植物小分子核糖核酸和压力:一个评论Stressresponsive microrna在大豆(l)美林

文摘

小非编码rna (sncRNAs)的有力监管机构不可或缺的生物功能基因表达等的维护染色质状态,抵御入侵像病毒核酸,转座子在植物和动物等。sncRNA曲目的植物包括小干扰rna (siRNAs)和小分子核糖核酸(microrna)作为基因表达的最终管理者通路。第一个小ncRNA (lin-4)与一个角色在转录后基因沉默(发现)在1993年被发现在秀丽隐杆线虫[1]。尽管如此,直到1998年的基本现象序列依赖基于RNA的基因沉默或核糖核酸干扰(RNAi)本身是发现。后来,srna特别的意义,microrna在众多主机及其作用发育和成长活动包括应对生物和非生物压力被报道。microrna同源mrna的表达下调表达,表现出序列互补从而函数作为这类基因的负调控。因此压力的影响下,microrna调节导致同源mrna的镇压而microrna的mrna水平抑制导致丰富的目标可以帮助植物渡过不良应力条件。

介绍

小非编码rna (sncRNAs)的有力监管机构不可或缺的生物功能基因表达等的维护染色质状态,抵御入侵像病毒核酸,转座子在植物和动物等。sncRNA曲目的植物包括小干扰rna (siRNAs)和小分子核糖核酸(microrna)作为基因表达的最终管理者通路。第一个小ncRNA (lin-4)与一个角色在转录后基因沉默(发现)是在1993年发现的秀丽隐杆线虫[1]。尽管如此,直到1998年的基本现象序列依赖基于RNA的基因沉默或核糖核酸干扰(RNAi)本身是发现。后来,srna特别的意义,microrna在众多主机及其作用发育和成长活动包括应对生物和非生物压力被报道。microrna同源mrna的表达下调表达,表现出序列互补从而函数作为这类基因的负调控。因此压力的影响下,microrna调节导致同源mrna的镇压而microrna的mrna水平抑制导致丰富的目标可以帮助植物渡过不良应力条件。

最初的报道的植物衍生microrna是基于srna使用的计算识别序列和二级结构特点源自生物模型,推断其他non-model物种[2]。然而,出现下一代测序(上天)和microrna的基于微阵列检测方法发现了大量的序列信息对srna和计算分析进一步补充srna等特征的分子功能。除了深测序方法识别许多non-conserved microrna连同信息时空规则的microrna的表达模式(3 - 7)。大豆是一种重要的谷物豆类srna及其效用的意义在作物改良计划一直很认可。目前sRNA数据库miRBase主机573 microrna的前兆和639成熟microrna来源于大豆(http://www.mirbase.org/)。一些压力响应microrna在大豆已被描述的表1。

在这些压力响应srna,看出守恒的植物microrna非常常见的代表。守恒的microrna在植物王国与其他microrna共享序列同源性。诱人的猜测这些守恒的microrna基因编码可能被选择并保存在植物基因组在进化过程中。除了在压力反应主要作用,这些microrna一直扮演着或收购其他辅助功能在细胞环境[7]。植物microrna基因进化论也占观察到小microrna基因序列变化和收购microrna在进化过程中补充角色。此外守恒的microrna与抗病毒工程病毒抗性作物的潜在需要基于人工microrna (amiRNA)基于病毒基因沉默。成熟的microrna来自保守或豆类特定microrna一般裂开一组守恒的目标记录相比,大豆衍生microrna [14]。此外大豆基因组组织特定的microrna透露,他们正在积极发展和功能分类透露连续多样化[14]。

microrna在整体经济增长和发展的重要性,强调植物的考虑以下的观察:植物受损sRNA新陈代谢或microrna的生源论等外部压力突变体是脆弱的病原体尤其是病毒感染;microrna mrna已经观察到目标编码转录因子(TFs)因此microrna是至关重要的主基因调控网络;microrna来源于豆科、茄属的植物先天免疫反应系统,因为它们涉及已知改变NBS-LRR基因的表达水平;在缺乏病毒基因组编码的RNA沉默抑制,有效的小分子RNA抑制病毒基因的表达;在应用方面,基于人工microrna的(amiRNA)基因沉默平台广泛用于工程所需的作物表型[7]。

sRNA研究最大的挑战是破解这样的压力响应microrna的决定性的作用在细胞环境,提出一个全面的分子机制,植物对生物和非生物压力的反应[15]。在这个方向上最重要的一步是确定目标mRNA受到这些microrna的活动。microrna的逮捕,目标模仿的方法,诱饵microrna是有价值的功能基因组学工具在这个努力。开发大豆microrna的功能网络(miRFN)在系统层面上是一个有价值的补充定义大豆sRNA转录组(http://nclab。hit.edu.cn/SoymiRNet) [16]。而且最近开发sRNA阿特拉斯的大豆透露microrna的作用引发的表达逐步siRNAs (phasiRNAs pha lcoi)。有趣的是超过三分之一的pha位点编码NBS-LRR基因进一步确凿的microrna的中心引发植物应激反应[17]。进一步通过microrna分子相声生物和非生物压力之间是一个活跃的研究领域,因为它提供了关于分子微调的信息出现在环境压力和发展规则的界面。因此得出结论,它是足以microrna的函数的影响下压力是必不可少的,多样化的,权证完整分子解剖研究基因调控网络的改善我们的理解。

引用

1. 李RC et al。秀丽隐杆线虫heterochronic基因lin-4与反义互补编码小rnalin-14。Cell.1993; 75:843 - 854。
2. 温家宝J et al。计算预测的microrna候选人和他们的目标Medicagotruncatulanon-proteincoding记录。在网上杂志。2008;8:291 - 306。
3. 萨勃拉曼尼亚et al。小说和nodulation-regulated microrna在大豆根。BMC Genomics2008;9:160
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8. Zhang et al。大豆小分子核糖核酸及其目标的识别。足底。2008;229:161 - 182
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11. 李X et al。鉴定大豆小分子核糖核酸参与大豆囊肿通过深度测序线虫感染。2012。《公共科学图书馆•综合》7。
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