The Caenorhabditis elegans genome encodes nineteen functional Argonaute proteins that use 22G-RNAs, 26G-RNAs, miRNAs or piRNAs to regulate target transcripts. Only one Argonaute is essential under normal laboratory conditions: CSR-1. While CSR-1 has been studied widely, nearly all studies have overlooked the fact that the csr-1 locus encodes two isoforms. These isoforms differ by an additional 163 amino acids present in the N-terminus of CSR-1a. Using CRISPR-Cas9 genome editing to introduce GFP::3xFLAG into the long (CSR-1a) and short (CSR-1b) isoforms, we found that CSR-1a is expressed during spermatogenesis and in several somatic tissues, including the intestine. CSR-1b is expressed constitutively in the germline. small RNA sequencing of CSR-1 complexes shows that they interact with partly overlapping sets of 22G-RNAs. Phenotypic analyses reveal that the essential functions of csr-1 described in the literature coincide with CSR-1b, while CSR-1a plays tissue specific functions. During spermatogenesis, CSR-1a integrates into an sRNA regulatory network including ALG-3, ALG-4 and WAGO-10 that is necessary for fertility at 25°C. In the intestine, CSR-1a silences immunity and pathogen-responsive genes, and its loss results in improved survival from the pathogen Pseudomonas aeruginosa. Our findings functionally distinguish the CSR-1 isoforms and highlight the importance of studying each AGO isoform independently.

中文翻译：

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两种必需的 C. elegans Argonaute CSR-1 亚型差异调节精子和卵母细胞的生育能力

秀丽隐杆线虫基因组编码 19 种功能性 Argonaute 蛋白，这些蛋白使用 22G-RNA、26G-RNA、miRNA 或 piRNA 来调节靶转录物。在正常实验室条件下，只有一个 Argonaute 是必不可少的：CSR-1。虽然 CSR-1 已被广泛研究，但几乎所有研究都忽略了 csr-1 基因座编码两种同种型的事实。这些亚型的不同之处在于 CSR-1a 的 N 末端存在额外的 163 个氨基酸。使用 CRISPR-Cas9 基因组编辑将 GFP::3xFLAG 引入长 (CSR-1a) 和短 (CSR-1b) 同种型中，我们发现 CSR-1a 在精子发生过程和包括肠道在内的几种体细胞组织中表达。CSR-1b 在种系中组成型表达。CSR-1 复合物的小 RNA 测序表明它们与部分重叠的 22G-RNA 集相互作用。表型分析表明，文献中描述的csr-1的基本功能与CSR-1b一致，而CSR-1a则发挥组织特异性功能。在精子发生过程中，CSR-1a 整合到一个 sRNA 调节网络中，包括 ALG-3、ALG-4 和 WAGO-10，这是 25°C 生育所必需的。在肠道中，CSR-1a 使免疫和病原体反应基因沉默，它的缺失导致病原体铜绿假单胞菌的存活率提高。我们的研究结果在功能上区分了 CSR-1 异构体，并强调了独立研究每个 AGO 异构体的重要性。ALG-4 和 WAGO-10 是 25°C 生育所必需的。在肠道中，CSR-1a 使免疫和病原体反应基因沉默，它的缺失导致病原体铜绿假单胞菌的存活率提高。我们的研究结果在功能上区分了 CSR-1 异构体，并强调了独立研究每个 AGO 异构体的重要性。ALG-4 和 WAGO-10 是 25°C 生育所必需的。在肠道中，CSR-1a 使免疫和病原体反应基因沉默，它的缺失导致病原体铜绿假单胞菌的存活率提高。我们的研究结果在功能上区分了 CSR-1 异构体，并强调了独立研究每个 AGO 异构体的重要性。