植物microRNAs研究进展

植物microRNAs(miRNAs)是一类与RNA诱导沉默复合体相关的约由22个核苷酸组成的单链小RNA分子, 其主要功能是, 通过特异性剪切靶mRNA或阻遏靶mRNA的正常翻译在转录后水平调控基因的负表达。植物miRNAs的靶标主要是参与调控植物生长发育和防御应答的转录因子家族。文章主要综述miRNAs在植物体内的生物发生、作用机制及其调控作用研究新进展。     

拟南芥响应高钙的miRNAs的筛选与鉴定

喀斯特地区土壤中钙含量较高。土壤钙含量过高会抑制植物生长,进而影响农作物产量和质量。目前,对植物应答和耐受高钙胁迫的机理研究还不深入。miRNAs在植物对生物和非生物胁迫的响应中起重要调控作用。本文应用转录组测序,对高钙响应拟南芥根部miRNAs进行分析,筛选到受高钙胁迫显著影响的12个miRNAs,并对其靶基因进行了预测和分析。实时定量PCR分析证实,大部分差异表达miRNAs和其靶基因表达负相关。本研究为进一步揭示miRNAs在植物响应高钙胁迫过程中的调控作用奠定了基础。     

植物小RNAs的研究进展

小RNAs(长度小于40 nt)是nc-RNAs重要的一部分,现在植物中已发现了多种小RNAs,如小干扰RNAs(siRNAs)、微小RNAs(miRNAs)、反式作用的小干扰RNAs、天然反义转录小干扰RNAs、异染色质小干扰RNAs、长小片段小干扰RNAs、天然反义转录的微小RNAs及其一些未命名的小RNAs.成熟的小RNAs聚集相关的蛋白质因子,可以抑制转录,导致转录水平的基因沉默(TGS);或介导目标mRNA的剪切,抑制翻译,导致转录后水平基因沉默(PTGS).就这些植物小RNAs产生及其作用的研究进展作一概述     

miRNA参与植物胚和胚乳发育调控的研究进展

籽粒性状是构成产量的重要基础,是粮食产量的最终体现,也是育种最复杂的性状之一。籽粒主要由胚和胚乳组成,胚乳是积累和贮藏营养物质的场所,主要为胚的萌发和生长提供营养。胚乳细胞的发育、增殖和充实情况决定了籽粒的重量和品质。籽粒发育是一个非常复杂的生物过程,涉及许多基因的时空表达以及转录水平和转录后水平的调控。微小RNA（microRNAs,miRNAs）是一类内源性的非编码小RNA（21～24 nt）,可通过靶向降解和翻译抑制在转录后水平调控植物基因表达。miRNA及其靶基因组成精密的调控网络参与籽粒的发育。基于此,概述了植物miRNAs的生成及作用机制,综述了miRNAs在植物胚和胚乳发育中的调控功能研究进展,以期为进一步鉴定与玉米籽粒发育相关的miRNAs并解析其调控功能提供更好的研究方向。     

microRNAs及其功能的研究进展

microRNAs(miRNAs)是一类高度保守的、非编码的小分子RNA,通过与靶基因转录的mRNA互补配对在转录后水平调节靶基因的表达。miRNAs对多种生物学过程起必要调控作用。现对microRNAs的合成、作用机制及功能的最新研究进展作一综述。     

植物转录抑制子的结构特征及其作用机理

转录因子依转录调控能力可分为激活子和抑制子。植物转录抑制蛋白的分类依据很多,从作用方式上可分为主动抑制子和被动抑制子两大类：根据与DNA结合的方式则可分为锌指类、MYB类、AP2／EREBP类、bHLH类和bZlP类等。植物主动抑制子通过其含有的抑制域对转录直接起抑制作用。抑制域又可分很多类,但多数为含有类似EAR基序的保守性基序,其上具有几个保守性亮氨酸残基。植物转录抑制子主要通过对激活子或基本转录复合物产生作用及改变染色体结构3种方式来抑制目标基因的转录。有关植物转录抑制子的研究虽很欠缺,但以拟南芥SUPERMAN等抑制子的EAR基序为代表的研究表明,抑制域是阐明植物转录抑制子功能和下游基因表达调控机理的核心对象,而融合抑制子沉默技术（CRES-T）也为人为调控基因沉默带来了新的技术手段。     

