Stress granules are mRNA-protein assemblies formed from nontranslating mRNAs. Stress granules are important in the stress response and may contribute to some degenerative diseases. Here, we describe the stress granule transcriptome of yeast and mammalian cells through RNA-sequencing (RNA-seq) analysis of purified stress granule cores and single-molecule fluorescence in situ hybridization (smFISH) validation. While essentially every mRNA, and some noncoding RNAs (ncRNAs), can be targeted to stress granules, the targeting efficiency varies from <1% to >95%. mRNA accumulation in stress granules correlates with longer coding and UTR regions and poor translatability. Quantifying the RNA-seq analysis by smFISH reveals that only 10% of bulk mRNA molecules accumulate in mammalian stress granules and that only 185 genes have more than 50% of their mRNA molecules in stress granules. These results suggest that stress granules may not represent a specific biological program of messenger ribonucleoprotein (mRNP) assembly, but instead form by condensation of nontranslating mRNPs in proportion to their length and lack of association with ribosomes.

Heating fullerenes at 650°C under 3000 atmospheres of the noble gases helium, neon, argon, krypton, and xenon introduces these atoms into the fullerene cages in about one in 1000 molecules. A "window" mechanism in which one or more of the carbon-carbon bonds of the cage is broken has been proposed to explain the process. The amount of gas inside the fullerenes can be measured by heating to 1000°C to expel the gases, which can then be measured by mass spectroscopy. Information obtained from the nuclear magnetic resonance spectra of helium-3-labeled fullerenes indicates that the magnetic field inside the cage is altered by aromatic ring current effects. Each higher fullerene isomer and each chemical derivative of a fullerene that has been studied so far has given a distinct helium nuclear magnetic resonance peak.

Significance Stress granules, which are ubiquitous, non–membrane-bound assemblies of protein and RNA, form when translation initiation is inhibited, contribute to the regulation of gene expression, and are implicated in the pathologies of cancer and neurodegenerative disease. Understanding the mechanisms of stress granule assembly is crucial to gaining greater insight into their biological function and pathological misregulation. We provide evidence that RNA–RNA interactions contribute to the assembly of stress granules. Furthermore, we show that pathogenic dipeptides increase the propensity of RNA to assemble. Together, this argues that RNAs are assembly prone and must be carefully regulated. A summative model of stress granule assembly, which includes trans -RNA–RNA interactions, can be extended to other ribonucleoprotein granules in the cell.

Recognition of lipids by proteins is important for their targeting and activation in many signaling pathways, but the mechanisms that regulate such interactions are largely unknown. Here, we found that binding of proteins to the ubiquitous signaling lipid phosphatidic acid (PA) depended on intracellular pH and the protonation state of its phosphate headgroup. In yeast, a rapid decrease in intracellular pH in response to glucose starvation regulated binding of PA to a transcription factor, Opi1, that coordinately repressed phospholipid metabolic genes. This enabled coupling of membrane biogenesis to nutrient availability.

SUMMARY Stress granules are condensates of non-translating mRNAs and proteins involved in the stress response and neurodegenerative diseases. Stress granules form in part through intermolecular RNA-RNA interactions, although the process of RNA condensation is poorly understood. In vitro , we demonstrate that RNA is effectively recruited to the surfaces of RNA or RNP condensates. We demonstrate that the DEAD-box protein eIF4A reduces RNA condensation in vitro and limits stress granule formation in cells. This defines a purpose for eIF4A to limit intermolecular RNA-RNA interactions in cells, thereby allowing for proper RNP function. These results establish an important role for DEAD-box proteins as ATP-dependent RNA chaperones that can limit the intermolecular condensation and entanglement of RNA, analogous to the function of proteins like HSP70 in combatting protein aggregates. eTOC Blurb Stress granules are formed in part by the process of RNA condensation, which is mediated by and promotes trans RNA-RNA interactions. The essential DEAD-box protein and translation initiation factor eIF4A limits stress granule formation by reducing RNA condensation through its function as an ATP-dependent RNA binding protein, behaving analogously to how protein chaperones like HSP70 combat protein aggregates. Highlights RNA condensates promote intermolecular RNA-RNA interactions at their surfaces eIF4A limits the recruitment of RNAs to stress granules in cells eIF4A reduces the nucleation of stress granules in cells Recombinant eIF4A1 inhibits the condensation of RNA in vitro in an ATP-dependent manner

SUMMARY Cells respond to cellular stress by forming stress granules, molecular condensates containing non-translating messenger ribonucleoproteins. Stress granules form during chemotherapy and promote cell survival and chemoresistance, although the mechanism of this effect is not understood. We provide several lines of evidence that stress granules enhance cell survival by promoting cellular quiescence. First, we see a correlation between spontaneous stress granule formation and cell-cycle exit under non-stress conditions. Second, cells deficient in proteins required for stress granule formation (G3BP1/2) are less likely to exit the cell cycle under non-stress, stress, and chemotherapeutic conditions. Third, rescuing stress granule formation in G3BP1/2 knockout cells restores the fraction of cycling cells to wild-type levels. Finally, cells with enhanced stress granule formation (ddx6 knockout cells) show an increased propensity to exit the cell cycle. These results suggest that stress granules are important regulators of cellular quiescence, which could enable the identification of new anti-chemoresistance therapies that target stress granules.

ABSTRACT Recent studies have argued that the m 6 A modification of mRNAs promotes mRNA recruitment to stress granules through the interaction with YTHDF proteins (Anders et al., 2018; Ries et al., 2019). However, mRNAs that contain multiple m 6 A modified sites partition similarly into stress granules in both wild-type and m 6 A-deficient cells by single-molecule FISH suggesting m 6 A modifications play a minor role in mRNA partitioning into stress granules. Moreover, multiple linear regression analysis suggests m 6 A modification plays a minimal role in stress granule recruitment. Finally, the artificial tethering of 25 YTHDF proteins on reporter mRNAs leads to only a modest increase in mRNA partitioning to stress granules. These results indicate m 6 A modification makes a small, but measurable, contribution to recruiting specific mRNAs to stress granules.