植物小RNA研究进展—张荣志.pdf

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1、植物小RNA研究进展张荣志2014/09/02Outline小RNA的分类MicroRNA概述MicroRNA生源MicroRNA进化Outline小RNA的分类MicroRNASiRNA小RNA：UGACAGAAGAGAGAGAGCACADefinition小RNA（smallRNA）是一类长21-24nt的单链RNA主要在转录后水平、翻译水平和染色质修饰等基因的表达调节过程中发挥重要作用研究表明，小RNA对生物发育阶段的转换、细胞的分生与分化、细胞程序化死亡、器官的分化与极性的建成、分生组织的决定性建成、逆境的应答及维持染色体的稳定性等方面都起着重要作用根

2、据其起源、结构特征及功能可将小分子RNA分为两类：microRNA(miRNA)和smallinterferingRNA(siRNA)microRNA基因起源(Khraiweshetal.2011)FunctionofmiRNATargetDevelopment:幼年到成年的转换miR156-172花器官的形成：miR160-444侧根的发育miR160叶子的极性发育miR166Stress:抗旱：miR169N饥饿:miR169S吸收：395抗病过程：miR398-408(Khraiweshetal.2011)Outline小RNA的分类MicroRNASiRNASiRNA

3、siRNA是一类由长双链RNA（doublestrandRNA,dsRNA）在DCL4的切割下产生的小分子RNA。在植物中，内源siRNA一般来源于mRNA、转座子、病毒和异染色质DNA等序列。根据其产生机制和功能的不同(BrodersenandVoinnet,2006;Vaucheret,2006)，植物内源siRNAs被分为四类：heterochromaticsiRNA(hc-siRNA)、trans-actingsiRNA(ta-siRNA)、naturalantisensetranscript-derivedsiRNA(nat-siRNA)和phased-siRNAhet

4、erochromaticsiRNA植物siRNA介导的DNA甲基化过程ModelforRNA-directedDNAmethylationinplants(LawandJacobsen,2010)nat-siRNASense-antisensetranscriptpairNon-antisensebidirectionaltranscriptpairnat-siRNAtrans-actingsiRNAtrans-actingsiRNAmiR173：TAS1和TAS2均由识别切割，产生的ta-siRNA调节PPR基因(Howelletal.,2007)。miR390：TAS3由mi

5、R390识别切割，产生ta-siRNA调节ARF基因(Allenetal.,2005;Hunteretal.,2006;Williamsetal.,2005)。miR828：TAS4的产生是由miR828起始(Rajagopalanetal.,2006)。Phased-siRNASongetal2012Phased-siRNA(Monocots)Songetal2012Phased-siRNA(Dicots)Zhaietal2011Outline小RNA的分类MicroRNA概述MicroRNA生源MicroRNA进化MicroRNA•MicroRNAprediction

6、•Targetprediction•MicroRNAdatabasemicroRNA基因起源(Khraiweshetal.2011)microRNA判定标准1020304050

7、AGC-AAAUAAACAGUCUUUAGAUGAGAAGUAGAUCAUAAUAGUGAGCGAAAUGAUUUGUCAGAAGUCUACUCUUCGUCUAGUAUUGUUACUCGUUUUAUG^A-AGAGU10090807060ArmregionmiRNAregionLoopregionmicroRNA判定标准miRNA和miRNA*来自同一个pre-miRNA颈环结构的两条不同臂，且miR

8、NA/miRNA*duplex3'末端要有2个碱基的突出miRNA与茎环结构另一条臂的配对部分（包括miRNA*）错配碱基要少于四个miRNA和miRNA*配对部分的凸起一般不超过一个，且每个凸起不得超过两个碱基Meyersetal.,2008microRNA预测软件•MIREAP:http://sourceforge.net/projects/Mireap•miRDEEP:http://www.mdc-berlin.de/en/researchresearch_teams/