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科技工作者之家 2021-01-02
来源:iPlants
随着人类基因组计划的完成,研究者发现在蕴藏生命奥秘的30亿个碱基中,多达98%的转录本并没有编码能力。这些曾被认为是“垃圾基因”的非编码RNA在生物体多种生命活动中的作用已被广泛挖掘,在植物研究领域也取得了众多突破。值得注意的是,此前人们多关注于单一非编码RNA的调控研究,但由于植物体内复杂的应答机制,使人们越来越多地将目光转移到它们相互作用的层面。近年来,非编码RNA间的互作对植物胁迫响应的调控也取得了可喜的成果。
近期,Theoretical and Applied Genetics 在线发表了大连理工大学栾雨时教授课题组题为“Interactions and links among the noncoding RNAs in plants under stresses”的综述,系统地总结了目前植物胁迫响应中非编码RNA间互作的研究进展,探讨了亟待解决的问题和未来的研究方向。
Small RNA(miRNA,siRNA)作为研究最为广泛的一类非编码RNA,其相互作用在植物胁迫响应中承担的角色日渐清晰。miRNA通常以与AGO蛋白形成沉默复合物的方式调节靶基因的表达。而miRNA不完全的互补链——miRNA*,则一度被认为只是miRNA生物合成途径中无用的副产物,直到研究者发现多对miRNA*及其对应的miRNA可协同响应植物灰霉病菌、晚疫病菌等。此外,来源于同一miRNA家族不同成员间的拮抗作用也在植物与菌根真菌互作中调控着植物的生长发育。而许多长度为22 nt的miRNA触发靶基因产生的次级siRNA(tasiRNA, phasiRNA)也已被证实可响应植物抗病性和环境耐受性。
植物small RNA除了可靶向切割靶基因外,其与lncRNA间的碱基配对也可导致lncRNA的裂解,继而影响植物胁迫响应。如miRNA可通过靶向切割lncRNA生成phasiRNA的方式参与植物对长日照胁迫的响应,而一些来源于病毒的siRNA也被发现可通过介导lncRNA的切割来调控植物的抗病性。此外,含有miRNA内源性靶标模拟位点的lncRNA也可通过吸附miRNA的方式参与植物的不同胁迫响应过程。
目前,非编码RNA间的互作机制仅露出”冰山一角“,随着研究的不断深入,它对植物胁迫响应的作用也将日益明朗,相关的研究成果有望为农林业的发展提供良好的理论基础。该工作得到了国家自然科学基金项目的支持。
来源:PlantRSS iPlants
原文链接:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUzNzczODE4Mg==&mid=2247507371&idx=6&sn=c8b81d83fe7102e4ffb735b9f2753453
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