We recently showed that the mammalian genome encodes >1,000 large intergenic noncoding (linc)RNAs that are clearly conserved across mammals and, thus, functional. Gene expression patterns have implicated these lincRNAs in diverse biological processes, including cell-cycle regulation, immune surveillance, and embryonic stem cell pluripotency. However, the mechanism by which these lincRNAs function is unknown. Here, we expand the catalog of human lincRNAs to ≈3,300 by analyzing chromatin-state maps of various human cell types. Inspired by the observation that the well-characterized lincRNA HOTAIR binds the polycomb repressive complex (PRC)2, we tested whether many lincRNAs are physically associated with PRC2. Remarkably, we observe that ≈20% of lincRNAs expressed in various cell types are bound by PRC2, and that additional lincRNAs are bound by other chromatin-modifying complexes. Also, we show that siRNA-mediated depletion of certain lincRNAs associated with PRC2 leads to changes in gene expression, and that the up-regulated genes are enriched for those normally silenced by PRC2. We propose a model in which some lincRNAs guide chromatin-modifying complexes to specific genomic loci to regulate gene expression.

Recently, more than 1000 large intergenic noncoding RNAs (lincRNAs) have been reported. These RNAs are evolutionarily conserved in mammalian genomes and thus presumably function in diverse biological processes. Here, we report the identification of lincRNAs that are regulated by p53. One of these lincRNAs (lincRNA-p21) serves as a repressor in p53-dependent transcriptional responses. Inhibition of lincRNA-p21 affects the expression of hundreds of gene targets enriched for genes normally repressed by p53. The observed transcriptional repression by lincRNA-p21 is mediated through the physical association with hnRNP-K. This interaction is required for proper genomic localization of hnRNP-K at repressed genes and regulation of p53 mediates apoptosis. We propose a model whereby transcription factors activate lincRNAs that serve as key repressors by physically associating with repressive complexes and modulate their localization to sets of previously active genes.PaperFlickeyJraWQiOiI4ZjUxYWNhY2IzYjhiNjNlNzFlYmIzYWFmYTU5NmZmYyIsImFsZyI6IlJTMjU2In0.eyJzdWIiOiIyYTZlYTRjYzlkNDM0NzE3NGUwNmJjYzViODA3MTRkNyIsImtpZCI6IjhmNTFhY2FjYjNiOGI2M2U3MWViYjNhYWZhNTk2ZmZjIiwiZXhwIjoxNjM0NzY2Nzk4fQ.IAAONGR20tXKAaz2IaYRYL1JBBz1lnoHXWWOlCCgHNXKeo5x7ielNbaBNqYMxeKblD-tvrsS3zfHkC1ZbQwLMAlNzfGHDeT8dr-HcKGwYPLq6Of9JAmFrhwf2VZhfwM0clOXPDwRS94YYJOOHFDcPRhTRSEGQnjXdGxmF-U9bqWyZZIqbC_hCNgr2vGAoqH8JjIFGJww21VNmYr316sREjH2zkrzH1vVC0cTIJwnPGkn-5zQvtyj6WRk_MtpX2RwA4fqMYnhzdsfByEu5nqxWdfQlMFYfUl6lCNFgoZYL0LyGaaTyY7e5xpfSUmW5fAI_k4-bGwJyY9A21OEEpE0vQ(mp4, (20.95 MB) Download video

BACE is an enzyme necessary for the generation of neurotoxic amyloid-β in Alzheimer's disease. Claes Wahlestedt and his colleagues identify a noncoding RNA that is upregulated in the brains of individuals with Alzheimer's disase. This noncoding RNA increases expression of BACE, driving amyloid-β generation and possibly disease progression. Recent efforts have revealed that numerous protein-coding messenger RNAs have natural antisense transcript partners, most of which seem to be noncoding RNAs. Here we identify a conserved noncoding antisense transcript for β-secretase-1 (BACE1), a crucial enzyme in Alzheimer's disease pathophysiology. The BACE1-antisense transcript (BACE1-AS) regulates BACE1 mRNA and subsequently BACE1 protein expression in vitro and in vivo. Upon exposure to various cell stressors including amyloid-β 1–42 (Aβ 1–42), expression of BACE1-AS becomes elevated, increasing BACE1 mRNA stability and generating additional Aβ 1–42 through a post-transcriptional feed-forward mechanism. BACE1-AS concentrations were elevated in subjects with Alzheimer's disease and in amyloid precursor protein transgenic mice. These data show that BACE1 mRNA expression is under the control of a regulatory noncoding RNA that may drive Alzheimer's disease–associated pathophysiology. In summary, we report that a long noncoding RNA is directly implicated in the increased abundance of Aβ 1–42 in Alzheimer's disease.

Abstract Accumulation of reactive oxygen species (ROS) can disrupt the antioxidant defense system, leading to oxidative stress that leads to pathological damage to vital human organs, including hormone-producing glands. Normal physiological function is subsequently disrupted and disorders such as Type 2 Diabetes Mellitus (T2DM) may develop. The critical role of the antioxidant defense system in counteracting ROS and mitigating oxidative stress is fundamental to understanding the pathogenesis of T2DM. In our study, we monitored the oxidant/antioxidant status in a selected Jordanian population to further elucidate this relationship. Our results show higher serum levels of Malondialdehyde (MDA); 0.230 ± 0.05 and 0.207 ± 0.06 μmol/l for the diabetic and the obese groups, respectively, relative to 0.135 ± 0.04 μmol/l for the non-obese healthy group. Lower activity of Catalase (CAT) was recorded among the diabetic (9.2 ± 3.2) and obese groups (11.0 ± 2.8), compared to the non-obese healthy group (12.1 ± 3.5). Significant elevations ( P < 0.05) were observed in uric acid concentrations in diabetic and obese subjects: 451 ± 57 mg/dl and 430 ± 51, respectively, versus 342 ± 57 mg/dl in the non-obese healthy group. Moreover, no significant differences were obtained between all the studied groups for the serum albumin and total protein concentrations. Our findings demonstrate the potential role of oxidative stress in the development and occurrence of T2DM.

Myeloid-derived suppressor cells (MDSCs) that block anti-tumor immunity are elevated in glioblastoma (GBM) patients. However, the distinct contribution of monocytic (mMDSC) versus granulocytic (gMDSC) subsets has yet to be determined. We observed that mMDSCs were enriched in the male tumor microenvironment, while gMDSCs were elevated in the circulation of female GBM models. Depletion of peripheral gMDSCs extended the survival only in female mice. Using gene expression signatures coupled with network medicine analysis, we demonstrated in pre-clinical models that mMDSCs could be targeted with anti-proliferative agents in males, whereas gMDSC function in females could be inhibited by IL-1b blockade. Analysis of patient data confirmed that proliferating mMDSCs were the predominant population in male tumors, and that a high gMDSC/IL-1b gene signature correlated with poor prognosis of female patients. These findings demonstrate that MDSC subsets differentially drive immune suppression in a sex-specific manner and can be leveraged for therapeutic intervention in GBM.