当前位置：文档之家 › 植物胚胎发育MicroRNA研究进展_林玉玲

植物胚胎发育MicroRNA研究进展_林玉玲

  • 格式：pdf
  • 大小：209.43 KB
  • 文档页数：6

下载文档原格式

  / 6

合集下载

MicroRNA及其研究现状

MicroRNA及其研究现状
５ ｍｉＮ Ｒ Ａ的 分 析 方 法
的作 用 。相反 ， 果 敲 除 Ｂ ｎ ａ Ｈｉ 如 ａ ｔｍ， ｄ的表 达 水 平 将 上调 ， 导 凋亡 的发生 ， 诱 从而 抑制 细胞 增殖 ［ 。 ８ ］
动 物 中 的 ｍｉ ＲＮＡ 还 参 与 细 胞 分 化 。ｍｉ 一３ Ｒ ２ 与 Ｈｅ一 ｓ１基 因能够较 好地 互 补 （ 补 性 约 为 ７ ） 互 ７ 。 Ｈｅ一 ｓ１以一 种基 本 的螺 旋一 螺旋 结构 存在 ， 只在 环一 它 未分化 细 胞 中表 达 。研究 者 将 人 工 合 成 的 ｍｉ 一３ Ｒ ２ 加入 到 未 分 化 的 ＮＴ ２神 经 细 胞 中 ， 现 细 胞 内 发
度变 化 幅度较 大 ， 般 从几 十 到几 百 ｎ ＿ 。除 此 之 一 ｔ］ ４
外， 多数 ｍｉ ＮＡ 还具 有高 度保 守 性 、 Ｒ 组织 特 异 性 和
时 序性 。
２ 中 国农 业科 学 院上 海 兽 医 研 究所 农 业 部 动 物 寄 生 虫 学 ． 重 点开 放 实验 室 中 国农 业 科 学 院 动 物 源 性食 品安 全 研
ｍｉ ＲＮＡ， ｐ ｅｍｉ ｒ— ＲＮＡ ） 。 ｐ ｅｍｉ Ｌ ｒ— ＲＮＡ 在 Ｒａ — ｎ
片段 搜 索 ｍｉ ＮＡ 数据 库 ， 得 已知 ｍｉ ＮＡ 信 息 ； Ｒ 获 Ｒ
未获 得 比对结果 的片段可 作为 ｍｉ ＲＮＡ候 选 片段 。
６ ｍＩＮ 的 生 理 功 能 Ｒ Ａ
ＧＴ Ｐ依 赖 的核质 ／ 细胞 质转 运蛋 白 Ｅ ｐ ｒｉ ｘ ｏｔ ５的作 ｎ 用下 ， 从核 内运 输 到 胞 质 中 。在 双 链 ＲＮＡ 专 一 性
对 ｍｉ ＮＡ 的发 现 、 构 特 征 、 成 与 作 用 机 制 、 Ｒ 结 合 分

血清microRNA与肺癌研究进展

血清microRNA与肺癌研究进展

血清microRNA与肺癌研究进展陆婉玲;李小龙;党亚正【期刊名称】《现代肿瘤医学》【年(卷),期】2013(021)004【摘要】microRNA (miRNA)是一类长度约21-24个核苷酸的内源性非编码小分子RNA,与肿瘤发生、发展关系密切.microRNA可在血清中稳定存在.肿瘤患者血清中存在相对特异的miRNA表达.本文就血清microRNA与肺癌诊断、分期、转移、预后方面的进展做一综述.%MicroRNA (miRNA) is a class of non - coding small endogenous RNAs of 21 - 24 nucleotides in length. MicroRNA participates in the carcinogenesis and development of cancer. MicroRNAs is stably expressed in serum. MicroRNA has specific expression in serum of patients of cancer. In this article, we review the latest progess on serum microRNA in diagnosis,stage,treatment and prognosis in lung cancer.【总页数】4页(P875-878)【作者】陆婉玲;李小龙;党亚正【作者单位】解放军第323医院肿瘤中心,陕西西安710054;解放军第323医院肿瘤中心,陕西西安710054;解放军第323医院肿瘤中心,陕西西安710054【正文语种】中文【中图分类】R731.2【相关文献】1.microRNA在非小细胞肺癌血清中的研究进展 [J], 许晶晶2.血浆/血清游离MicroRNAs在肺癌检测中的研究进展 [J], 刘雪莲;王旭;李薇3.血清/血浆microRNAs作为肺癌诊断标记物的研究进展 [J], 张辉;陈晓峰4.血清癌胚抗原、神经元特异性烯醇化酶、microRNA-20a和microRNA-210联合检测对早期小细胞肺癌的诊断价值 [J], 赵宝祥;李华;张亚君;王雪辉5.螺旋CT灌注成像联合血清microRNA-20 a、microRNA-210水平对非小细胞肺癌同步放化疗预后的预测价值 [J], 潘元威; 董军强; 胡丽丽; 王猛; 周志刚因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

microRNA参与调控植物抵御病原微生物的研究进展

microRNA参与调控植物抵御病原微生物的研究进展

microRNA参与调控植物抵御病原微生物的研究进展作者：牟慧芳齐雯雯刘艳玲来源：《现代农业科技》2016年第23期摘要在自然界中植物会不断遭受各种病原微生物的侵袭，严重影响植物的生长与作物的产量。

经过长期互作影响，植物进化出复杂的抵御病原微生物的机制。

microRNAs （miRNAs）作为一类长度在21～24nt、内源、非编码小RNA，能通过降解靶基因的mRNA 或者抑制其翻译在转录后水平调节靶基因，进而参与植物的生长发育、非生物胁迫等众多生物过程。

近年的研究显示，miRNA在植物抵御病原微生物的过程中扮演重要角色。

本文从植物抵御细菌、病毒、真菌等方面综述了近年来miRNA参与的植物抵御病原微生物的研究进展，为揭示植物抵御生物胁迫机制提供理论基础。

关键词 miRNA；调控；植物；病原微生物；靶基因中图分类号 Q943.2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）23-0144-04Abstract Pathogenic microorganisms affect plant growth and cause great loss to crop yield.Plants evolved many biochemical and molecular mechanisms for resistance to pathogens.MicroRNAs （miRNAs），a small non-coding RNA with 21～24nt length，can regulate the targets expression by cleaving target mRNA or repressing translation atthe post-transcriptional levels.miRNAs involved in many biological processes，such as plant growth and development and abiotic stress responses.Over the past years，miRNAs have been validated to play crucial roles in biotic stresses.In this review，we summarized recent research progress in plant resistance to pathogens，which provided a useful resource for further understanding of miRNA functions in biotic stress.Key words miRNA；regulation；plant；pathogenic microorganisms；target植物在自然界的生长过程中会不断遭受各种病害的侵袭，对植物生长、农作物产量以及农产品品质均具有重要影响。

microRNA参与调控植物抵御病原微生物的研究进展

microRNA参与调控植物抵御病原微生物的研究进展
Ａｂｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ Ｐ ａ ｔ ｈ ｏ ｇ ｅ ｎ ｉ ｃ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｏ ｒ ｇ ａ ｎｉ ｓ ｍｓ ａ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ｇ ｒ ｏ ｗｔ ｈ ａ ｎ ｄ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｇ ｒ ｅ ａ ｔ ｌ ｏ ｓ ｓ ｔ ｏ ｃ ｒ ｏ ｐ ｙ ｉ ｅ ｌ ｄ． Ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ｓ ｅ ｖ ｏ ｌ ｖ ｅ ｄ ｍａ ｎ ｙ ｂｉ ｏ ｃ ｈｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ ｍｏ ｌ ｅ ｃ ｕｌ ａ ｒ
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ａｄ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｍｉ ｃபைடு நூலகம்ｒ ｏ ＲＮＡｓ ｉ ｎ Ｐ ｌ ａ ｎ ｔ Ｒｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａｎ ｃ ｅ ｔ ｏ Ｐ ａ ｔ ｈ ｏ ｇ ｅ ｎ ｓ
ＭＵ Ｈｕ ｉ — ｆ ａ ｎ ｇ ＱＩ Ｗｅ ｎ － ｗ ｅ ｎ Ｌ Ｉ Ｕ Ｙ ａ ｎ － ｌ ｉ ｎ ｇ Ｌ Ｉ Ｙ ｉ ＷＵ Ｙｉ ｎ ｇ ， ’
东 北林 业 大学 生 命 科 学 学 院 ）
摘 要 在 自然界 中植物 会不 断遭 受各 种病 原微 生物 的侵 袭 ， 严重 影响植 物 的生 长与 作物 的 产量 。 经过 长期 互作影 响 ， 植 物进 化 出复 杂 的抵御 病 原微 生物 的机 制 。 ｍ ｉ ｃ ｒ ｏ Ｒ Ｎ Ａ ｓ （ ｍ ｉ Ｒ Ｎ Ａ ｓ ） 作 为一 类 长度 在 ２ １ — ２ ４ ｎ ｔ 、 内源 、 非编 码 小 Ｒ Ｎ Ａ， 能通 过 降解 靶 基 因 的 ｍ Ｒ Ｎ Ａ或 者 抑制 其 翻 译在 转 录后 水平调 节靶 基 因 ， 进 而参 与植 物 的生 长发 育 、 非生 物胁 迫 等众 多 生物过 程 。 近 年的研 究显 示 ， ｍ ｉ Ｒ Ｎ Ａ在 植 物抵 御病 原 微 生物 的过程 中扮 演 重要 角 色。 本文从 植物 抵御 细 菌、 病毒 、 真菌等 方 面综述 了近 年 来 ｍ ｉ Ｒ Ｎ Ａ 参与 的植 物抵 御 病原 微 生物 的研 究进 展 ， 为 揭示 植

植物MicroRNA研究进展

植物MicroRNA研究进展

２ ０ １ ５ 年 ９月
山 西 林 业 科 技
Ｓ ＨＡ ＮＸＩ Ｆ ＯＲＥ Ｓ Ｔ ＲＹ Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ ＮＣ Ｅ ＡＮＤ Ｔ ＥＣ ＨＮＯ Ｌ ＯＧＹ
Ｓ ｅ ｐ ． ２ ０ １ ５ Ｖ ｏ １ ． ４ ４ Ｎｏ ． ３
第４ ４卷
第 ３期
植 物 Ｍｉ ｃ ｒ ｏ Ｒ Ｎ Ａ研 究 进 展
诸 多方 面 发 挥 重 要 作 用 ｌ 。从 目前 所 积 累 的 实 验
核苷酸 （ ｎ ｕ ｃ ｌ ｅ ｏ ｔ ｉ ｄ ｅ ， ｎ ｔ ） 的 内源 单链 非编 码 小分 子 Ｒ Ｎ Ａ ． １ ９ ９ ３年 ， Ｌ ｅ ｅ等 在 秀丽 隐杆线 虫 （ Ｃ ａ ｅ — ｎ ｏ ｒ ｈ ａ ｂ ｄ ｉ ｔ ｉ ｓ ｅ ｌ ｅ ｇ ａ ｎ ｓ ） 中发 现 了第 １ 个 能 阶段性 调控 胚
胎后期 发 育 的 内 源性 小 分 子 Ｒ Ｎ Ａ． １ ｉ ｎ － ４ ， 揭 开 了
证据可以肯定 ， ｍ ｉ Ｒ Ｎ Ａ等小分子 Ｒ Ｎ Ａ涉及 到了整
个 细 胞水平 的几乎 所有 事件 。
１ 植物 ｍ ｉ Ｒ Ｎ Ａ 的形 成 过 程
ｍ ｉ Ｒ Ｎ Ａ并 不 是 由基 因组 直 接 转 录 出来 ， 它在 生 物体 内的产生是一个逐步的过程 ， 包括转录、 加工成 熟 及 功 能复合 体装 配 ３个 主要 步 骤 。 １ ． １ ｍｉ Ｒ Ｎ Ａ初级 转 录本 的形成
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ：Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ＲＮ Ａ ｉ ｎ ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ；Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ＲＮ Ａ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｉ ｔ ｏ ｎ；Ｒｅ ｕｌ ｇ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ｍ
Ｍｉ ｃ ｒ ｏ Ｒ Ｎ Ａ， 简称 ｍ ｉ Ｒ Ｎ Ａ， 是一 类长 度 约 为 ２ ２个

微小RNA在植物生长与发育中的调控机制研究

微小RNA在植物生长与发育中的调控机制研究

微小RNA在植物生长与发育中的调控机制研究植物是人类重要的食物来源和生态基础，其生长和发育涉及多个基因和信号通路的调控，其中微小RNA（miRNA）在这个过程中发挥着重要的调控作用。

本文将从miRNA的发现和特性、miRNA在植物生长与发育中的多种作用机制、以及未来对miRNA研究的展望三个方面进行讨论。

miRNA的发现和特性miRNA最初被发现于1993年的果蝇中，但是直到2000年才被发现存在于植物中。

miRNA是一类长度约为20-24个核苷酸的非编码RNA，通常由基因转录产生。

miRNA的具体机制见后文，这里重点讨论其在植物中的特性。

miRNA通常是由RNA聚合酶II转录的单链RNA前体，经过核酸酶Dicer的作用将其切割成双链RNA，然后选择其中的一条链作为成熟miRNA。

miRNA具有多样的生物学特征，例如具有序列保守性、表达模式可变性等。

miRNA通过与靶标mRNA的互补配对，介导蛋白质合成的抑制或降解，从而实现对靶标基因的调控作用。

miRNA在植物生长与发育中的多种作用机制miRNA与植物生长与发育的关系已经被广泛研究。

最为常见的机制是miRNA 通过与靶标基因mRNA的互补配对，调节基因的表达水平，从而影响植物的生长与发育过程。

下面具体分析miRNA在植物生长与发育中的三种作用机制。

1. 调控植物发育过程中的基因表达miRNA通过调节植物基因的表达来影响其发育过程的一个典型例子是在植物器官形成中的作用。

植物器官发育涉及众多基因的表达调控，miRNA通过与靶标基因mRNA的互补配对介导该调控过程。

例如在拟南芥中，miRNA156作为调控因子影响了植物的叶片发育。

该miRNA靶向调控抑制了它的靶标基因SPL，从而调控植物叶片的大小和数量。

2. 反应植物对不利环境因素的应激反应植物生长发育中，受到各种不利环境因素的影响，例如高温、干旱、盐碱等，miRNA也通过与靶基因mRNA的配对调节基因表达，以产生合适的应激反应。

植物microRNA响应非生物胁迫研究进展

植物microRNA响应非生物胁迫研究进展吴美婷;杨晓玉;罗淋淋;莫蓓莘;刘琳【期刊名称】《广东农业科学》【年(卷),期】2018(045)003【摘要】非生物胁迫是影响植物生长和产量的主要因素之一,而microRNA (miRNA)在植物的非生物胁迫应答中具有重要的调控作用.miRNA可与靶基因mRNA互补配对结合,通过切割靶基因mRNA或抑制其翻译的方式,在转录后水平上实现对靶基因表达的调控,进而对植物的生长发育、形态建成以及逆境响应等多个方面产生重要影响.综述了植物miRNA的合成、降解及作用机制的研究进展,并对植物miRNA参与的干旱胁迫、盐胁迫、高温与低温胁迫、养分胁迫和金属离子胁迫等非生物胁迫的应答机制进行了详细阐述,并就当前植物miRNA研究中存在诸如miRNA代谢的亚细胞定位不明、功能研究手段单一以及逆境胁迫响应机制研究不深入等问题指出了未来该领域研究的发展趋势.【总页数】12页(P69-80)【作者】吴美婷;杨晓玉;罗淋淋;莫蓓莘;刘琳【作者单位】深圳大学生命与海洋科学学院/广东省植物表观遗传学重点实验室,广东深圳 518060;深圳大学生命与海洋科学学院/广东省植物表观遗传学重点实验室,广东深圳 518060;深圳大学光电工程学院/光电子器件与系统(教育部/广东省)重点实验室,广东深圳 518060;深圳大学生命与海洋科学学院/广东省植物表观遗传学重点实验室,广东深圳 518060;深圳大学生命与海洋科学学院/广东省植物表观遗传学重点实验室,广东深圳 518060;深圳大学生命与海洋科学学院/广东省植物表观遗传学重点实验室,广东深圳 518060【正文语种】中文【中图分类】Q522【相关文献】1.MicroRNA参与植物耐受非生物胁迫的研究进展 [J], 胡双;帅进;汪启明;饶力群2.植物microRNAs在植物发育和非生物胁迫响应中的作用 [J], 鲁晓燕;岳英;樊新民;马兵钢;赵宝龙;张虎平3.植物抗非生物胁迫microRNA研究进展 [J], 张颖;姜建福;孙海生;樊秀彩;刘崇怀4.MYB转录因子参与植物非生物胁迫响应与植物激素应答的研究进展 [J], 邱文怡;王诗雨;李晓芳;徐恒;张华;朱英;王良超5.海藻糖响应植物非生物胁迫反应机制研究进展 [J], 韩俊艳;何丹;邹春静;罗音因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

MicroRNA的生物学功能及其在植物胁迫耐受中作用的研究进展

MicroRNA的生物学功能及其在植物胁迫耐受中作用的研究进展高鹏，杨靓，朱延明东北农业大学生命科学学院，哈尔滨（150030）E-mail：westvirginiapp@摘要：小RNA(microRNA，miRNA)是一类在真核生物中广泛存在的小分子RNA ，它们的长度只有18-25个碱基。

miRNA能调节真核生物的基因表达。

这篇综述简要介绍了miRNA 的生物学功能、作用机制、研究方法及最近的研究进展。

另外，研究发现miRNA在植物胁迫反应中扮演着重要角色，所以，本文也着眼于miRNA在植物胁迫中的研究进展。

关键词：microRNA，基因表达，胁迫耐受中图分类号：Q344+.141.miRNA的发现microRNA（miRNA）是一种小分子单链RNA，通常只有22碱基。

它们能与其他蛋白编码基因mRNA的局部互补，并抑制靶基因的表达。

1993年Lee等在研究线虫发育缺陷时发现了lin-4基因。

该基因并不编码蛋白，但是却在线虫胚胎发育后期起到至关重要的作用。

lin-4的突变能使线虫停留在“L1”发育阶段，不能变成成虫。

接下去的研究发现，lin-4的转录产物是一个22碱基的RNA，并且它能与lin-14基因的3’非翻译区（3’UTR）互补，而lin-14是一个线虫从“L1”到“L2”发育阶段的重要基因。

lin-4能阻止lin-14表达LIN-14蛋白达到控制胚胎发育的目的[1]。

不久let-7（也是一个小RNA基因）也被发现了[2]。

这些说明线虫的发育受到一系列RNA的调控。

不久后，从线虫到果蝇，再到人类甚至植物的几乎所有真核生物中都发现了miRNA的存在，而且有证据表明这些miRNA分子是从同一祖先sRNA进化而来的基因家族[3]。

2.miRNA作用机制2.1 miRNA的产生过程在生物体中存在2种miRNA：即基因间miRNA（intergenic miRNA）和内含子miRNA （intronic miRNA）。

MicroRNA参与植物花发育调控的研究进展


性，抑制了 mRNA 的表达或使其降解，从而调控靶基因的表达。而植物必须要开花结果，这是物种能够
得以维持延续的一个基本要求。作者主要综述了 3 类调控开花时间的 miRNA 家族成员：miR172，
miR159/miR319 和 miR156。其中，miR156 主要调控植物生长周期转变；miR172 通过调控 AP2 类基因，
Abstract: MicroRNAs is 20 nt to 24 nt, small noncoding RNAs. Specificity is provided by base pairing of the miRNA to miRNA target sequence, leading to translational repression or degradation of mRNA. Three miRNA families (miR172, miR159/miR319 and miR156) involved in flowering time regulation has recently been reviewed. miR156 is a master regulator in the phase changing from vegetative phase to reproductive phase; miR172 is involved in the regulation of flowering time and floral organ identity in Arabidopsis thaliana through regulation of expression of APETALA2 (AP2)-like genes. The over expression of miR319 and miR159 results in several developmental defects, included a delay in flowering. In addition, we demonstrate some other miRNAs related to floral development. Finally, some perspectives are discussed. Key words: microRNA; flowering time regulation; floral development

