In vivo binding by <i>Arabidopsis</i> SPLICING FACTOR 1 shifts 3′ splice-site choice, regulating circadian rhythms and immunity in plants
Abstract
Alternative splicing expands proteome diversity and enables phenotypic plasticity across eukaryotes. In plants, mutations in spliceosomal components impair development and stress responses, but the molecular mechanisms remain unclear. Here, we define the molecular function of SPLICING FACTOR 1 (AtSF1) in Arabidopsis thaliana using individual-nucleotide resolution UV crosslinking and immunoprecipitation combined with RNA sequencing of sf1 mutants. We identify the in vivo branch point sequences bound by AtSF1 and delineate its RNA-binding landscape, revealing pervasive splicing defects dominated by aberrant 3′ splice-site selection. Structural comparison with human SF1 indicates that AtSF1 retains branch point recognition capacity but features a distinct domain organization, including a restructured C-terminal region absent in metazoans, suggesting a divergent RNA-binding mode that evolved to meet plant-specific splicing demands. AtSF1 targets are enriched for core circadian clock and defense genes, consistent with the long-period phenotype and immune-compromised phenotypes of sf1 mutants. Together, these findings establish that AtSF1 orchestrates alternative 3′ splice-site choice through intron binding and branch point recognition, coupling RNA processing with circadian and immune regulation in plants.
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Journal Info
Proceedings of the National Academy of Sciences
National Academy of Sciences
Authors (11)
Yamila Carla Agrofoglio
Universidad de Buenos Aires, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular and Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias-Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
María José Iglesias
Universidad de Buenos Aires, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular and Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias-Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
María José de Leone
Fundación Instituto Leloir, Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires–Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
Carlos Esteban Hernando
Fundación Instituto Leloir, Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires–Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
Martin Lewinski
RNA Biology and Molecular Physiology, Faculty of Biology, Bielefeld University
Sol Belén Torres
Universidad de Buenos Aires, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular and Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias-Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
Giuliana Contino
Universidad de Buenos Aires, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular and Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias-Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
Kim Joelle Köhnke
RNA Biology and Molecular Physiology, Faculty of Biology, Bielefeld University
Marcelo Javier Yanovsky
Fundación Instituto Leloir, Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires–Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
Dorothee Staiger
RNA Biology and Molecular Physiology, Faculty of Biology, Bielefeld University
Julieta Lisa Mateos
Universidad de Buenos Aires, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular and Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias-Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas