Nature∣寄生植物菟絲子miRNA調節宿主植物靶mRNA的機制研究_風聞

Nature∣寄生植物菟絲子miRNA調節宿主植物靶mRNA的機制研究2018-01-07 21:51                                                                                                                        2018年1月3日，Nature在線發表了題為“MicroRNAs from the parasitic plant Cuscuta campestris target host messenger RNAs”的文章。

菟絲子是寄生植物，它們從寄主植物的莖中獲取水分和養分，並通過被稱為吸器的結構與其宿主交換其他物質。美國賓夕法尼亞州立大學的Michael Axtell 及其同事報道了吸器是如何介導菟絲子的寄生。菟絲子在感染宿主植物的同時在其吸器中累積許多miRNA。這些miRNA然後轉移到宿主，在那裏它們通過產生次級小干擾RNA和mRNA切割來沉默靶標mRNA。作者還鑑定了菟絲子miRNA靶向的宿主蛋白，並提供證據表明通過miRNA的種間轉移對宿主基因表達的這種調節不限於一個宿主。

摘要：

菟絲子是寄生植物，其通過稱為吸器的結構從宿主植物的莖獲得水分和營養物質。菟絲子吸器促進宿主和寄生植物之間的病毒，蛋白質和mRNA的雙向運輸，但是這些運輸的功能效應是未知的。研究表明，菟絲子在寄生擬南芥時，其吸器處會積累高水平的許多新的miRNAs。許多miRNA長度為22-nt。這種長度的植物miRNA是不常見的，並且與通過二級siRNA

產物放大靶基因的沉默相關聯。在寄生過程中，幾種擬南芥mRNA被22-nt的菟絲子miRNAs靶向，導致mRNA切割，二次siRNA產生和mRNA積累減少。若宿主編碼靶mRNA的兩個基因座中具有突變，則能顯著促進菟絲子的生長。當菟絲子寄生在擬南芥時，那些表達和激活的miRNA，在感染本氏煙草時也會表達並激活。來自許多其他植物的靶mRNA的同源物，也包含菟絲子miRNA的可能靶點。這些數據表明，菟絲子miRNA作為宿主基因表達的跨物種調節子起作用，並且表明它們可能在寄生過程中充當毒力因子。

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