MicroRNA检测方法的发展现状

MicroRNA检测方法的发展现状
王旭丹;杨惠玲
【期刊名称】《国际内科学杂志》
【年(卷),期】2007(34)11
【摘要】MicroRNA是内源性的非编码的小RNA,参与调控多种生理学和病理学的过程,如细胞分化、细胞增殖和肿瘤形成.近年来,对miRNAs的研究逐渐深入,而研究miRNAs的前提是首先对其检测鉴定.由于miRNAs序列很短、家族成员序列类似且存在多种成熟形式,对其进行检测甚至定量均是一种挑战,为了更好地检测miRNAs,各种新的检测鉴定miRNAs的方法相继报道.本文综合近几年的发展现状,介绍了几种高通量筛选miRNAs、鉴定和定量miRNAs的方法.
【总页数】4页(P679-682)
【作者】王旭丹;杨惠玲
【作者单位】中山大学中山医学院病理生理学教研室,广东,广州,510080;中山大学中山医学院病理生理学教研室,广东,广州,510080
【正文语种】中文
【中图分类】R331
【相关文献】
1.microRNA检测方法的优缺点评价 [J], 祁双
2.MicroRNAs调控机制及检测方法的研究进展 [J], 梁洁玲;王洋洋;司艳辉;李海珠;陈立强
3.microRNA的分析检测方法的研究进展 [J], 吴筱原;彭书传;
4.microRNA的分析检测方法的研究进展 [J], 吴筱原;彭书传
5.基于无标记荧光共振能量转移的microRNA检测方法研究 [J], 张文月;郝文会;赵静;王愈聪
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

