氮缺乏症的微RNA开关

IF 13.6 1区 生物学 Q1 PLANT SCIENCES Nature Plants Pub Date : 2024-11-05 DOI:10.1038/s41477-024-01861-2
Raphael Trösch
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摘要

对氮饥饿最明显的反应之一是饥饿引起的衰老导致叶片变黄。大多数叶片氮存在于叶绿体中,因此叶绿体成分的降解可释放出大量氮储备,将其运输到下沉组织并支持根系生长,从而增强对新资源的觅食。调控氮饥饿诱导衰老的一个关键转录因子是 ORESARA1(ORE1),其转录本在氮充足的条件下被 microRNA miR164 靶向并降解。研究人员对五十多个拟南芥品种进行了表达全基因组关联研究(eGWAS),结果显示参与缺氮反应的三个基因的表达存在变异。除 ORE1 外,这三个基因分别是编码转录因子 NAC-like, activated by AP3/PI (NAP) 和拟南芥 NAC-domain containing protein 55 (ANAC055) 的基因。与这些因子的表达关系最密切的是 HST 基因的突变。ORE1、NAP和ANAC055的表达以及缺氮诱导的叶片黄化与HST蛋白水平呈反相关。与所报道的 HST 在微 RNA 生物发生中的功能相一致,在对照和缺氮条件下,与野生型相比,hst 突变体的微 RNA 积累发生了重大变化。在 ORE1、NAP 和 ANAC055 表达量较高的品种中,HST 的 T1006A 多态性会累积,这种多态性似乎会削弱 HST 与 DICER-LIKE1 (DCL1) 以及一系列氮缺乏相关 microRNA 之间的相互作用。在缺氮条件下,不携带 T1006A 多态性的 HST 也是这种情况。因此,HST 可能是一个开关,在缺氮条件下会减少整套 microRNA 的生物生成,从而导致参与缺氮响应的转录本的积累。
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期刊介绍: Nature Plants is an online-only, monthly journal publishing the best research on plants — from their evolution, development, metabolism and environmental interactions to their societal significance.
期刊最新文献
The unfulfilled potential of nanocarriers for RNA delivery in antiviral crop protection. Integrated analysis of fossils and molecular divergence time estimates a latest Jurassic origin of angiosperms. Efficient prime editors for heritable multiplex precision genome editing in soybean. Distinct kinesins for cytokinesis. Epigenetic changes and heat stress activate Helitron mobility in wheat.
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