miRNAs的表达调控机制

microRNAs(miRNAs)是一类在转录后基因调控中发挥功能的非编码小RNAs,在发育、生长和分化等过程中发挥重要作用.至今已经在动物、植物和微生物等不同生物体中鉴定出来数千种miRNAs. miRNAs可以通过降解mRNA或抑制蛋白翻译的方式调节特异基因表达.生物体内约30%的基因都受miRNAs的调节.miRNAs的表达与功能受到转录因子、表观遗传学、多核苷酸多态性及其RNA编辑等多种因素的调节.此外,特异miRNA基因敲除的成功为研究miRNAs功能提供了有力的实验模型.     

植物转录抑制子的结构特征及其作用机理

转录因子依转录调控能力可分为激活子和抑制子。植物 转录抑制蛋白的分类依据很多, 从作用方式上可分为主动抑制子和被动抑制子两大类; 根据与DNA结合的方式则可分为锌指类、MYB类、AP2/EREBP类、bHLH类和bZIP类等。植物主 动抑制子通过其含有的抑制域对转录直接起抑制作用。抑制域又可分很多类, 但多数为含有类似EAR基序的保守性基序, 其上具有几个保守性亮氨酸残基。植物转录抑制子主要通过对激活子或基本转录复合物产生作用及改变染色体结构3种方式来抑制目标基因的转录。有关植物转录抑制子的研究虽很欠缺, 但以拟南芥SUPERMAN等抑制子的EAR基序为代表的研究表明, 抑制域是阐明植物转录抑制子功能和下游基因表达调控机理的核心对象, 而融合抑制子沉默技术(CRES-T)也为人为调控基因沉默带来了新的技术手段。     

miRNAs与植物生长发育的调控

miRNAs是microRNAs的简称,是长度约19～25 nt的单链核苷酸片段,它们广泛存在于真核生物中.miRNAs可以调节靶基因的转录和翻译.miRNAs介导调控的靶基因很多都是转录因子.近来发现和鉴定的许多植物miRNAs在植物生长发育中起着关键的调节作用.该文概述了miRNAs的特征、作用机制、参与miRNAs途径的蛋白质、miRNAs途径的突变体、miRNAs介导的植物生长发育调控以及miRNAs与siRNAs途径交互作用的最新研究进展.     

植物microRNAs在植物发育和非生物胁迫响应中的作用

microRNAs(miRNAs)是一类内源的长度约为22个核苷酸的非编码小分子RNA,其通过对靶基因mRNA进行切割或翻译抑制调节mRNA的表达,在植物中起到重要的作用.主要介绍了植物miRNAs的特征、合成和作用机制,综述了miRNAs在植物生长发育和非生物胁迫响应中的作用.     

Molecular Aspects of MicroRNAs and Phytohormonal Signaling in Response to Drought Stress: A Review

Phytohormones play an essential role in plant growth and development in response to environmental stresses. However, plant hormones require a complex signaling network combined with other signaling pathways to perform their proper functions. Thus, multiple phytohormonal signaling pathways are a prerequisite for understanding plant defense mechanism against stressful conditions. MicroRNAs (miRNAs) are master regulators of eukaryotic gene expression and are also influenced by a wide range of plant development events by suppressing their target genes. In recent decades, the mechanisms of phytohormone biosynthesis, signaling, pathways of miRNA biosynthesis and regulation were profoundly characterized. Recent findings have shown that miRNAs and plant hormones are integrated with the regulation of environmental stress. miRNAs target several components of phytohormone pathways, and plant hormones also regulate the expression of miRNAs or their target genes inversely. In this article, recent developments related to molecular linkages between miRNAs and phytohormones were reviewed, focusing on drought stress.     

miRNA对水稻生长发育的调控

MicroRNA(miRNA)是一类小的非编码RNA,它们主要在转录后水平对靶mRNA进行切割或抑制mRNA的翻译来调控基因的表达. miRNA通过对靶基因的调控参与植物的生长发育、胁迫应答和代谢过程.在水稻中,已经发现并初步验证了许多与生长发育相关的miRNA,它们对水稻不同器官和形态发育发挥着重要作用.本文综述了水稻miRNA的发生和调控机制、靶基因的预测,重点介绍了miRNA对水稻生长发育和形态建成的研究进展,并对研究过程中存在的问题进行了讨论.为更好地了解miRNA及其靶基因在提高水稻产量和品质方面的作用,进一步解析miRNA在水稻中的调控机制提供参考.     