22
生物技术通报 B iotechnology Bulletin
2010年第 10期
成。在植物体胚发生晚期, AGO 的主要功能是抑制 顶端分生组织中细胞的分化, 保证分生组织内细胞的 扩增 [ 47-51] 。RNA 干扰显示, 当 AGO 基因的表达受抑 制时, 在胚胎发育过程出现严重的异常现象, 如根尖 分生组织缺乏分隔原始形成层和根冠的大细胞群, 而 茎尖分生组织不能分化顶端原始细胞, 这些异常造 成胚后生长很差, 导致茎尖败育和生长停顿。 AGO 基因在体胚发 生过程中 的特 异表达, 也代 表 m iRNA s在植物体胚发生过程中具有功能的特异性, 对 植物体胚发生发育具有重要的调控作用 [ 47 ] 。
m iRNA参与调控开花的时间及花的形态建成。 在拟南芥中, m iR172通过负向调控转录因子 AP2、 基因亚 家 族 的 SCHLAFMUT ZE 和 SCHNARCH ZAPFEN 基因的表达, 影响开花的时间 [ 40 ] 。当 m iR 172 过表达时, 拟南芥则提早开花。另外, m iR159 通过 调控转录因子 MYB33和 MYB65的表达从而影响花 粉囊的形态 [ 41] 。
# 综述与专论#
生物技术通报
BIOTECHNOLOG Y BULLET IN
201 0年第 10 期
植物胚胎发育 M icroRNA 研究进展
林玉玲 赖钟雄
( 福建农林大学园艺植物生物工程研究所, 福州 350002 )
摘 要: M icroRNA ( m iRNA ) 为长度约 22 nt的不编码蛋白的单链新型调控小分子 RNA, 对植物生长发育和抵抗胁迫等 过程具有重要的调控 作用。在 阐述植物发育中 m iRNA 作用的基础上, 进一步介绍植物胚胎发育 m iRNA 的研究进展。
K ey w ords: M icroRNA P lant embryo Som a tic em bryogenes is D eve lopm ent
M icroRNA ( m iRNA )是长度约 22 nt的不编码蛋 白的单链新型调控小分子 RNA, 它是真核生物基因 表达的一类负调控因子, 主要在转录后水平上通过 引导靶基因 mRNA 的降解或阻止翻译过程来调节 基因的表达, 也能在转录水平上通过决定目标基因 染色体位点的甲基化 而起作用 [ 1 ] 。最近几年的研 究发现, m iRNA通过调节转录因子、信号蛋白、代谢 中的酶等靶基因 的表达, 在植物细胞分裂、组织分 化、器官分离、器官极性发育和器官的形态建成、激 素分泌、信号转导、植物病害及对外界环境胁迫的应 答能力等生物学过程发挥着重要的作用 [ 2-13] 。
Abstrac:t M icroRNA s a re a class o f endogenous and non-coding RNA s w ith about 22 nt in leng th tha t play an important ro le in p lant deve lopm ent and response to env ironm enta l signals. In th is paper, the progress o f the ro les of m iRNA in plan t embryon ic developm ent w ere described.
21
mRNA的表达量, 从而在植物的发育过程中起着巨大 作用。然而, 近几年的研究发现 m iRNA 作为一种调 节分子广泛参与植物的发育, 在基因表达调控领域中 起着重要作用[ 20, 22, 31 ]。因此, 植物体胚发育的 m iRNA 是 植在植物发育中的作用
植物 m iRNA 基因在细胞核中首先由 RNA 聚合 酶 Ò转录为 pr-im iRNA, 该转录前体被 RnaseÓ核酸 酶 Drosha加工 形成 70 - 350 nt 茎环状 的中间体 pre-m iRNA; 在 Exportin5 /RanGT P 的 协 助 下, 前 体 m iRNA 从细胞核内进入到细胞质中, 在 D icer酶和 其辅因子 TRBP 共同作用下产生成熟的 m iRNA。成 熟的 m iRNA与 RNA 诱导基因沉默复合物 ( RNA- induced silenc ing com p lex, RISC ) 结 合 并 发 挥 作 用。 m iRNA 通过与靶基因的互补配对, 指导 m iRNP 复合 体对靶基因进行切割或抑制翻译; 互补程度决定其 调控靶标的方式, 当 m iRNA与靶基因近乎完全互补 时, 则切割 mRNA; 若是与靶基因不完全配对, 则 抑 制 mRNA 的翻 译 [ 1 ] 。 m iRNA 调 控靶 基因 的表 达 具有以 下 几个 特 点: 一个 m iRNA 可作 用 于 多 个 mRNA, 如 m iR 159可同时 调控 TCP2、CP 3、TCP4、 CP10、TCP24和 GAMY B 等靶 基 因的 表达 [ 3 2] ; 而 一个 mRNA 也 可 能 受 到 多 个 不 同 m iRNA 的 调 节, 如 SCL6 同时受到 m iR30、m iR46和 m iR58 等 的调 节 [ 32 ] 。