miRNA482 target到NBS-LRR基因上，导致NBS-LRR mRNA被切割，并形成secondary siRNA。这些secondary siRNA又可靶向其他的抗病相关基因，共同调节植物的抗病性。有意思的是，当植物遭受病原菌侵染时，miRNA482的丰度降低，NBS-LRR的表达量升高，引起植物的免疫反应。
病原菌是如何影响植物miRNA表达降低的？这是一个有趣的问题。下一步查一下有没有相关的报道。
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背景介绍
miRNA
调节基因的表达
21-24nt
由Dicer切割具有茎环结构的mRNA前体加工而来
加工形成的miRNA和AGO形成复合体
miRNA通过互补配对的方式引导复合体结合到靶标mRNA
-
miRNA/target互补程度影响功能
-
近完全互补导致mRNA切割
- 9-10位比较关键
不完全互补导致翻译抑制
-
-
介导target的表观修饰
- miRNA-mediated targeting of chromatin-associated RNAs
-
miRNA可介导secondary siRNA的合成
- 调节众多下游靶基因
secondary siRNA
-
合成
- miRNA长22nt，或者长21nt但有两个target位点
- 复合体招募RDR
- miRNA刺激RDR以target RNA为模板合成dsRNA
- Dicer将dsRNA加工成secondary siRNA（大部分为21nt）
可加强或放大primary sRNA或miRNA的信号
进化上有保守性，但也有特异性
1.不同寻常的miR482家族
长为22nt
- 典型的miRNA多为21nt
序列变异大
- 不同物种中发现31种isoform
表达差异
- 不同物种，不同组织
2.miR482/2118可能调节NBS-LRR
psRNATarget网站预测NBS-LRR基因上可能有miR482的结合位点
TAPIR 网站预测，番茄基因组中的168个NBS-LRR中，58个有miR482结合位点，且互补性较强
预测的miR482 target位于P-loop
miR482家族和拟南芥NBS-LRR(注释完备)比对
- 倾向于和CC-NBS-LRR结合
3.miR482引起secondary siRNA的形成
22nt的miRNA可能会诱导secondary siRNA的形成
- 起源于miRNA的target mRNA
- secondary siRNA一般具有phase特性
- 生成的secondary siRNA可能还有其下游target
在tomato sRNA数据库中一共鉴定出15个genomic RNA loci具有phase siRNA
- 其中的6个是siRNA482的target，并编码NBS-LRR
比对到NBS-LRR1基因上的siRNA表现出明显的phased siRNA的特点
- 富集的siRNA表现出phase分布
- sRNA比对到miR482 target mRNA的3'端
mi482/NBS-LRR-1的9、10位完全互补
- 满足在10-11位点之间切割的条件
5'RACE确认NBS-LRR的切割位点位于10、11位之间
降解组分析也发现切割位点位于10、11位点之间
4.miR482沉默NBS-LRR mRNA
miR482家族基因可比对到NBS-LRR上
miR482可引起NBS-LRR形成secondary siRNA
miRNA482的target LRR1和LRR2的丰度要明显小于其他非miR482 target 的NBS-LRR
野生型品种中miR482的表达高，同时LRR1和LRR2的丰度低，但其他非target LRR表达相似
野生型和栽培型杂交的F1和F2中，LRR1和LRR2的表达丰度也都低于栽培型，但在渐渗系中相似
烟草瞬时表达系统验证
- 烟草中miR482的表达丰度很低
- 有RDR6 RNAi突变体，RDR6是secondary siRNA合成必需的
- 野生型烟草中过表达miR482前体，导致secondary siRNA合成，LRR表达降低
- RDR6 RNAi中过表达miR482前体，LRR的表达也降低，但不能形成secondary siRNA
和植物抗病性之间的关系
- 病毒侵染后，miR482丰度降低，LRR1和LRR2 mRNA升高
- 病毒侵染前后，非miR482 target的表达没有升高
- 野生型DC3000侵染后，miR482丰度降低，LRR mRNA升高
- 突变体DC3000侵染，miR482丰度不变，LRR mRNA也不变
5.secondary siRNA可沉默下游target
D2 secondary siRNA预测的target是一个功能未知蛋白
target mRNA在比对位置的10位被切割
不能形成D2的品种中，target mRNA不能被切割，并且表达量较高
文章思维导图总结
参考文献：
Shivaprasad, P. V., Chen, H. M., Patel, K., Bond, D. M., Santos, B. A., & Baulcombe, D. C. (2012). A microRNA superfamily regulates nucleotide binding site–leucine-rich repeats and other mRNAs. The Plant Cell, 24(3), 859-874.
