria requires slow myosin to act as reservoirs, while ventricles demand fast myosin for swift pumping. Myosins are thus under chamber-biased cis-regulation, with myosin gene expression imbalances leading to congenital heart dysfunction. To identify regulatory inputs leading to cardiac chamber-biased expression, we computationally and molecularly dissected the quail Slow Myosin Heavy Chain III (SMyHC III) promoter that drives preferential expression to the atria. We show that SMyHC III gene states are orchestrated by a complex Nuclear Receptor Element (cNRE) of 32 base pairs. Using transgenesis in zebrafish and mice, we demonstrate that preferential atrial expression is achieved by a combinatorial regulatory input composed of atrial activation motifs and ventricular repression motifs. Using comparative genomics, we show that the cNRE might have emerged from an endogenous viral element through infection of an ancestral host germline, revealing an evolutionary pathway to cardiac chamber-specific expression. © 2024. The Author(s).
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hal-04701797 , version 1 (18-09-2024)

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Citer

Luana Nunes Santos, Ângela Maria Sousa Costa, Martin Nikolov, João E Carvalho, Allysson Coelho Sampaio, et al.. Unraveling the evolutionary origin of the complex Nuclear Receptor Element (cNRE), a cis-regulatory module required for preferential expression in the atrial chamber. Communications Biology, 2024, 7 (1), pp.371. ⟨10.1038/s42003-024-05972-6⟩. ⟨hal-04701797⟩
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