基础医学

清华大学用 CRISPR 解析重要 lncRNA

作者:佚名 来源:生物通 日期:2017-01-11
导读

         8 月 11 日,国际学术期刊《Genome Research》在线刊登了清华大学生命科学学院的高冠军博士带领的一项研究成果,题为“Critical roles of long noncoding RNAs in Drosophila spermatogenesis”。这项研究确定了 128 个睾丸特异性的果蝇 lncRNA,并采用 CRISPR/Cas9 系统解析了它们的重要功能。

关键字:  CRISPR |  | lncRNA 

        8 月 11 日,国际学术期刊《Genome Research》在线刊登了清华大学生命科学学院的高冠军博士带领的一项研究成果,题为“Critical roles of long noncoding RNAs in Drosophila spermatogenesis”。这项研究确定了 128 个睾丸特异性的果蝇 lncRNA,并采用 CRISPR/Cas9 系统解析了它们的重要功能。

        本文通讯作者高冠军早年毕业于扬州大学,2005 年博士毕业于浙江大学,2006 年至 2011 年在美国国立卫生研究院从事博士后和 Research Fellow,2011 年至今为清华大学生命科学学院 PI、博士生导师。其带领的课题组通过运用实验室在国际上率先建立的 CRISPR 与 phiC31 重组酶相结合的高效果蝇基因打靶系统(knock-out 和 knock-in),综合运用遗传与生化相结合的方法与技术,规模化研究染色质表观遗传学相关因子(如非编码 RNA 及组蛋白修饰等)在生殖系统及胚胎早期发育进程中的生物学功能及相应的分子作用机制。研究成果多次发表在 Nature、PLOS ONE、G3:Genes|Genomics| Genetics、PNAS、Genetics 和 EMBO J 等国际学术期刊。

        长链非编码 RNAs(lncRNAs)是最近发现的一类细胞 RNAs,在许多细胞发育过程中起着重要的调控作用。虽然 lncRNAs 已在各种系统中进行了系统性的鉴定,但是在活体动物模型中,它们中的大多数都没有得以功能上的表征。在这项研究中,该研究小组确定了 128 个睾丸特异性的果蝇 lncRNAs,并采用一种优化的三组份 CRISPR/Cas9 系统,敲除了它们当中的 105 个。在 lncRNA 敲除的突变果蝇中,有 33 只(31%)表现出部分或全部的雄性生育能力丧失,伴有晚期精子发生的可见发育缺陷。

        此外,6 只敲除果蝇通过一种反式构型的转基因而得以完全或部分修复,从而表明这些 lncRNAs 主要是反式发挥作用。此外,5 个 lncRNA 突变体的基因表达谱显示,睾丸特异性 lncRNAs 调节着总体的基因表达,精心策划后期的雄性生殖细胞分化。

        与编码基因相比,睾丸特异性 lncRNAs 演化得更快。此外,具有更大功能重要性的 lncRNAs 具有较高的序列保守性,这表明它们处于不断的进化选择之下。总的来说,这些研究结果揭示了迅速进化的睾丸特异性 lncRNAs 在果蝇精子发生后期的关键功能。

        此前,研究人员还公布了 lncRNA 在多种生物过程中的重要作用。例如,日本理化研究所(RIKEN)RNA 生物学实验室的 Shinichi Nakagawa 及其同事发现,一个特别的长非编码 RNA(lncRNA),在某些情况下可能对于生育是至关重要的。相关研究结果发表在 2015 年 1 月的国际著名期刊《Development》。相关阅读:一个 lncRNA 可能是成功受孕的关键。

        长非编码 RNA(lncRNA)正成为各种生物学过程的一个关键调控因子,然而,lncRNA 在上皮间质转化(EMT)中所起的作用,尚不明确。2015 年 1 月 20 日,美国 H. Lee Moffitt 癌症中心和浙江肿瘤医院的研究人员,在《Journal of Biological Chemistry》发表了一项研究成果,解析了 lncRNA 在乳腺上皮细胞 EMT 过程中所起的作用。

        2014 年 12 月 16 日,中科院广州生物医药与健康研究院、山东大学、南方医科大学、伯明翰大学和香港大学等处的研究人员,在国际著名学术期刊《Cell Research》发表了一项最新研究成果。这项研究对于 lncRNAs 在重编程中的作用提供了独特见解,并在 p53 和异染色质之间建立了一种新的联系。

分享:

评论

我要跟帖
发表
回复 小鸭梨
发表

copyright©医学论坛网 版权所有,未经许可不得复制、转载或镜像 京ICP证120392号 京公网安备11010502031486号

京卫网审[2013]第0193号

互联网药品信息服务资格证书:(京)-经营性-2012-0005

//站内统计 //百度统计 //站长统计
*我要反馈: 姓    名: 邮    箱: