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外源miRNA可被植物吸收

作者:迈其生物

来源:BioArt植物

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miRNA是一类由基因转录生成的非编码RNA,可以被DCL (Dicer-like) 剪切形成21-22nt的成熟型miRNA。与miRNA不同,siRNA需要先由RDR6 (RNA-DEPENDENT RNA POLYMERASE6) 形成长双链RNA (dsRNA) ,再被DCL剪切生成。miRNA和siRNA的基因互补链随后和AGO (ARGONAUTE) 结合,识别并剪切其靶基因的mRNA 【1】 。在植物中,miRNA和siRNA可以通过胞间连丝进行细胞间移动,也可以通过维管组织进行长距离运输。研究表明,miR399和miR156都可以通过韧皮部进行长距离运输 【2】 。在磷胁迫下,植物可以通过miR399下调降解酶PHO2来促进PHO1的表达,从而增强磷的吸收 【3】 ;miR156可以下调SPL (SQUAMOSA PROMOTER BINDING PROTEIN-LIKE) 的表达来抑制植物的幼成年转变。

研究发现,sRNA除了在植物体内移动外,还可以在宿主植物及其互作的微生物 (如病原菌) 甚至寄生植物之间进行转运。然而,miRNA是否在环境中存在,是否可以被植物吸收并诱导转录后基因沉默 (PTGS) ,仍然不清楚。

2021年10月14日,Nature Plants在线发表了意大利圣安娜高等学院Pierdomenico Perata和农业生物与生物技术研究所Elena Loreti合作的研究论文Exogenous miRNAs induce post-transcriptional gene silencing in plants。该研究通过巧妙的实验设计依次证实了:1)外源miRNA可以沉默靶基因,2)外源miRNA可以进行长距离运输,3)外源miRNA通过RNAi相关机制诱导PTGS,及4)植物可以通过分泌miRNA对邻近植物进行调控。