长链非编码RNA LncRNA033862在GDNF介导的精原干细胞自我更新中的作用

Long non-coding RNAs have shown key roles in controlling stem cell pluripotency，self-renewal and/or differentiation. So far, we haven’t found any reports about LncRNA functions in spermatogonial stem cells (SSCs), which are the foundation of sperm production. Using deep sequencing, we recently screened an interesting LncRNA with 6.3KB sequence and ID number XLOC_033862. Firstly, its transcribed sequence covered the antisense part of first exon and upstream region of GFRalpha1 gene, which is the receptor gene of glial cell derived neurotrophic factor (GDNF), the key factor for SSCs survivor and self-renewal; secondly, it was highly expressed in earlier spermatogonia including SSCs; thirdly, its expression was precisely regulated by the growth factor GDNF. We propose to make the expression silence of LncRNA XLOC_033862 in SSCs, together with functional transplantation to investigate the possible roles of this LncRNA in vitro and in vivo. Furthermore, we are performing ChIRP and RNA-pull down experiments to pull down any potential targets and explore possible molecular mechanism inside. Together, we are looking forward to novel ways to disclose the fate regulation of male germline stem cells.

长链非编码RNAs（LncRNAs）对干细胞多能性维持、自我更新、定向分化的关键作用是当前研究的热点问题。精原干细胞（SSCs）是精子持续发生的基础，目前尚未见LncRNA在SSCs中的报道。最近，我们通过深度测序，在SSCs中筛选到一个6384bp的非编码RNA XLOC_033862，其转录区域涵盖GDNF（SSCs自我更新的关键生长因子）在SSCs上的受体GFRα 1的第一个外显子的一部分及上游3KB的反义序列；它在SSCs中特异表达，且它的转录受到生长因子GDNF调控。目前，我们通过对LncRNA XLOC_033862表达沉默，结合SSCs功能移植来探讨它对SSCs干性维持、自我更新或分化的潜在作用，以及通过ChIRP及RNA-pull down等方法，探讨其可能分子机制，希望为阐明雄性干细胞的命运调控带来新的线索。

长链非编码RNAs（LncRNAs）对干细胞多能性维持、自我更新、定向分化等具有关键作用，精原干细胞作为决定物种遗传信息稳定传递的重要干细胞，其命运调控中是否有重要的 LncRNA 成员起核心调控作用尚不清楚。.本项目执行期内首次发现第一个调节精原干细胞命运的长链非编码LncRNA033862的是Gfra1反义链上起源且不能编码蛋白的转录本，通过与Gfra1的染色体相结合从而调节Gfra1的表达，在体外培养的精原干细胞中敲减lncRNA033862后，精原干细胞的生存能力明显受到损害，ETV5表达显著下调，并且通过移植实验检测其再生精能力也受到影响。同时，我们基于非编码RNA的研究方向，发现了一类增强子区域转录的非编码 RNAs，即增强子RNA（eRNA）。结果发现eRNA数量在不同生精细胞中呈现先降低再升高的趋势，提示eRNA具有细胞特异性；eRNA平均分布在细胞的19对染色体上，且在三类细胞中具有相同的分布比例，而精原细胞中的eRNA分布在基因间的数目显著高于其他两类细胞，提示精原细胞中增强子eRNA的作用与其他两类有所不同，这些数据为解析遗传物质稳定传递的复杂机制提供了新的线索。.此外，我们利用 Hi-C 技术揭示了灵长类和啮齿类动物在精子发生过程中染色质高级结构“重编程”的模式，首次在分子水平上对哺乳动物减数分裂过程中的染色质三维结构进行解析。这一发现不仅帮助我们理解从配子发生中染色质高级结构折叠过程，也为有助于解决男性不育的问题。