microRNA参与植物次生代谢与非生物胁迫的调控
2022-04-21李可欣田同同
李可欣, 田同同, 周 波,2)*
(1)东北林业大学生命科学学院, 哈尔滨 150040;2)东北盐碱植被恢复与重建教育部重点实验室(东北林业大学), 哈尔滨 150040)
植物中的 miRNA(microRNA)由MIR基因编码,其生物化学合成途径包括3个主要步骤:转录、加工和功能复合物装配。高通量测序等生物技术的进步和发展使鉴定大量编码基因和非编码RNA成为可能。成熟的miRNA长度大多为21 nt,它们与Argonaute (AGO)家族蛋白质结合,形成RNA诱导的沉默复合体(RNA-induced silencing complex,RISC)后进一步通过降解靶mRNA或抑制翻译来负调控基因表达水平[1-2]。
植物miRNA结合和调控靶基因表达的方式主要有3种类型:翻译抑制、剪切降解和介导植物DNA的甲基化。通常认为翻译抑制和剪切降解取决于miRNA与靶RNA之间互补配对的复杂性。序列几乎或完全互补时会引起靶mRNA的快速降解;当序列互补程度较低时,靶mRNA的翻译被直接抑制,有效达到蛋白质表达量降低的效果。此外,植物中的MIR基因还可以通过转录水平介导目标DNA甲基化的水平[3]。
植物在生长发育的过程中受到外部环境的影响,本文主要概述了参与非生物胁迫和植物次生代谢功能相关的miRNA及其靶基因的研究进展,以期更好的理解参与次生代谢和环境响应的miRNA的调控通路和功能。
1 植物微RNA与次生代谢
1.1 黄酮类生物合成相关miRNA
黄酮类化合物(flavonoids)是广泛分布于高等植物中的一类次生代谢产物,具有增强免疫力、预防及治疗心血管疾病、抑癌[4-5]、抗衰老和抗病毒等生理活性。研究证明,miRNAs主要通过调控参与黄酮类化合物合成过程的关键基因或转录因子,影响植物的多种生理进程[6]。……
