HM
Harald Mikkers
Author with expertise in Role of Pim Oncogenes in Tumorigenesis
Achievements
Cited Author
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
3
(67% Open Access)
Cited by:
377
h-index:
23
/
i10-index:
30
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
33

Inability to switch from ARID1A-BAF to ARID1B-BAF impairs exit from pluripotency and commitment towards neural crest formation in ARID1B-related neurodevelopmental disorders

Luca Pagliaroli et al.Apr 2, 2021
Abstract The BAF complex modulates chromatin accessibility. Specific BAF configurations have functional consequences, and subunit switches are essential for cell differentiation. ARID1B and its paralog ARID1A encode for mutually exclusive BAF subunits. De novo ARID1B haploinsufficient mutations cause a neurodevelopmental disorder spectrum, including Coffin-Siris syndrome, which is characterized by neurological and craniofacial features. Here, we reprogrammed ARID1B +/- Coffin-Siris patient-derived skin fibroblasts into iPSCs and modeled cranial neural crest cell (CNCC) formation. We discovered that ARID1B is active only during the first stage of this process, coinciding with neuroectoderm specification, where it is part of a lineage-specific BAF configuration (ARID1B-BAF), which includes SMARCA4 and nine additional subunits. ARID1B-BAF acts as a gatekeeper, ensuring exit from pluripotency and lineage commitment, by attenuating NANOG, SOX2 and thousands of enhancers directly regulated by these two pluripotency factors at the iPSC stage. In iPSCs, these enhancers are maintained active by an ARID1A-containing BAF. At the onset of differentiation, cells transition from ARID1A-BAF to ARID1B-BAF, eliciting attenuation of the NANOG/SOX2 networks, and triggering pluripotency exit. Coffin-Siris patient cells fail to perform the ARID1A/ARID1B switch and maintain ARID1A-BAF at pluripotency enhancers throughout all stages of CNCC formation. This leads to a persistent and aberrant SOX2 and NANOG activity, which impairs CNCC formation. In fact, despite showing the typical neural crest signature (TFAP2A + , SOX9 + ), ARID1B -haploinsufficient CNCCs are also NANOG/OCT4-positive, in stark contrast with the ARID1B -wt CNCCs, which are NANOG/OCT4-negative. These findings suggest a connection between ARID1B mutations, neuroectoderm formation, and a pathogenic mechanism for Coffin-Siris syndrome.
33
Citation1
0
Save
0

ARID1A-BAF coordinates ZIC2 genomic occupancy for epithelial to mesenchymal transition in cranial neural crest lineage commitment

Samantha Barnada et al.Apr 3, 2024
Abstract The BAF chromatin remodeler regulates lineage commitment including cranial neural crest cell (CNCC) specification. Variants in BAF subunits cause Coffin-Siris Syndrome (CSS), a congenital disorder characterized by coarse craniofacial features and intellectual disability. Approximately 50% of CSS patients carry variants in one of the mutually exclusive BAF subunits, ARID1A/ARID1B . While Arid1a deletion in mouse neural crest causes severe craniofacial phenotypes, little is known about the role of ARID1A in CNCC specification. Using CSS patient-derived ARID1A +/- iPSCs to model CNCC specification, we discovered ARID1A -haploinsufficiency impairs epithelial to mesenchymal transition (EMT), a process necessary for CNCC delamination and migration from the neural tube. Furthermore, wild-type ARID1A-BAF regulates enhancers associated with EMT genes. ARID1A-BAF binding at these enhancers is impaired in heterozygotes while binding at promoters is unaffected. At the sequence level, these EMT enhancers contain binding motifs for ZIC2, and ZIC2 binding at these sites is ARID1A-dependent. When excluded from EMT enhancers, ZIC2 relocates to neuronal enhancers, triggering aberrant neuronal gene activation. In mice, deletion of Zic2 impairs NCC delamination, while ZIC2 overexpression in chick embryos at pre-migratory neural crest stages elicits ectopic delamination from the neural tube. These findings reveal a novel ARID1A-ZIC2 axis essential for EMT and CNCC delamination.