Summary The p65/RelA factor of NF-κB plays a pivotal role in coordinating gene expression in response to diverse stimuli, including viral infections. At the chromatin level, p65/RelA regulates gene transcription and alternative splicing (AS) through promoter enrichment and genomic exon occupancy, respectively. However, the mechanisms underlying the coordination of these processes across distinct genes remain elusive. In this study, we employed the HTLV-1 Tax oncoprotein, a potent activator of NF-κB, to investigate the integrative relationship between 3D chromatin architecture, NF-κB-regulated transcription and AS. Our analysis revealed that Tax induces a pronounced reorganization of the 3D genome, resulting in the formation of multigene complexes that comprise genes regulated either transcriptionally or through AS. Notably, we found that the Tax-induced gene-gene contact between the two master genes NFKBIA and RELA is associated with their differential regulation in gene expression and AS, respectively. Through dCas9-mediated approaches, we demonstrated that NFKBIA - RELA interaction is required for AS regulation and is caused by an intragenic enrichment of p65/RelA on RELA . Our findings shed light on new regulatory mechanisms upon HTLV-1 Tax and underscore the integral role of p65/RelA in coordinated regulation of NF-κB-responsive genes at both transcriptional and AS levels in the context of the 3D genome.

Abstract DEAD box helicases DDX17 and DDX5 control the termination of transcription and the associated cleavage of the 3’ end of transcripts. Here we show that the transcriptional readthrough induced by their depletion in neuroblastoma cells also results in increased production of chimeric transcripts from tandemly oriented genes. Analysis of neuroblastoma tumours in which chimeric transcripts are abundant revealed that low expression of the DDX17 and DDX5 genes is associated with poor overall patient survival. Low DDX17 expression is also significantly associated with high-risk tumours and is inversely correlated with MYCN oncogene amplification, suggesting a link between these two factors. We demonstrate that changes in MYCN expression do not affect the expression of either helicase, but alter transcription termination leading to the production of chimeric transcripts. We provide evidence that MYCN acts on termination through its direct binding to the 3’ region of genes and that it interacts with DDX17, suggesting that it may inhibit the activity of the helicase. Collectively, our work reveals a novel function of MYCN in transcription termination and suggests that the deregulation of MYCN and DDX17/DDX5 expression in neuroblastoma may lead to the expression of non-canonical and potentially harmful RNA molecules.

Abstract Uveal Melanoma (UM) is a rare cancer resulting from transformation of melanocytes residing in the uveal tract. Integrative analysis has identified four molecular and clinical subsets in UM. To improve our molecular understanding of UM we performed extensive multi-omics characterization comparing two aggressive UM patient-derived xenograft models with normal choroidal melanocytes, including DNA optical mapping, specific histone modifications, and DNA topology analysis by Hi-C. Our gene expression and cytogenetic analyses suggest that genomic instability is a hallmark of UM. We also identified a recurrent deletion in the BAP1 promoter resulting in loss of expression and associated with high risk of metastases in UM patients. Hi-C revealed chromatin topology changes associated with up-regulation of PRAME , an independent prognostic biomarker in UM and potential therapeutic target. Our findings illustrate how multi-omics approaches can improve the understanding of tumorigenesis and reveals two novel mechanisms of gene expression dysregulation in UM.