基于生物信息学方法预测野葛中的miRNA及其靶基因△
2019-05-13姚怡玮徐静杨萌李燕呢何美军郭坤元吴斌
姚怡玮,徐静,杨萌,李燕呢,何美军,郭坤元,吴斌*
1.中草药物质基础与资源利用教育部重点实验室/中国医学科学院北京协和医学院 药用植物研究所,北京 100193;2.北京市海淀区植物组织培养技术实验室,北京 100091;3.湖北省农业科学院 中药材研究所,湖北 恩施 445000
野葛Puerarialobata(Willd.)Ohwi.为豆科Leguminosae葛属Pueraria多年生木质藤本植物,是一种大宗重要中药材,于2002年被国家卫生部认定为药食两用植物。野葛以其干燥根入药,称为葛根[1],具有提高大脑记忆能力、改善和治疗心脑血管疾病、抗肿瘤、保肝、消炎镇痛等功效[2-3],其主要生物活性成分为异黄酮类物质[4]。此外,野葛还富含淀粉、膳食纤维以及人体必需的多种氨基酸、矿物质和微量元素,在保健品开发方面具有不错的市场前景。近些年大量研究者对于野葛的化学成分[5]、药理作用[6]、代谢途径解析及关键酶基因[7]方面进行了研究。
microRNA(miRNA)是一类由内源基因产生的、长度约为20~24 nt的非编码RNA。在植物中,miRNA通常来自于含有茎-环结构的初级转录物(pre-miRNA),接着在Dicer等一系列酶的作用下产生成熟的miRNA[8-9]。miRNA主要通过切割靶基因或者抑制其翻译在转录后水平调节基因表达,从而在植物组织形态建成[10]、抗病[11]、非生物胁迫[11]、次生代谢产物合成[12]等方面起到了重要作用。然而迄今,在野葛上未见报道。
由于植物中miRNA在序列上具有高度保守性[13],除了高通量测序结合计算机分析鉴定[14],也可以利用生物信息学方法预测其保守miRNA[15]。即从miRBase下载已知的miRNA,将其与所研究的物种转录组数据比对,然后将比对上的转录本进行二级结构折叠,再根据miRNA的判定标准进行筛选,该方法被广泛用于植物miRNA的鉴定[16-17],在一些药用植物,比如毛地黄[18]、甘草[19]、黄芪[20]中有过报道。……
