Alternative Splicing of G9a Regulates Neuronal Differentiation
Ana Fiszbein,
Luciana E. Giono,
Ana Quaglino,
Bruno G. Berardino,
Lorena Sigaut,
Catalina von Bilderling,
Ignacio E. Schor,
Juliana H. Enriqué Steinberg,
Mario Rossi,
Lía I. Pietrasanta,
Julio J. Caramelo,
Anabella Srebrow,
Alberto R. Kornblihtt
Affiliations
Ana Fiszbein
Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires and Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias (IFIBYNE-CONICET), Ciudad Universitaria Pabellón II, C1428EHA Buenos Aires, Argentina
Luciana E. Giono
Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires and Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias (IFIBYNE-CONICET), Ciudad Universitaria Pabellón II, C1428EHA Buenos Aires, Argentina
Ana Quaglino
Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires and Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias (IFIBYNE-CONICET), Ciudad Universitaria Pabellón II, C1428EHA Buenos Aires, Argentina
Bruno G. Berardino
Departamento de Química Biológica, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, Ciudad Universitaria Pabellón II, C1428EHA Buenos Aires, Argentina
Lorena Sigaut
Departamento de Física, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires and IFIBA-CONICET, Cuidad Universitaria Pabellón I, C1428EHA Buenos Aires, Argentina
Catalina von Bilderling
Departamento de Física, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires and IFIBA-CONICET, Cuidad Universitaria Pabellón I, C1428EHA Buenos Aires, Argentina
Ignacio E. Schor
Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires and Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias (IFIBYNE-CONICET), Ciudad Universitaria Pabellón II, C1428EHA Buenos Aires, Argentina
Juliana H. Enriqué Steinberg
Instituto de Investigación en Biomedicina de Buenos Aires CONICET, Partner Institute of the Max Planck Society, C1425FQD Buenos Aires, Argentina
Mario Rossi
Instituto de Investigación en Biomedicina de Buenos Aires CONICET, Partner Institute of the Max Planck Society, C1425FQD Buenos Aires, Argentina
Lía I. Pietrasanta
Departamento de Física, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires and IFIBA-CONICET, Cuidad Universitaria Pabellón I, C1428EHA Buenos Aires, Argentina
Julio J. Caramelo
Departamento de Química Biológica, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, Ciudad Universitaria Pabellón II, C1428EHA Buenos Aires, Argentina
Anabella Srebrow
Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires and Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias (IFIBYNE-CONICET), Ciudad Universitaria Pabellón II, C1428EHA Buenos Aires, Argentina
Alberto R. Kornblihtt
Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires and Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias (IFIBYNE-CONICET), Ciudad Universitaria Pabellón II, C1428EHA Buenos Aires, Argentina
Chromatin modifications are critical for the establishment and maintenance of differentiation programs. G9a, the enzyme responsible for histone H3 lysine 9 dimethylation in mammalian euchromatin, exists as two isoforms with differential inclusion of exon 10 (E10) through alternative splicing. We find that the G9a methyltransferase is required for differentiation of the mouse neuronal cell line N2a and that E10 inclusion increases during neuronal differentiation of cultured cells, as well as in the developing mouse brain. Although E10 inclusion greatly stimulates overall H3K9me2 levels, it does not affect G9a catalytic activity. Instead, E10 increases G9a nuclear localization. We show that the G9a E10+ isoform is necessary for neuron differentiation and regulates the alternative splicing pattern of its own pre-mRNA, enhancing E10 inclusion. Overall, our findings indicate that by regulating its own alternative splicing, G9a promotes neuron differentiation and creates a positive feedback loop that reinforces cellular commitment to differentiation.