Panoramic transcriptome analysis and functional screening of long noncoding RNAs in mouse spermatogenesis.
Panoramic transcriptome analysis and functional screening of long noncoding RNAs in mouse spermatogenesis.
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DOI：
10.1101/gr.264333.120
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发表时间：
2021-01
期刊：
影响因子：
7
通讯作者：
Song W
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Li K;Xu J;Luo Y;Zou D;Han R;Zhong S;Zhao Q;Mang X;Li M;Si Y;Lu Y;Li P;Jin C;Wang Z;Wang F;Miao S;Wen B;Wang L;Ma Y;Yu J;Song W
长非编码 RNA (lncRNA) 已成为参与哺乳动物发育的多种功能调节因子；然而，缺乏对lncRNA在哺乳动物精子发生中的体内大规模功能研究。在这里，我们描绘了小鼠精子发生中的全局 lncRNA 表达图谱，并鉴定了 968 个生殖细胞特征 lncRNA。通过结合生物信息学和功能筛选，我们鉴定了三种直接影响体内精子发生的功能性lncRNA（Gm4665、1700027A15Rik和1700052I22Rik）。敲低 Gm4665 会阻碍圆形精子细胞发育成伸长精子细胞，并破坏关键的生精基因表达。从机制上讲，lncRNA Gm4665定位于圆形精子细胞的核中，并占据重要生精基因（包括Ip6k1和Akap3）的基因组调控区域。这些发现为未来 lncRNA 在精子发生中的功能分析及其在其他生物过程中的潜在作用提供了宝贵的资源和框架。
Long noncoding RNAs (lncRNAs) have emerged as diverse functional regulators involved in mammalian development; however, large-scale functional investigation of lncRNAs in mammalian spermatogenesis in vivo is lacking. Here, we delineated the global lncRNA expression landscape in mouse spermatogenesis and identified 968 germ cell signature lncRNAs. By combining bioinformatics and functional screening, we identified three functional lncRNAs (Gm4665, 1700027A15Rik, and 1700052I22Rik) that directly influence spermatogenesis in vivo. Knocking down Gm4665 hampered the development of round spermatids into elongating spermatids and disrupted key spermatogenic gene expression. Mechanistically, lncRNA Gm4665 localized in the nucleus of round spermatids and occupied the genomic regulatory region of important spermatogenic genes including Ip6k1 and Akap3. These findings provide a valuable resource and framework for future functional analysis of lncRNAs in spermatogenesis and their potential roles in other biological processes.
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