植物生理與分子生物學(xué)：植物小分子RNA

植物小分子RNA/cgi/doi/10.1105/tpc.110.tt0210提綱小RNA概述siRNAmicroRNA實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)工作什么是小RNA?小RNA是長度為21到24nt的RNA分子，通常參與基因的沉默（genesilencing）。小RNA通過影響mRNA的穩(wěn)定性或翻譯實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄后的基因沉默（post-transcriptionalgenesilencing）。小RNA通過影響對染色質(zhì)的表觀修飾參與基因的轉(zhuǎn)錄水平沉默（transcriptionalgenesilencing）。AAAAARNAPol組蛋白修飾,DNA甲基化dsRNA:double-strandedRNA（雙鏈RNA）

sRNA:smallRNA（小RNA）siRNA:shortinterferenceRNA（干擾RNA）miRNA:microRNA什么是小RNA?小RNA介導(dǎo)的基因沉默中的核心分子:

Dicers和

Argonautes由Dicer或Dicer-like

蛋白加工，成為短的RNAduplexes。這些小RNA與ARGONAUTE結(jié)合，導(dǎo)致基因沉默。DICERAGOSilencingDicerandDicer-like蛋白FromMacRae,I.J.,Zhou,K.,Li,F.,Repic,A.,Brooks,A.N.,Cande,W..,Adams,P.D.,andDoudna,J.A.(2006)Structuralbasisfordouble-strandedRNAprocessingbyDicer.Science311:195-198.ReprintedwithpermissionfromAAAS.Photocredit:Heidi在siRNA和miRNA加工過程中，Dicer或Dicer-like(DCL)蛋白將長鏈dsRNA或

foldback(hairpin)RNA切割成大約21–25nt的小片段。Argonaute蛋白ReprintedbypermissionfromMacmillanPublishersLtd:EMBOJ.Bohmert,K.,Camus,I.,Bellini,C.,Bouchez,D.,Caboche,M.,andBenning,C.(1998)AGO1definesanovellocusofArabidopsiscontrollingleafdevelopment.EMBOJ.17:170–180.Copyright1998;ReprintedfromSong,J.-J.,Smith,S.K.,Hannon,G.J.,andJoshua-Tor,L.(2004)CrystalstructureofArgonauteanditsimplicationsforRISCsliceractivity.Science305:1434–1437.withpermissionofAAAS.ARGONAUTE蛋白結(jié)合miRNA和靶基因mRNA。

ago1

船蛸ARGONAUTE蛋白是根據(jù)擬南芥argonaute1突變體命名的。小RNA介導(dǎo)的基因沉默－概論DCLAGOAGORNAPolAGOsiRNA介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄后和轉(zhuǎn)錄水平沉默。AAAnDCLMIRgeneRNAPolAGORNAPolmiRNA介導(dǎo)的mRNA剪切和翻譯抑制。mRNAAGOAGOAAAnAAAnAAAnAAAnsiRNA的功能-植物抵抗病毒siRNA維持基因組穩(wěn)定性：抑制入侵的病毒抑制異常的轉(zhuǎn)錄本沉默轉(zhuǎn)座子和重復(fù)序列siRNA也參與了一些蛋白質(zhì)編碼基因的沉默。

ReprintedbypermissionfromMacmillanPublishers,Ltd:Nature.Lam,E.,Kato,N.,andLawton,M.(2001)Programmedcelldeath,mitochondriaandtheplanthypersensitiveresponse.Nature411:848-853.Copyright2001.病毒誘導(dǎo)的基因沉默AGO植物RNA病毒通常通過雙鏈

RNA的形式來復(fù)制。DCL病毒ssRNA病毒dsRNA病毒編碼的RNA-dependentRNApolymeraseAGO病毒雙鏈RNA被DCL加工，產(chǎn)生siRNA，并進(jìn)而在AGO的參與下沉默。植物可以在病毒接種后獲得系統(tǒng)性抗性幼嫩的葉片并沒有出現(xiàn)病毒感染的癥狀，說明它們獲得了抗性。成熟幼嫩接種病毒植物可以在病毒接種后獲得系統(tǒng)性抗性再次接種病毒，但是幼嫩的葉片并沒有出現(xiàn)病毒感染的癥狀。成熟幼嫩接種病毒對病毒的抗性是siRNA介導(dǎo)的第１天

–接種病毒或水第22天–接種病毒或水到幼嫩的葉片上第32天–提取RNA，分析病毒RNA的水平。第１天第22天病毒水水病毒病毒病毒接種病毒后，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)移動(dòng)的信號，阻遏病毒的復(fù)制。接種FromRatcliff,F.,Henderson,B.D.,andBaulcombe,D.C.(1997)Asimilaritybetweenviraldefenseandgenesilencinginplants.Science276:1558–1560.ReprintedwithpermissionfromAAAS.第32天小RNA參與了系統(tǒng)性病毒抗性接種病毒后，植物會(huì)產(chǎn)生針對該病毒的小RNA。這些小RNA會(huì)移動(dòng)到幼嫩的葉片中，導(dǎo)致這些葉片獲得抗性。接種的葉片系統(tǒng)獲得性葉片接種后的天數(shù)Hamilton,A.J.,andBaulcombe,D.C.(1999).AspeciesofsmallantisenseRNAinposttranscriptionalgenesilencinginplants.Science286:950–952.接種的葉片系統(tǒng)獲得性葉片DCL接種的葉片幼嫩葉片AGO小RNA參與了系統(tǒng)性病毒抗性RNA沉默信號的移動(dòng)在紫外燈下，轉(zhuǎn)GFP植物的葉片呈綠色。GFP在紫外燈下，野生型植物的葉片的葉綠體會(huì)自發(fā)熒光，呈紅色。ReprintedwithpermissionfromKalantidis,K.,Schumacher,H.T.,Alexiadis,T.,andHelm,J.M.(2008)RNAsilencingmovementinplants.

Biol.Cell100:13–26;(c)theBiochemicalSociety.RNA沉默信號的擴(kuò)散人為構(gòu)建了針對GFP的雙鏈RNA。GFPGFPReprintedwithpermissionfromKalantidis,K.,Schumacher,H.T.,Alexiadis,T.,andHelm,J.M.(2008)RNAsilencingmovementinplants.

Biol.Cell100:13–26;(c)theBiochemicalSociety.GFP：綠色熒光蛋白RNA沉默信號的擴(kuò)散當(dāng)GFP沉默后，紅色本底自發(fā)熒光顯現(xiàn)。GFPGFPReprintedwithpermissionfromKalantidis,K.,Schumacher,H.T.,Alexiadis,T.,andHelm,J.M.(2008)RNAsilencingmovementinplants.

Biol.Cell100:13–26;(c)theBiochemicalSociety.沉默可以在局部擴(kuò)散通?？梢钥吹匠聊盘枙?huì)擴(kuò)散15個(gè)細(xì)胞。其擴(kuò)散的通道可能就是胞間連絲。ReprintedwithpermissionfromKalantidis,K.,Schumacher,H.T.,Alexiadis,T.,andHelm,J.M.(2008)RNAsilencingmovementinplants.

Biol.Cell100:13–26;(c)theBiochemicalSociety.通過篩管移動(dòng)造成的系統(tǒng)性沉默ReprintedbypermissionfromMacmillanPublishers,Ltd:NatureCopyright1997.Voinnet,O.,andBaulcombe,D.(1997)Systemicsilencingingenesilencing.Nature389:553.初始注射的葉片系統(tǒng)性沉默系統(tǒng)性沉默信號的放大DCL次級siRNARdRPDCL初生siRNA次級siRNA的產(chǎn)生需要初生siRNA和RNA-dependentRNApolymerase(RdRP).病毒的抵抗策略DCLRdRPDCL病毒會(huì)產(chǎn)生許多抑制子，這些抑制蛋白可以干擾植物產(chǎn)生初生和次生siRNA，從而保證病毒侵染的成功。Anandalakshmi,R.,Pruss,G.J.,Ge,X.,Marathe,R.,Mallory,A.C.,Smith,T.H.,andVance,V.B.(1998).Aviralsuppressorofgenesilencinginplants.Proc.Natl.Acad.Sci.USA95:13079–13084.沒有病毒抑制子突變的病毒抑制子病毒抑制子轉(zhuǎn)錄siRNAsiRNAsiRNA病毒抑制子病毒的抵抗策略轉(zhuǎn)基因沉默轉(zhuǎn)基因經(jīng)常出現(xiàn)沉默現(xiàn)象。沉默產(chǎn)生的可能原因：

超高的表達(dá)轉(zhuǎn)基因中存在dsRNA轉(zhuǎn)基因中存在異常的RNA轉(zhuǎn)基因沉默位于轉(zhuǎn)錄水平和轉(zhuǎn)錄后水平。轉(zhuǎn)基因引起的基因沉默Photocredits:MarthaHawes,UniversityofArizona.80年代,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)可以利用農(nóng)桿菌將外源DNA導(dǎo)入植物細(xì)胞，并整合入基因組中。植物細(xì)胞細(xì)胞核DNA植物細(xì)胞表面的農(nóng)桿菌（Agrobacteriumtumefaciens）矮牽牛花色的形成野生型矮牽牛產(chǎn)生紫色的花色素苷。查爾酮合成酶（Chalconesynthase，CHS）是花色素苷合成途徑上的關(guān)鍵基因。PhotocreditRichardJorgensen;Aksamit-Stachurskaetal.(2008)BMCBiotechnology8:25.

花色素苷查爾酮合成酶通過轉(zhuǎn)基因過量表達(dá)基因產(chǎn)物過量的mRNA過量表達(dá)載體啟動(dòng)子編碼基因內(nèi)源基因mRNA轉(zhuǎn)基因mRNA蛋白表達(dá)mRNAmRNA過量蛋白表達(dá)編碼基因強(qiáng)啟動(dòng)子反義RNA反義載體轉(zhuǎn)基因正反義雙鏈形成，抑制翻譯通過反義RNA抑制基因表達(dá)過量的mRNA過量表達(dá)載體啟動(dòng)子編碼基因內(nèi)源基因mRNA轉(zhuǎn)基因mRNA蛋白表達(dá)mRNAmRNA過量蛋白表達(dá)PhotocreditRichardJorgensen轉(zhuǎn)基因植物過量表達(dá)CHSCHS正義或過量表達(dá)和反義抑制均造成基因下調(diào)過量表達(dá)反義野生型共抑制現(xiàn)象Napoli,C.,Lemieux,C.,andJorgensen,R.(1990)Introductionofachimericchalconesynthasegeneintopetuniaresultsinreversibleco-suppressionofhomologousgenesintrans.PlantCell2:279–289.轉(zhuǎn)基因mRNA內(nèi)源mRNA紫色花白色花在轉(zhuǎn)基因過程中出現(xiàn)的內(nèi)源和外源基因同時(shí)沉默的現(xiàn)象稱為“共抑制”。共抑制現(xiàn)象是由于siRNA的產(chǎn)生造成的DePaoli,E.,Dorantes-Acosta,A.,Zhai,J.,Accerbi,M.,Jeong,D.-H.,Park,S.,Meyers,B.C.,Jorgensen,R.A.,andGreen,P.J.(2009).DistinctextremelyabundantsiRNAsassociatedwithcosuppressioninpetunia.RNA15:1965–1970.啟動(dòng)子編碼基因野生型mRNAmRNA蛋白表達(dá)內(nèi)源基因正義mRNA正義載體共抑制轉(zhuǎn)基因共抑制啟動(dòng)子編碼基因內(nèi)源基因mRNAsiRNAproducedAGOAGOAAAnAGOAAAn總結(jié)siRNA通過基因沉默的方式干擾病毒的復(fù)制。siRNA是系統(tǒng)性信號，可以通過維管束移動(dòng)，幫助植物抵抗病毒。大多數(shù)病毒會(huì)產(chǎn)生抑制蛋白抑制植物siRNA防御途徑。轉(zhuǎn)基因過程中出現(xiàn)的共抑制現(xiàn)象是由siRNA介導(dǎo)的。microRNA-miRNAmiRNA的加工類似于siRNA，可能由siRNA進(jìn)化而來。植物體內(nèi)有少量的保守的miRNA和大部分非保守的miRNA。miRNA由特異基因編碼，是反式作用因子。miRNA參與和調(diào)控了植物的生長發(fā)育和許多生理學(xué)過程。microRNA-miRNADCLMIRgeneRNAPolAGORNAPolmRNAAGOAGOAAAnAAAnAAAnAAAnmiRNA可以剪切mRNA或抑制翻譯。miRNA和siRNA是由不同的DCL加工的ReprintedfromMargis,R.,Fusaro,A.F.,Smith,N.A.,Curtin,S.J.,Watson,J.M.,Finnegan,E.J.,andWaterhouse,P.M.(2006)TheevolutionanddiversificationofDicersinplantsFEBSLett.580:2442-2450withpermissionfromElsevier.擬南芥中有4個(gè)DCL蛋白，它們的多樣性提高了植物的防御性。DCL1加工產(chǎn)生

miRNADCL2-4加工產(chǎn)生

siRNADCL4DCL1miRNA和siRNA結(jié)合不同的AGO蛋白AGO1AGO4AGO1偏好剪切靶基因mRNA，它與miRNA結(jié)合。擬南芥中，共有10個(gè)AGO蛋白。它們在功能上是不同的。ReprintedfromVaucheret,H.(2008)PlantARGONAUTES.TrendsPlantSci.13:350-358withpermissionfromElsevier.AGO4

偏好與siRNA結(jié)合，參與DNA的甲基化。MIR

基因的轉(zhuǎn)錄和加工

miRNA是由MIR基因編碼。初始轉(zhuǎn)錄本（pri-MIRNA）形成莖環(huán)結(jié)構(gòu)，被DCL1加工成雙鏈小RNA。

通常miRNA*被降解。DCL3'5'miRNAmiRNA*3'5'pri-miRNAmiRNAMIR

基因靶標(biāo)mRNA保守與非保守的miRNAFahlgren,N.,Howell,M.D.,Kasschau,K.D.,Chapman,E.J.,Sullivan,C.M.,Cumbie,J.S.,Givan,S.A.,Law,T.F.,Grant,S.R.,Dangl,J.L.,andCarrington,J.C.(2007)High-throughputsequencingofArabidopsismicroRNAs:EvidenceforfrequentbirthanddeathofMIRNAgenes.PLoSONE.2007;2(2):e219.在保守的miRNA中，大約有一半的miRNA靶標(biāo)轉(zhuǎn)錄因子。FactorsFactorsFahlgren,N.,Howell,M.D.,Kasschau,K.D.,Chapman,E.J.,Sullivan,C.M.,Cumbie,J.S.,Givan,S.A.,Law,T.F.,Grant,S.R.,Dangl,J.L.,andCarrington,J.C.(2007)High-throughputsequencingofArabidopsismicroRNAs:EvidenceforfrequentbirthanddeathofMIRNAgenes.PLoSONE.2007;2(2):e219.非保守的MIRNA

家族通常只有一個(gè)拷貝。保守的MIRNA

家族通常成為一個(gè)基因家族。Factors保守與非保守的miRNA在保守的miRNA中，大約有一半的miRNA靶標(biāo)轉(zhuǎn)錄因子。miRNA的命名規(guī)則miR1miR2....miR156miR157....miR173..第一批植物miRNA被鑒定編號按照發(fā)現(xiàn)順序，包括所有生物一些MIR

在所有植物中都存在Cuperus,J.T.,Fahlgren,N.,andCarrington,J.C.(2011).EvolutionandFunctionalDiversificationofMIRNAGenes.PlantCell:tpc.110.082784.在所有植物中保守在被子植物中保守MIR156基因家族是高度保守的ReprintedfromReinhart,B.J.,Weinstein,E.G.,Rhoades,M.W.,Bartel,B.,andBartel,D.P.(2002)MicroRNAsinplants.GenesDev.16:1616–1626.

miR156在被子植物和苔蘚中均存在。

miR156在擬南芥中有8個(gè)編碼基因。一些保守miRNA的靶基因miRNA基因家族靶基因家族靶基因功能156/7SPLtranscriptionfactorsDevelopmentaltiming160ARFtranscriptionfactorsAuxinresponse,development165/6HD-ZIPIIItranscriptionfactorsDevelopment,polarity172AP2transcriptionfactorsDevelopmentaltiming,floralorganidentity390TAS3(tasiRNA)whichactsonARFtranscriptionfactorsAuxinresponse,development395SulfatetransporterSulfateuptake399ProteinubiquitinationPhosphateuptakeAdaptedfromWillmann,M.R.,andPoethig,R.S.(2007)ConservationandevolutionofmiRNAregulatoryprogramsinplantdevelopment.Curr.Opin.PlantBiol.10:503–511..miRNA產(chǎn)生的進(jìn)化理論ReprintedfromWillmann,M.R.,andPoethig,R.S.(2007)ConservationandevolutionofmiRNAregulatoryprogramsinplantdevelopment.Curr.Opin.PlantBiol.10:503–511withpermissionfromElsevier.基因復(fù)制植物miRNA可能是通過靶基因的反向重復(fù)，并經(jīng)歷長時(shí)間的選擇變異產(chǎn)生的。miRNA調(diào)控下游基因表達(dá)miRNA調(diào)控下游基因表達(dá)的特異性藍(lán)色：非靶基因綠色：靶基因miRNA參與植物形態(tài)建成miRNA分布特征可以在時(shí)間或空間上決定靶基因的活性。miRNA可以在細(xì)胞間移動(dòng)，決定靶基因的濃度梯度。miRNA表達(dá)造成濃度梯度靶基因的活性低中高高

中低高

中

低miRNA移動(dòng)造成濃度梯度。低中高莖尖頂端分生組織結(jié)構(gòu)1cm5day7day10day葉原基50μm莖尖頂端分生組織結(jié)構(gòu)phb-1d

突變野生型phb-1d針狀葉phb-1d

突變影響了PHBmRNA的積累模式在野生型中，PHB

在葉片的近軸面表達(dá)。ReprintedbypermissionfromMacmillanPublishers,Ltd:NATURE.McConnell,J.R.,Emery,J.,Eshed,Y.,Bao,N.,Bowman,J.,andBarton,M.K.(2001)RoleofPHABULOSAandPHAVOLUTAindeterminingradialpatterninginshootsNature411:709-713,copyright2001.縱切橫切掃描電鏡在顯性突變體phb-1d

中，PHB

在原基中廣泛表達(dá)。葉片針狀，近軸化?？v切橫切ReprintedbypermissionfromMacmillanPublishers,Ltd:NATURE.McConnell,J.R.,Emery,J.,Eshed,Y.,Bao,N.,Bowman,J.,andBarton,M.K.(2001)RoleofPHABULOSAandPHAVOLUTAindeterminingradialpatterninginshootsNature411:709-713,copyright2001.在野生型中，PHB

在葉片的近軸面表達(dá)。phb-1d

突變影響了PHBmRNA的積累模式橫切AAAAAAAAGO野生型植物中，miR166靶標(biāo)PHB

的mRNA，導(dǎo)致其僅在葉片的近軸面表達(dá)。miR166PHBmRNAReprintedbypermissionfromMacmillanPublishers,Ltd:NATURE.Kidner,C.A.andMartienssen,R.A.(2004)SpatiallyrestrictedmicroRNAdirectsleafpolaritythroughARGONAUTE1.Nature428:81-84,copyright2004;McConnell,J.R.,Emery,J.,Eshed,Y.,Bao,N.,Bowman,J.,andBarton,M.K.Nature411:709-713,copyright2001.PHB受miR166調(diào)控AAAAAAA在phb-1d

突變體中，突變位點(diǎn)位于miR166識別位點(diǎn)。這些堿基的突變導(dǎo)致了PHB不能被miR166識別，因此PHB在整個(gè)原基中都有表達(dá)。xPHB-1DmRNAAAAAAAAAGOmiR166PHBmRNAReprintedbypermissionfromMacmillanPublishers,Ltd:NATURE.Kidner,C.A.andMartienssen,R.A.(2004)SpatiallyrestrictedmicroRNAdirectsleafpolaritythroughARGONAUTE1.Nature428:81-84,copyright2004;McConnell,J.R.,Emery,J.,Eshed,Y.,Bao,N.,Bowman,J.,andBarton,M.K.Nature411:709-713,copyright2001.野生型植物中，miR166靶標(biāo)PHB

