Inheritable and precise large genomic deletions of non-coding RNA genes in zebrafish using TALENs.
Inheritable and precise large genomic deletions of non-coding RNA genes in zebrafish using TALENs.
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使用 TALEN 对斑马鱼非编码 RNA 基因进行可遗传且精确的大基因组删除
DOI：
10.1371/journal.pone.0076387
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发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
3.7
通讯作者：
Cheng CH
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liu Y;Luo D;Zhao H;Zhu Z;Hu W;Cheng CH
迄今为止，类转录激活因子效应核酸酶 (TALEN) 已被应用于破坏仅占动物基因组 2-3% 的蛋白质编码基因。动物基因组的大部分（70-90%）实际上被转录为非编码RNA（ncRNA），但缺乏有效的工具来敲除ncRNA基因阻碍了对其体内功能的研究。在这里，我们开发了使用 TALEN 的新策略，以在斑马鱼中实现精确且可遗传的大基因组删除和 ncRNA 基因敲除。我们已经证明，使用一对 TALEN 可以破坏单个 miRNA 基因，而使用两对 TALEN 可以精确删除大的 microRNA (miRNA) 基因簇和长非编码 RNA (lncRNA) 基因。我们已经产生了两个 miRNA 簇（1.2 kb miR-17-92 簇和 79.8 kb miR-430 簇）和一个长非编码 RNA (lncRNA) 基因（9.0 kb malat1）的大型基因组缺失，并且这些缺失通过种系传递。总而言之，我们的结果表明 TALEN 是一种强大的工具，可用于工程化大型基因组缺失和 ncRNA 基因敲除，从而为应用 TALEN 进行体内基因组研究开辟了新途径。
Transcription activator-like effector nucleases (TALENs) have so far been applied to disrupt protein-coding genes which constitute only 2–3% of the genome in animals. The majority (70–90%) of the animal genome is actually transcribed as non-coding RNAs (ncRNAs), yet the lack of efficient tools to knockout ncRNA genes hinders studies on their in vivo functions. Here we have developed novel strategies using TALENs to achieve precise and inheritable large genomic deletions and knockout of ncRNA genes in zebrafish. We have demonstrated that individual miRNA genes could be disrupted using one pair of TALENs, whereas large microRNA (miRNA) gene clusters and long non-coding RNA (lncRNA) genes could be precisely deleted using two pairs of TALENs. We have generated large genomic deletions of two miRNA clusters (the 1.2 kb miR-17-92 cluster and the 79.8 kb miR-430 cluster) and one long non-coding RNA (lncRNA) gene (the 9.0 kb malat1), and the deletions are transmitted through the germline. Taken together, our results establish TALENs as a robust tool to engineer large genomic deletions and knockout of ncRNA genes, thus opening up new avenues in the application of TALENs to study the genome in vivo.
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