权威刊物:miRNA在植物发育中的新作用

【字体: 时间:2011年12月13日 来源:生物通

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  来自中国科学院遗传与发育生物学研究所,江苏农业科学院经济作物研究所的研究人员发表了题为“Small RNA profiling in two Brassica napus cultivars identifies microRNAs with oil production and developmental correlated expressions and new small RNA classes ”的文章,获得了油菜油份积累及胚胎发育相关小分子RNA研究方面的新进展……

  

生物通报道:来自中国科学院遗传与发育生物学研究所,江苏农业科学院经济作物研究所的研究人员发表了题为“Small RNA profiling in two Brassica napus cultivars identifies microRNAs with oil production and developmental correlated expressions and new small RNA classes ”的文章,获得了油菜油份积累及胚胎发育相关小分子RNA研究方面的新进展,这一成果公布在植物学最古老,最权威的期刊之一:Plant Physiology杂志上。

文章的通讯作者是遗传与发育生物学研究所王秀杰研究员,王秀杰课题组的博士研究生赵营涛和助理研究员王猛博士为该论文的共同第一作者。与王秀杰课题组共同完成这项研究的是江苏农业科学院经济作物研究所戚存扣课题组。

越来越多的证据表明,miRNA与siRNA这些小分子RNA在植物的生长发育和种子形成等过程中起着重要的调控作用。但目前在油料作物油菜中关于小分子RNA的研究还很少,尤其关于miRNA与siRNA在油菜胚胎发育过程和种子油份积累中表达与功能的研究更少。

在这篇文章中,研究人员通过选取种植在南京与拉萨两种不同环境的高油和低油油菜品系作为实验材料,系统分析了其胚胎发育早期表达的miRNA及其表达变化情况。该研究发现了50个保守的miRNA和11新的miRNA,并且鉴定了一些miRNA的靶基因。

实验研究显示,部分miRNA在不同的油份含量品系中或胚胎发育过程中呈现出不同的表达水平,提示其可能参与调控油菜油份的积累和胚胎的早期发育。此外,该研究还发现油菜种子中表达大量长度为23 nt的small RNA,并且这些small RNA在序列组成上具有一定的核苷酸偏好性,预示着它们可能代表一种新类型的功能small RNA。

MicroRNA(miRNA)是近几年在真核生物中发现的一类内源性的具有调控功能的码RNA,其大小长约20-25个核苷酸(nucleotides,nt),主要发挥基因转录后水平调控作用。作为重要的调节分子,miRNA参与了生命过程中一系列的重要进程,而且也在植物生长发育过程中扮演了重要角色。

近期来自华中科技大学的研究人员还报道了miRNA相关SNP研究的最新进展,他们通过生物信息学方法确定人类所有miRNA基因上的SNP,分析这些SNP对miRNA靶基因的调节影响,并通过实验验证了部分SNP对miRNA和靶基因的结合影响,首次报道了miRNA中的SNP能产生新的靶基因结合位点。同时为方便同行研究,还构建了一个界面美观、简单易用的生物信息数据库miRNASNP (http://www.bioguo.org/miRNASNP/)。这对于探索miRNA的功能、寻找疾病相关SNP提供了非常有用的资源和信息。

(生物通:万纹)

原文摘要:

Small RNA profiling in two Brassica napus cultivars identifies microRNAs with oil production and developmental correlated expressions and new small RNA classes

MicroRNAs and siRNAs are important regulators of plant development and seed formation, yet their population and abundance in the oil crop Brassica napus are still less understood, especially at different developmental stages and among cultivars with varied seed oil contents. Here, we systematically analyzed the small RNA expression profiles of Brassica napus seeds at early embryonic developmental stages in a high oil content and a low oil content Brassica napus cultivars, both cultured in two environments. A total of 50 conserved miRNAs and 11 new miRNAs were identified, together with some new miRNA targets. Expression analysis revealed some miRNAs with varied expression levels in different seed oil content cultivars or at different embryonic developmental stages. A large amount of 23-nt small RNAs with specific nucleotide composition preference were also identified, which may present new classes of functional small RNAs.

 

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