的mRNA，導(dǎo)致其僅在葉片的近軸面表達(dá)。PHB受miR166調(diào)控miRNA和營養(yǎng)信號傳遞植物從土壤中吸收營養(yǎng)。地上部分會(huì)傳遞營養(yǎng)吸收信號到根部。營養(yǎng)轉(zhuǎn)運(yùn)營養(yǎng)吸收?HeidiNaturaoftheConservationResearchInstitute.miR399感受磷信號Bari,R.,Pant,B.D.,Stitt,M.andScheible,W.-R.(2006)PHO2,microRNA399,andPHR1defineaphosphate-signalingpathwayinplants.PlantPhysiol.141:988–999;Chiou,T.J.,Aung,K.,Lin,S.I.,Wu,C.C.,Chiang,S.F.andSu,C.L.(2006)RegulationofphosphatehomeostasisbymicroRNAinArabidopsis.PlantCell18:412–421.miR399編碼基因受到磷缺乏的誘導(dǎo)。過量表達(dá)miR399導(dǎo)致磷的大量積累。Ubiquitin-conjugatingE2是

miR399的靶標(biāo)

E2的基因結(jié)構(gòu)miR399識別位點(diǎn)當(dāng)miR399含量提高時(shí)，E2的表達(dá)下降。E2功能喪失導(dǎo)致磷的過量積累。

miR399 E2磷的吸收Chiou,T.J.,Aung,K.,Lin,S.I.,Wu,C.C.,Chiang,S.F.andSu,C.L.(2006)RegulationofphosphatehomeostasisbymicroRNAinArabidopsis.PlantCell18:412–421.E2是泛素化降解途徑中的一員AdaptedfromVierstra,R.D.(2009)Theubiquitin–26Sproteasomesystematthenexusofplantbiology.Nat.Rev.Mol.CellBiol.10:385-397.CUL1SKP1F-boxSCFE3complex26Sproteosome靶標(biāo)UbiquitinE2E2僅在根中發(fā)揮功能Bari,R.,Pant,B.D.,Stitt,M.andScheible,W.-R.(2006)PHO2,microRNA399,andPHR1defineaphosphate-signalingpathwayinplants.PlantPhysiol.141:988–999磷只在根為pho2的植物中積累基因型過量表達(dá)miR399促進(jìn)磷吸收Pant,B.D.,Buhtz,A.,Kehr,J.,Scheible,W.-R.(2008)MicroRNA399isalong-distancesignalfortheregulationofplantphosphatehomeostasis.PlantJ.53:731-738.為什么在地上部分高表達(dá)miR399會(huì)導(dǎo)致根部磷吸收的增加?

miR399overexpressioninshoot+rootshootonlyrootonlymiR399從莖向下運(yùn)輸Pant,B.D.,Buhtz,A.,Kehr,J.,Scheible,W.-R.(2008)MicroRNA399isalong-distancesignalfortheregulationofplantphosphatehomeostasis.PlantJ.53:731-738.miR399levelsinshootmiR399在根中過量表達(dá)，在莖中并沒有檢測到miR399含量的上升。miR399levelsinrootmiR399在莖中過量表達(dá)，在根中可以檢測到miR399含量的上升。miR399是一個(gè)在篩管中的移動(dòng)信號磷的吸收加強(qiáng)miR399靶蛋白降解磷充足的情況下磷缺乏情況下E2水平降低，

蛋白降解降低，靶蛋白升高PHO2miR399miR399

GUCCCGUUUAGAGGAAACCGU

PHO2

UUGGGCAAAUCUCCUUUGGCAmiR399與其靶基因

PHO2的mRNA高度匹配miR399活性受到模擬靶標(biāo)

（targetmimic）的調(diào)控miR399活性受到模擬靶標(biāo)