因此 m iRNA 与 mRNA 之 间并不是一 对一的, 而是交叉 调节的。 m iRNA 不仅能够 调节 靶基因的表达, 它本身还具有自我调节功能。如 m iR168和 m iR403 分 别 调 控 AGO1 和 AGO2 的 表达 [ 32] , 而 A GO 蛋白 家族 是 R ISC 的核 心成 分, 又 是 m iRNA 的 靶标, 说明参 与 m iRNA 生 物合 成 过程中 的 一些 酶 受 到其 产 物 m iRNA 的 调 节, 从 而精确 调 控 着成 熟 m iRNA 的 表 达; m iRNA 还 可 以直 接 或 间 接 调 节 其 它 m iRNA 的 表 达 [ 33 ] 。 另 外, 近几年 的研 究显 示, m iRNA 抑制 m RNA 的 翻 译在某些 条件下是可逆的 [ 34 ] 。
关键词: M icroRNA 植物胚胎 体细胞胚胎发生 发育
Advances in Study ofM icroRNA s in Plant Em brogenic Developm ent
L in Yu ling La i Zhongx iong
( Institute of H or ticultural B io technology, Fujian A griculture and Forestry University, Fuzhou 350002)
2 m iRNA 在植物胚胎发育中的研究进展
近年来的 试验 研究还 表 明, 植物 胚胎 发育 与 m iRNA密切相关。m iRNA 调控靶基因的表达是通 过 R ISC 来完成的。 AGO 蛋白家族是 R ISC 的核心 成员, 选择性地与 m iRNA 和 siRNA 结合, 并与 D icer 酶相互作用, 执行靶 mRNA 翻译抑制或靶 mRNA 的 降解, 从而 达到 对植物 发育 过程 的调 控 [ 43-46] 。因 此, AGO 蛋白家族的 存在对 m iRNA 调控靶 基因的 表达是 必 须 的。在 胡 萝 卜 体 胚 的 研 究 中 发 现, C-A go1基因 在 体 胚发 生 过 程中 的 表 达 具有 特 异 性, 指出体胚发生过程需要 m iRNA 表达控制系统来完
基因表达的调节主要有转录水平、转录后水平、 翻译水平和翻译后水平等多层次和多水平的调控。 转录因子作为一种发育的调节因子已被广泛的研究 和认同, 其通过开关目标基因的转录或增加和减少其
收稿日期: 2010-04-07 基金项目: 高等学校博士学科点专项科研基金项目 ( 20093515110005) , 国家科技支撑计划项目 ( 2007BA D 07B01 ) , 福建省亚热 带果树及特种经
m iRNA还参与器 官的极性和分化以及 发育转 换等发育过程。如 m iR 165和 m iR 166通过抑制靶 基因的表达, 从而影响拟南芥 SAM 产生的侧生器官 的背腹轴极性的建成 [ 42] 。
总之, m iRNA 参与到植物发 育的各个方面, 对 促进植物的进一步发育具有重要的生物学功能 [ 20] 。
Luo 等 [ 24] 从水稻分化 的和未分化的胚性愈伤 组织中分离出 31个 m iRNA s, 其中有 16个在水稻胚 性愈伤组织中是特异表达的。这些 m iRNA s在愈伤 组织从未分化向分化的转变过程, 表达存在明显差 异, 推测这类 m iRNA s可能在分生组织分生状态的 维持以及分化的过程中起重要作用, 调控着植物的 胚后 发育。从 水稻 胚 性 愈伤 组 织 中分 离 得 到的
目前有关植物 m iRNA 的研究主要集中在拟南 芥 [ 4, 11, 14, 15] 、水 稻 [ 10, 16, 17] 、苜 蓿 [ 12, 18] 、玉 米 [ 8] 、小 麦 [ 13] 、杨树 [ 6] 、苔藓 [ 2] 、番茄 [ 3, 19] 、陆地棉 [ 9] 等植物 上。在植物叶片发育、根分化、茎尖形成、开花与性 别分化等过程的 m iRNA 种类与调控作用已经相对 明了, 而在最复杂的重要植物器官 ) ) ) 胚胎的发育 过程的 m iRNA 研究上几乎是空白 [ 20-23] , 目前植物胚
m iRNA 在植物体中的表达水平受到外界环境、 激素、发育进程 等多种因 素的影响 [ 35] 。 m iRNA 在 植物根分化、叶片发育、茎尖形成、开花与性别分化 等过程的作用已经相对比较明了 [ 20] 。
m iRNA 参与调控 根的发育。在 拟南芥和水稻
中的研究显示, m iR160、m iR164、m iR167 和 m iR390 通过下调参与生长素信号转导的 ARF ( 生长素应答 因子 ) 的表达, 从而调控根冠细胞的形成、初生根以 及不定根和 侧根的生长。例如, 当 m iR160 过表达 时, 则会导致拟南芥根尖呈瘤状, 同时失去重力感应 性, 呈多向性生长 [ 36-38] 。