Subcellular specialization of multifaceted 3'end modifying nucleotidyltransferases

While canonical 3'end modifications of mRNAs or tRNAs are well established, recent technological advances in RNA analysis have given us a glimpse of how widespread other types of distinctive 3'end modifications appear to be. Next to alternative nuclear or cytoplasmic polyadenylation mechanisms, evidence accumulated for a variety of 3'end mono-nucleotide and oligo-nucleotide additions of primarily adenosines or uracils on a variety of RNA species. Enzymes responsible for such non-templated additions are non-canonical RNA nucleotidyltransferases, which possess surprising flexibility in RNA substrate selection and enzymatic activity. We will highlight recent findings supporting the view that RNA nucleotidyltransferase activity, RNA target selection and sub-compartimentalization are spatially, temporally and physiologically regulated by dedicated co-factors. Along with the diversification of non-coding RNA classes, the evolutionary conservation of these multifaceted RNA modifiers underscores the prevalence and importance of diverse 3'end formation mechanisms.     

Identification and characterization of a novel non-coding RNA involved in sperm maturation

A long and ever-expanding roster of small (～20-30 nucleotides) RNAs has emerged during the last decade, and most can be subsumed under the three main headings of microRNAs (miRNAs), Piwi-interacting RNAs (piRNAs), and short interfering RNAs (siRNAs). Among the three categories, miRNAs is the most quickly expanded group. The most recent number of identified miRNAs is 16,772 (Sanger miRbase, April 2011). However, there are insufficient publications on their primary forms, and no tissue-specific small RNAs precursors have been reported in the epididymis. Here, we report the identification in rats of an epididymis-specific, chimeric, noncoding RNA that is spliced from two different chromosomes (chromosomes 5 and 19), which we named HongrES2. HongrES2 is a 1.6 kb mRNA-like precursor that gives rise to a new microRNA-like small RNA (mil-HongrES2) in rat epididymis. The generation of mil-HongrES2 is stimulated during epididymitis. An epididymis-specific carboxylesterase named CES7 had 100% cDNA sequence homology at the 3'end with HongrES2 and its protein product could be downregulated by HongrES2 via mil-HongrES2. This was confirmed in vivo by initiating mil-HongrES2 over-expression in rats and observing an effect on sperm capacitation.     

番茄中与致病密切相关miRNA的挖掘及特性分析

MicroRNAs(miRNAs)是一类在真核生物体内普遍存在的、长度约22nt的内源性非编码小分子RNA, 它通过与靶mRNA的结合参与多种基因的表达调控。番茄作为一种重要的模式植物, 其miRNA的研究近年来也取得了较大的进展。文章通过搜集已报道的文献和miRBase, 找到番茄中34个miRNA的表达与致病相关, 采用生物信息学方法预测它们的靶基因, 利用Cytoscope软件构建miRNA及其靶基因的调控网络。从中筛选出13个与致病密切相关的miRNA, 根据各miRNA之间关联性的大小及其与致病相关靶基因的多少, 进一步选出miR169、miR482、miR5300、miR6024、miR6026和miR6027, 并对其进行了靶基因功能分析、启动子分析及实时定量PCR验证, 为全面深入研究miRNA的作用机制奠定了基础。     

植物microRNA与逆境响应研究进展

MieroRNA(miRNA)是一类在生物体内普遍存在的非编码、长度约16～29 nt的小分子RNA,由内源基因编码,于转录后水平通过介导靶mRNA降解或翻译抑制调控基因表达,是真核细胞基因表达的重要调控因子.随着生物信息学与研究技术的发展,越来越多的植物miRNA得到预测和验证.逆境胁迫下,植物体诱导或下调相关miRNA表达,参与植物逆境生理调节与适应.文章综述了植物miRNA生物合成、与靶基因的作用方式,生物功能以及逆境胁迫响应miRNA,概要介绍了目前常用的miRNA研究方法.