（targetmimic）的調(diào)控RedrawnfromFranco-Zorrilla,J.M.,Valli,A.,Todesco,M.,Mateos,I.,Puga,M.I.,Rubio-Somoza,I.,Leyva,A.,Weigel,D.,García,J.A.,andPaz-Ares,J.(2007)TargetmimicryprovidesanewmechanismforregulationofmicroRNAactivity.Nat.Genet.39:1033–1037.PHO2miR399miR399

GUCCCGUUUAGAGGAAACCGUPHO2

UUGGGCAAAUCUCCUUUGGCAmiR399miR399

GUCCCGUUGAGAGGAAACCGU

5’IPS1

UUGGGCAACUUUCCUUUGGCA

CUA

IPS1

結(jié)合

miR399，但是在剪切位點(diǎn)處多出幾個(gè)堿基，因此是一個(gè)不能被剪切的靶基因IPS1IPS1抑制miR399活性PHO2miR399miR399沒有IPS1miR399靶標(biāo)PHO2；PHO2蛋白水平低；磷吸收低。IPS1

存在時(shí)PHO2miR399活性被抑制；

PHO2積累；磷吸收增加。海綿機(jī)制人工miRNA替換莖環(huán)區(qū)的序列人工miRNAmiRNA總結(jié)

Stem-loop結(jié)構(gòu)，由DCL1加工，AGO1負(fù)責(zé)其行使功能；植物中有許多保守的miRNA，它們的功能非常重要；植物的miRNA表達(dá)具有時(shí)空性；植物miRNA可以移動(dòng)；靶基因模擬和人工miRNA是調(diào)控miRNA活性的一個(gè)重要手段。tasiRNADICERTAS

基因RNAPolIIAGORDR61.TAS

基因由

RNAPolII轉(zhuǎn)錄2.轉(zhuǎn)錄本被miRNA靶標(biāo)并剪切3.由RDR6輔助，形成dsRNA

tasiRNA–trans-actingsiRNA由TAS基因編碼miRNA誘發(fā)其初始轉(zhuǎn)錄本的加工tasiRNA的加工機(jī)制DICER4.dsRNA經(jīng)由

DCL4加工形成

許多tasiRNAs擬南芥有四個(gè)TAS

基因。TAS1和TAS2的tasiRNAs靶標(biāo)pentatricopeptiderepeatgenes；TAS3

的tasiRNAs靶標(biāo)ARFtranscriptionfactors；TAS4

的tasiRNAs靶標(biāo)MYBtranscriptionfactors。tasiRNA的同步性ReprintedfromAllen,E.,Xie,Z.,Gustafson,AM.,andCarrington,J.C.(2005)microRNA-directedphasingduringtrans-actingsiRNAbiogenesisinplants.Cell121:207-221,withpermissionfromElsevier.初始剪切位點(diǎn)DCL4在dsRNA上移動(dòng)，測量，然后剪切nat-siRNAsRedrawnfromKatiyar-Agarwal,S.,Morgan,R.,Dahlbeck,D.,Borsani,O.,VillegasJr.A.,Zhu,J.-K.,Staskawicz,B.J.,andJin,H.(2006)

Apathogen-inducibleendogenoussiRNAinplantimmunity.Proc.Natl.Acad.Sci.USA103:18002–18007.Nat-siRNAs–Naturalcis-actingsiRNAsAGOAGO反向重疊基因互補(bǔ)的兩條mRNA產(chǎn)生dsRNA基因沉默miRNA的生物學(xué)功能-miR156種子萌發(fā)合子幼年期營養(yǎng)生長期轉(zhuǎn)變年齡：隨著時(shí)間而出現(xiàn)的改變。形態(tài)上代謝上環(huán)境適應(yīng)性上成年期生殖生長期胚胎期開花年齡的分子身份是什么?

什么內(nèi)源因素導(dǎo)致了年齡的不可逆性?年齡是如何調(diào)控植物生長發(fā)育的?幼年期和成年期植物的差異PhotoscourtesyofJamesMauseth成年期幼年期擬南芥中幼年期向成年期的轉(zhuǎn)變幼年期的葉片：圓型，邊緣光滑；葉下表皮無毛；成年期的葉片：梭型，邊緣有齒狀缺刻；葉下表皮有毛；ReprintedfromPoethig,R.S.(2009)SmallRNAsand