Abstract Despite decades of research, mechanisms by which co-transcriptional alternative splicing events are targeted to the correct genomic locations to drive cell fate decisions remain unknown. By combining structural and molecular approaches, we define a new mechanism by which an essential transcription factor (TF) targets co-transcriptional splicing through physical and functional interaction with RNA and RNA binding proteins (RBPs). We show that an essential TF co-transcriptionally regulates sex-specific alternative splicing by directly interacting with a subset of target RNAs on chromatin and modulating the dynamics of hnRNPA2 homolog nuclear splicing condensates.

Abstract Co-transcriptional splicing coordinates the processes of transcription and splicing and is driven by transcription factors (TFs) and diverse RNA-binding proteins (RBPs). Yet the mechanisms by which specific TFs and RBPs function together in context-specific ways to drive precise co-transcriptional splicing at each of thousands of genomic loci remains unknown. Therefore, we have used sex-specific splicing in Drosophila as a model to understand how the function of TFs and RBPs is coordinated to transcribe and process specific RNA transcripts at the correct genomic locations. We show widespread sex-specific transcript diversity occurs much earlier than previously thought and present a new pipeline called time2splice to quantify splicing changes over time. We define several mechanisms by which the essential and functionally-conserved CLAMP TF functions with specific RBPs to precisely regulate co-transcriptional splicing: 1) CLAMP links the DNA of gene bodies of sex-specifically spliced genes directly to the RNA of target genes and physically interacts with snRNA and protein components of the splicing machinery; 2) In males, CLAMP regulates the distribution of the highly conserved RBP M ale le ss (MLE) (RNA Helicase A) to prevent aberrant sex-specific splicing; 3) In females, CLAMP modulates alternative splicing by directly binding to target DNA and RNA and indirectly through regulating the splicing of sex lethal , the master regulator of sex determination. Overall, we provide new insight into how TFs function specifically with RBPs to drive alternative splicing.