Non-coding RNAs in oocyte and early embryo

Abstract

Once considered as 'transcriptional noise' noncoding RNAs (ncRNAs) nowadays are known to be key molecules in major cellular processes. NcRNAs are expressed at very high levels as only 2% of transcribed genome corresponds to protein-coding RNAs in higher eukaryotes. Various ncRNAs are known to have structural, functional, or regulatory roles, but the influence of the majority of non-coding transcripts is still unclear. Among ncRNAs, long ncRNAs (lncRNAs, longer than 200 bp) are of particular interest. LncRNAs do not have a uniform function but many studies observed lncRNA-based regulations at the transcriptional and translational levels. Therefore, novel lncRNAs could specifically fine-tune protein synthesis in the highly differentiated cell types. Particularly, fully-grown mammalian oocyte and early embryo require precisely controlled translation of maternal transcripts to coordinate meiotic progression and early embryo development while transcription is silent. We aimed to study the involvement of ncRNAs in protein synthesis and consequent influence on the oocyte and early embryo physiology. For the first time, we analysed the expression and distribution of several ncRNAs, namely Brain cytoplasmic RNA 1 (BC1), lncRNA in Oocyte Specifically Expressed (Rose), RNA Component of 7SK Nuclear...

(česky) Nekódující RNA (ncRNA), které byly dříve považovány za ‚transkripční šum', jsou dnes známé jako klíčové molekuly v hlavních buněčných procesech. NcRNA jsou exprimovány ve vysokých hladinách - pouze 2 % transkribovaného genomu u vyšších eukaryot odpovídá proteinům kódujícím RNA. Je známo, že řada různých ncRNA má strukturní, funkční či regulační role, ale vliv většiny nekódujících transkriptů zůstává nejasný. Mezi ncRNA jsou obzvláště zajímavé dlouhé ncRNA (lncRNAs, delší než 200 bp). LncRNA nemají jednotnou funkci, ale v mnoha studiích byly pozorovány regulace na transkripční a translační úrovni, které jsou založené na regulaci lncRNA. Proto by nové lncRNA mohly pomoct vylepšit syntézu proteinů ve vysoce diferencovaných buněčných typech. Zejména plně dorostlý savčí oocyt a rané embryo vyžadují přesně kontrolovanou translaci maternálních transkriptů k tomu, aby mohla být koordinována meiotická progrese a časný vývoj embrya, zatímco je transkripce umlčena. Zaměřili jsme se tedy na studium zapojení ncRNA do syntézy proteinů a následného vlivu na fyziologii oocytu a raného embrya. Nejdříve jsme analyzovali expresi a distribuci několika ncRNA během meiotického zrání a časného vývoje embrya - jmenovitě BC1 (Brain cytoplasmic RNA 1), Rose (lncRNA in Oocyte Specific Expressed), Rn7sk (RNA Component...