The primary role of Break-induced replication (BIR) is thought to be repairing single-ended double-strand breaks (seDSBs) generated at broken replication forks and eroding telomeres. In this study, we demonstrated that when senataxin (SETX), an RNA/DNA helicase, is defective, hyperrecombination using the BIR mechanism is induced at R-loop-accumulated double-ended double-strand breaks (deDSBs), suggesting a potential role of BIR in repair of R-loop-associated deDSBs. Intriguingly, loss of SETX initiates a non-canonical hyper end resection pathway requiring RAD52 and XPF, which in turn causes accumulation of PCNA and PIF1, a key player for BIR, to R-loop-associated deDSBs to establish BIR. Strikingly, SETX-deficiency does not only induce hyper BIR, but also causes a drastic increase of template switching during BIR, which has a potential to induce complex chromosome rearrangements. Additionally, SETX is synthetic lethal with RAD52 and PIF1. Collectively, our work uncovers a pivotal new function of SETX in modulating BIR to safeguard genome integrity, sheds light on how R-loops influence the utilization and fidelity of DSB repair pathways and offers new strategies for targeted treatment of SETX-deficient tumors.

We previously piloted the concept of a Connectivity Map (CMap), whereby genes, drugs and disease states are connected by virtue of common gene-expression signatures. Here, we report more than a 1,000-fold scale-up of the CMap as part of the NIH LINCS Consortium, made possible by a new, low-cost, high throughput reduced representation expression profiling method that we term L1000. We show that L1000 is highly reproducible, comparable to RNA sequencing, and suitable for computational inference of the expression levels of 81% of non-measured transcripts. We further show that the expanded CMap can be used to discover mechanism of action of small molecules, functionally annotate genetic variants of disease genes, and inform clinical trials. The 1.3 million L1000 profiles described here, as well as tools for their analysis, are available at https://clue.io.

ABSTRACT The transcription factor AdpA is a key regulator controlling both secondary metabolism and morphological differentiation in Streptomyces . Due to its critical functions, its expression undergoes multi-level regulations at transcriptional, post-transcriptional, and translational levels, yet no post-translational regulation has been reported. Sulfane sulfur, such as organic polysulfide (RS n H, n≥2), is common inside microorganisms, but its physiological functions are largely unknown. Herein, we discovered that sulfane sulfur post-translationally modifies AdpA in S. coelicolor via specifically reacting with Cys 62 of AdpA to form a persulfide (Cys 62 -SSH). This modification decreases the affinity of AdpA to its self-promoter P adpA , allowing increased expression of adpA , further promoting the expression of its target genes actII-4 and wblA . ActII-4 activates actinorhodin biosynthesis and WblA regulates morphological development. Bioinformatics analyses indicated that AdpA-Cys 62 is highly conserved in Streptomyces , suggesting the prevalence of such modification in this genus. Thus, our study unveils a new type of regulation on the AdpA activity and sheds a light on how sulfane sulfur stimulates the production of antibiotics in Streptomyces . IMPORTANCE Streptomyces produce myriad of polyketide compounds having (potential) clinical applications. While the database of polyketide gene clusters are quickly expanding, the regulation mechanisms of them are rarely known. Sulfane sulfur species are commonly present in microorganisms with unclear functions. Herein, we discovered that sulfane sulfur increases actinorhodin (ACT) production in S. coelicolor . The underlying mechanism is sulfane sulfur specifically reacts with AdpA, a global transcription factor controlling both ACT gene cluster and morphological differentiation related genes, to form sulfhydrated AdpA. This modification changes dynamics of AdpA-controlled gene network and leads to high expression of ACT biosynthetic genes. Given the wide prevalence of AdpA and sulfane sulfur in Streptomyces , this mechanism may represent a common regulating pattern of polyketide gene clusters. Thus, this finding provides a new strategy for mining and activating valuable polyketide gene clusters.

Summary Although mucosal-associated invariant T (MAIT) cells recognize riboflavin-like metabolites from Gram-negative bacteria, MAIT cell stimulation by broad bacterial families and mammalian cells suggests the existence of novel ligands from different biological sources. Here we established a comparative platform of functional metabolomics and used Mycobacterium tuberculosis as a model to characterize novel metabolites for MAIT cell activation. We extracted and fractionated small metabolites of M. tuberculosis using high-performance liquid chromatography, showing a different MAIT cell stimulation pattern of M. tuberculosis metabolite fractions in comparison with Escherichia coli fractions. Mass profiling predicted multiple nucleoside analogs enriched in a biologically active fraction of M. tuberculosis . Whereas the synthetic forms of these predicted M. tuberculosis nucleosides were unavailable, structural-based autodocking of analogous nucleosides conserved in mammals supported potential binding with MR1 protein. Indeed, functional assays of these conserved nucleosides demonstrated guanosine as a stimulator and deoxyformyluridine as an inhibitor of MAIT cell activation. Identification of bioactive nucleoside metabolites broadly conserved in bacterial and mammalian systems will facilitate an understanding of the regulatory roles of MAIT cells in infectious and inflammatory conditions.

The aim of our study was to examine the association of Angiomotin (Amot-p130) and Yes-associated protein 1 (YAP1) expressions and their prognostic significance in epithelial ovarian cancer (EOC).