Critical roles of long noncoding RNAs in Drosophila spermatogenesis.
Critical roles of long noncoding RNAs in Drosophila spermatogenesis.
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长非编码RNA在果蝇精子发生中的关键作用
DOI：
10.1101/gr.199547.115
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发表时间：
2016-09
期刊：
影响因子：
7
通讯作者：
Gao G
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wen K;Yang L;Xiong T;Di C;Ma D;Wu M;Xue Z;Zhang X;Long L;Zhang W;Zhang J;Bi X;Dai J;Zhang Q;Lu ZJ;Gao G
长链非编码RNA（lncRNAs）是一类近期发现的细胞RNA，在许多细胞发育过程的调控中发挥重要作用。尽管lncRNAs已在各种系统中被系统地鉴定出来，但它们中的大多数在动物模型体内尚未进行功能特性研究。在本研究中，我们鉴定了128种果蝇睾丸特异性lncRNAs，并使用一种优化的三组分CRISPR/Cas9系统敲除了其中的105种。在这些lncRNA敲除个体中，33种（31%）表现出部分或完全丧失雄性生育能力，同时在精子发生后期伴有可见的发育缺陷。此外，6种敲除个体通过反式构型的转基因得到完全或部分挽救，这表明这些lncRNAs主要以反式作用。进一步地，5种lncRNA突变体的基因表达谱显示，睾丸特异性lncRNAs调控全局基因表达，协调雄性生殖细胞后期分化。与编码基因相比，睾丸特异性lncRNAs进化得更快。而且，功能更重要的lncRNAs表现出更高的序列保守性，这表明它们处于持续的进化选择之下。总之，我们的研究结果揭示了快速进化的果蝇睾丸特异性lncRNAs在果蝇精子发生后期的关键作用。
Long noncoding RNAs (lncRNAs), a recently discovered class of cellular RNAs, play important roles in the regulation of many cellular developmental processes. Although lncRNAs have been systematically identified in various systems, most of them have not been functionally characterized in vivo in animal models. In this study, we identified 128 testis-specific Drosophila lncRNAs and knocked out 105 of them using an optimized three-component CRISPR/Cas9 system. Among the lncRNA knockouts, 33 (31%) exhibited a partial or complete loss of male fertility, accompanied by visual developmental defects in late spermatogenesis. In addition, six knockouts were fully or partially rescued by transgenes in a trans configuration, indicating that those lncRNAs primarily work in trans. Furthermore, gene expression profiles for five lncRNA mutants revealed that testis-specific lncRNAs regulate global gene expression, orchestrating late male germ cell differentiation. Compared with coding genes, the testis-specific lncRNAs evolved much faster. Moreover, lncRNAs of greater functional importance exhibited higher sequence conservation, suggesting that they are under constant evolutionary selection. Collectively, our results reveal critical functions of rapidly evolving testis-specific lncRNAs in late Drosophila spermatogenesis.
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影响因子：
64.5
作者：
Huarte M;Guttman M;Feldser D;Garber M;Koziol MJ;Kenzelmann-Broz D;Khalil AM;Zuk O;Amit I;Rabani M;Attardi LD;Regev A;Lander ES;Jacks T;Rinn JL
通讯作者：
Rinn JL
影响因子：
64.8
作者：
通讯作者：
--
影响因子：
56.9
作者：
Jinek, Martin;Chylinski, Krzysztof;Charpentier, Emmanuelle
通讯作者：
Charpentier, Emmanuelle
DOI：
10.1126/science.1240925
发表时间：
2013-08-16
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Carpenter S;Aiello D;Atianand MK;Ricci EP;Gandhi P;Hall LL;Byron M;Monks B;Henry-Bezy M;Lawrence JB;O'Neill LA;Moore MJ;Caffrey DR;Fitzgerald KA
通讯作者：
Fitzgerald KA
影响因子：
3.3
作者：
Hicks, JL;Deng, WM;Bownes, M
通讯作者：
Bownes, M