Abstract Zygotic genome activation (ZGA) initiates regionalized transcription responsible for the acquisition of distinct cellular identities. ZGA is dependent upon dynamic chromatin architecture sculpted by conserved DNA-binding proteins. However, whether the tissue-specific transcription is mechanistically linked with the onset of ZGA is unknown. Here, we have addressed the involvement of chromatin organizer SATB2 in orchestrating these processes during vertebrate embryogenesis. Integrative analysis of transcriptome, genome-wide occupancy and chromatin accessibility revealed contrasting molecular functions of maternal and zygotic pools of Satb2. Maternal Satb2 represses zygotic genes by influencing the interplay between the pluripotency factors. By contrast, zygotic Satb2 activates transcription of the same group of genes during neural crest development and organogenesis. Comparative analysis of maternal versus zygotic function of Satb2 underscores how these antithetical activities are temporally coordinated and functionally implemented. We discuss the evolutionary implications of the biphasic and bimodal regulation of landmark developmental transitions by a single determinant.

The ubiquitous transcription factor Specificity protein 1 (SP1) is heavily modified post-translationally. These modifications are critical for switching its functions and modulation of its transcriptional activity, DNA-binding and stability. However the mechanism governing the stability of SP1 by cellular signaling pathways is not well understood. Here, we provide biochemical and functional evidences that SP1 is an integral part of the Wnt signaling pathway. We identified a phosphodegron motif in SP1 that is specific to mammals. In absence of Wnt signaling, GSK3β kinase mediated phosphorylation and β-TrCP E3 ubiquitin ligase mediated ubiquitination is required to induce SP1 degradation. When Wnt signaling is on, SP1 is stabilized in β-catenin-dependent manner. SP1 directly interacts with β-catenin and Wnt signaling induces the stabilization of SP1 by impeding its interaction with β-TrCP and AXIN1, components of the destruction complex. Wnt signaling suppresses ubiquitination and subsequent proteosomal degradation of SP1. Furthermore, SP1 regulates Wnt-dependent stability of β-catenin and their mutual stabilization is critical for target gene expression, suggesting a feedback mechanism. Upon stabilization SP1 and β-catenin co-occupy the promoters of TCFL2/β-catenin target genes. Collectively, this study uncovers a direct link between SP1 and β-catenin in Wnt signaling pathway.

The long non-coding RNA XIST is the master regulator for the process of X chromosome inactivation in mammalian females. Here we report the existence of a hitherto uncharacterized cis regulatory element within the first exon of human XIST , which by associating with the promoter region through chromatin looping defines the transcriptional status of XIST . This interaction is brought about by CTCF, which in turn assists towards the maintenance of YY1 binding at the promoter and governs XIST transcription. Strikingly, the cis element is competitively bound by pluripotency factors and CTCF, wherein the enrichment of the former disrupts its interaction with the-promoter, leading to downregulation of XIST . Based on sequence similarity of this element across species we propose that this mechanism is conserved between the human and mouse systems. Collectively, our study uncovers multiple transcription and epigenetic factors influencing XIST expression during the initiation and maintenance phases of inactivation.