New Phytologist | 山东农大郑成超组揭示内含子miRNA作为“信号转换器”调控植物抗逆的新机制
2023/8/10 9:13:31 阅读：38 发布者：
MicroRNA（miRNA）是在真核生物中发现的一类内源的具有调控功能的非编码小RNA，在调控植物发育和胁迫应答中起着至关重要的作用。内含子miRNA通常存在于宿主基因内部的内含子中，然而，人们对植物中内含子miRNA的功能及调控机制却知之甚少。
近日，New Phytologist在线发表山东农业大学生命科学学院郑成超课题组题为“Intronic microRNA-directed regulation of mitochondrial reactive oxygen species enhances plant stress tolerance in Arabidopsis”的研究论文。该研究阐明了内含子剪切是调控内含子miRNA加工的关键步骤，内含子miRNA可以作为“信号转换器”在增强植物抗逆性中发挥重要功能。
为详细研究内含子miRNA的加工剪切过程，课题组构建并创制了能够观察内含子miR400剪切的含荧光素酶报告基因的遗传材料。通过大范围的筛选发现，重金属镉离子处理会特异诱导miR400的内含子发生保留，成熟miR400的产生受到抑制。过表达miR400降低了拟南芥镉胁迫抗性，敲低miR400表达增强了拟南芥镉胁迫抗性。进一步研究发现，这种剪切抑制miRNA的产生进一步解放了miR400的靶基因PPR1。PPR1定位于线粒体，直接影响电子传递链中的线粒体复合体III（Complex III）活性和线粒体编码基因ccmB的RNA编辑，能够通过维持较低的ROS水平来增强拟南芥镉胁迫抗性。
综上，该研究首次发现并报道植物内含子miRNA可以作为“信号转换器”，接收外界胁迫信号，通过对其靶基因的严格调控，将信号传递到线粒体中，真正实现RNA splicing - miRNA targeting - RNA editing的信号转换。颜康教授，郑成超教授和张世忠副教授为论文共同通讯作者，博士研究生徐维博为论文第一作者。该研究得到了国家自然科学基金和山东省自然科学基金的项目资助。
论文链接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37547968/
转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号
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