樊龍江教授實驗室揭示長非編碼RNA作為miRNA誘捕靶標參與煙草尼古丁合成
時間：2021-04-13 09:01:02學院：農(nóng)業(yè)生物技術學院學校：浙江大學
普通煙草（Nicotiana tabacum）含有大量生物堿（90%以上含量為尼古?。飰A是植物重要次生代謝產(chǎn)物，因此往往把煙草作為次生代謝產(chǎn)物研究的模式植物。非編碼小RNA如miRNA在動物和植物的生長發(fā)育中起著重要的調(diào)控作用。為了實現(xiàn)調(diào)控功能，miRNA需先與AGO蛋白形成復合物，再通過堿基互補配對來綁定特定的靶基因信使RNA序列，導致信使RNA的翻譯受阻或在特定位點被剪切。近年來發(fā)現(xiàn)具有抑制miRNA功能的長非編碼RNA，被定義為內(nèi)源miRNA誘捕靶標 (eTM，Endogenous Target Mimics)。eTM在植物生理調(diào)控中起著非常重要的作用，例如長非編碼IPS1基因的存在，使得miR399靶向 PHO2 基因的活性受到抑制，達到調(diào)節(jié)植物磷吸收的功能。
樊龍江教授與周雪平教授實驗室合作，通過鑒定與煙草尼古丁代謝途徑相關的miRNA，發(fā)現(xiàn)其中nta-miRNAX27與尼古丁合成途徑關鍵基因QPT2基因存在靶向關系；同時生物信息學分析發(fā)現(xiàn)，長非編碼基因（nta-eTMX27）作為內(nèi)源miRNA誘捕靶標參與這一調(diào)控。煙草打頂處理后，QPT2基因表達會顯著上調(diào)，快速促進尼古丁合成，實驗表明，nta-eTMX27和QPT2基因表達以及尼古丁含量存在顯著相關性；進一步轉基因功能實驗證實，敲除和過量表達nta-eTMX27顯著影響QPT2基因表達及尼古丁含量。該項研究結果闡釋了長非編碼基因nat-eTMX27介導調(diào)控nta-miRX27-QPT2的功能，首次揭示了植物中次生代謝產(chǎn)物合成相關的miRNA-eTM-target調(diào)控模式。相關研究成果已于2015年8月《Plant Physiology》上在線發(fā)表。
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