Arising as co-products of canonical gene expression, transcription-associated lincRNAs, such as promoter upstream transcripts (PROMPTs), enhancer RNAs (eRNAs), and readthrough (RT) transcripts, are often regarded as byproducts of transcription, although they may be important for the expression of nearby genes. We identified regions of nascent expression of these lincRNA in 16 human cell lines using Bru-seq techniques, and found distinctly regulated patterns of PROMPT, eRNA, and RT transcription using the diverse biochemical approaches in the ENCODE4 deeply profiled cell lines collection. Transcription of these lincRNAs was influenced by sequence-specific features and the local or 3D chromatin landscape. However, these sequence and chromatin features do not describe the full spectrum of lincRNA expression variability we identify, highlighting the complexity of their regulation. This may suggest that transcription-associated lincRNAs are not merely byproducts, but rather that the transcript itself, or the act of its transcription, is important for genomic function.

Genes encoding subunits of SWI/SNF (BAF) chromatin remodeling complexes are mutated in nearly 25% of cancers. To gain insight into the mechanisms by which SWI/SNF mutations drive cancer, we contributed ten rhabdoid tumor (RT) cell lines mutant for SWI/SNF subunit SMARCB1 to a genome-scale CRISPR–Cas9 depletion screen performed across 896 cell lines. We identify PHF6 as specifically essential for RT cell survival and demonstrate that dependency on Phf6 extends to Smarcb1-deficient cancers in vivo. As mutations in either SWI/SNF or PHF6 can cause the neurodevelopmental disorder Coffin-Siris syndrome, our findings of a dependency suggest a previously unrecognized functional link. We demonstrate that PHF6 co-localizes with SWI/SNF complexes at promoters, where it is essential for maintenance of an active chromatin state. We show that in the absence of SMARCB1, PHF6 loss disrupts the recruitment and stability of residual SWI/SNF complex members, collectively resulting in the loss of active chromatin at promoters and stalling of RNA Polymerase II progression. Our work establishes a mechanistic basis for the shared syndromic features of SWI/SNF and PHF6 mutations in CSS and the basis for selective dependency on PHF6 in SMARCB1-mutant cancers. Here, the authors identify PHF6 as a dependency in SMARCB1-deficient rhabdoid cancers. Mechanistically, this study suggests a regulatory role for PHF6 in recruiting SWI/SNF complexes to enable RNA polymerase progression.

Steady-state levels of RNA transcripts are controlled by their rates of synthesis and degradation. Here we used nascent RNA Bru-seq and BruChase-seq to profile RNA dynamics across 16 human cell lines as part of ENCODE4 Deeply Profiled Cell Lines collection. We show that RNA turnover dynamics differ widely between transcripts of different genes and between different classes of RNA. Gene set enrichment analysis (GSEA) revealed that transcripts encoding proteins belonging to the same pathway often show similar turnover dynamics. Furthermore, transcript isoforms show distinct dynamics suggesting that RNA turnover is important in regulating mRNA isoform choice. Finally, splicing across newly made transcripts appears to be cooperative with either all or none type splicing. These data sets generated as part of ENCODE4 illustrate the intricate and coordinated regulation of RNA dynamics in controlling gene expression to allow for the precise coordination of cellular functions.

Although KMT2D, also known as MLL2, is known to play an essential role in development, differentiation, and tumor suppression, its role in pancreatic cancer development is not well understood. Here, we discovered a novel signaling axis mediated by KMT2D, which links TGF-β to the activin A pathway. We found that TGF-β upregulates a microRNA, miR-147b, which in turn leads to post-transcriptional silencing of KMT2D. Loss of KMT2D induces the expression and secretion of activin A, which activates a non-canonical p38 MAPK-mediated pathway to modulate cancer cell plasticity, promote a mesenchymal phenotype, and enhance tumor invasion and metastasis in mice. We observed a decreased KMT2D expression in human primary and metastatic pancreatic cancer. Furthermore, inhibition or knockdown of activin A reversed the pro-tumoral role of KMT2D. These findings reveal a tumor-suppressive role of KMT2D and identify miR-147b and activin A as novel therapeutic targets in pancreatic cancer.

Summary Cells employ transcription-coupled repair (TCR) to eliminate transcription-blocking DNA lesions. The binding of the TCR-specific repair factor CSB triggers DNA damage-induced ubiquitylation of RNA polymerase II (RNAPII) at a single lysine (K1268) by the CRL4 CSA ubiquitin ligase. However, how the CRL4 CSA ligase is specifically directed toward the K1268 site is unknown. Here, we identify ELOF1 as the missing link that facilitates RNAPII ubiquitylation, a key signal for the assembly of downstream repair factors. This function requires its constitutive interaction with RNAPII close to the K1268 site, revealing ELOF1 as a specificity factor that positions CRL4 CSA for optimal RNAPII ubiquitylation. Furthermore, drug-genetic interaction screening reveals an unanticipated compensatory TCR pathway in which ELOF1 together with known factors DOT1L and HIRA protect CSB-deficient cells from collisions between transcription and replication machineries. Our study provides a genetic framework of the transcription stress response and reveals key insights into the molecular mechanism of TCR.