植物miRNA的生物發(fā)生
miRNA的生物發(fā)生是一個(gè)多步驟過程续膳，涉及RNA誘導(dǎo)的沉默復(fù)合物（RISC）的轉(zhuǎn)錄民逼，加工吩案，修飾和組裝（圖1）霍殴。
植物中miRNA的生物發(fā)生媒惕，轉(zhuǎn)換和作用方式概述
MIR基因由Pol?II轉(zhuǎn)錄，在介體和CDC5的促進(jìn)下来庭，它產(chǎn)生了單鏈pri-miRNA妒蔚。?DCL1與HYL1，SE和其他輔助因子一起通過兩個(gè)步驟將pri-miRNA處理為成熟的miRNA雙鏈體月弛。?HEN1介導(dǎo)雙鏈體中兩條鏈的3'端2-O'-甲基化肴盏。然后在TRN1的幫助下將miRNA鏈加載到AGO1中，然后通過HST將其從核轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)帽衙。在細(xì)胞質(zhì)中菜皂，miRNA通過轉(zhuǎn)錄物切割和翻譯抑制作用指導(dǎo)PTGS（轉(zhuǎn)錄后基因沉默）。?miRNA降解始于SDN1在3'端去除甲基佛寿，然后通過HESO1和/或URT1進(jìn)行3'尿苷化幌墓。尾部的miRNA隨后會(huì)被未知的核酸外切酶降解但壮。?SDN1和核苷酸轉(zhuǎn)移酶（HESO1和URT1）可以同時(shí)作用于AGO結(jié)合的miRNA和細(xì)胞質(zhì)中的游離miRNA。
miRNA具有自己的MIR基因常侣。在植物中蜡饵，像蛋白質(zhì)編碼基因一樣，RNAPOLYMERASE?II（Pol?II）轉(zhuǎn)錄MIR基因并產(chǎn)生長(zhǎng)的單鏈初級(jí)轉(zhuǎn)錄本（pri-miRNA）胳施，該轉(zhuǎn)錄本由5'帽和3'聚腺苷酸化（poly?A）尾部穩(wěn)定溯祸。這些pri-miRNA形成不完美的成對(duì)莖環(huán)或發(fā)夾結(jié)構(gòu)，兩側(cè)是單鏈RNA延伸舞肆，miRNA鏈和miRNA?*被大量降解的一端用*表示鏈位于莖的相對(duì)側(cè)焦辅。RNase?III酶DCL1首先切割pri-miRNA，以產(chǎn)生帶有莖環(huán)的前體miRNA（pre-miRNA）椿胯。?DCL1將這些pre-miRNA進(jìn)一步加工成miRNA?/?miRNA?*雙鏈體筷登，每條鏈上均具有3'2-nt突出端。在擬南芥（一種模式植物）中進(jìn)行的遺傳研究表明哩盲，DCL1是負(fù)責(zé)切割大多數(shù)pri-miRNA的主要酶前方，而DCL4處理的是其他幾種進(jìn)化上年輕的miRNA。為確保其穩(wěn)定性廉油，幾乎所有植物成熟的miRNA在其3'端均經(jīng)過甲基轉(zhuǎn)移酶HUA?ENHANCER?1（HEN1）催化2'-O-甲基化惠险。AGO1借助細(xì)胞核中的TRANSPORIN?1（TRN1）整合了甲基化的miRNA，而miRNA?*鏈被去除了抒线。擬南芥HASTY（HST）是哺乳動(dòng)物exportin-5基因的同源物班巩，是miRNA從細(xì)胞核到細(xì)胞質(zhì)的唯一出口，因?yàn)镠ST功能喪失導(dǎo)致大多數(shù)miRNA的豐度降低而不會(huì)影響siRNA積累嘶炭。
除了前面提到的基本核心組件外抱慌，許多其他輔助因子還有助于確保miRNA的精確生產(chǎn)。?MIR基因的轉(zhuǎn)錄需要通用的轉(zhuǎn)錄共激活因子Mediator及其相互作用的轉(zhuǎn)錄激活因子才能將Pol?II募集到MIR啟動(dòng)子旱物。在功能喪失的介體突變體中遥缕，許多MIR基因的轉(zhuǎn)錄受到影響，導(dǎo)致miRNA前體和成熟miRNA的積累減少宵呛。DNA結(jié)合蛋白CELL?DIVISION?CYCLE?5（CDC5）與Pol?II和MIR啟動(dòng)子結(jié)合单匣，通過介導(dǎo)MIR啟動(dòng)子上的Pol?II占用而充當(dāng)正轉(zhuǎn)錄因子
CDC5還與保守的WD-40蛋白PLEIOTROPIC?REGULATORY?LOCUS?1（PRL1）相互作用，以增強(qiáng)DCL1的活性宝穗。發(fā)現(xiàn)Elongator的亞基與DCL1相互作用并在MIR基因轉(zhuǎn)錄中起作用户秤，這與在miRNA生物發(fā)生過程中提出的共轉(zhuǎn)錄過程模型相一致。
在MIR基因轉(zhuǎn)錄和pri-miRNA加工過程中逮矛，DCL1得到直接與DCL1相互作用的幾種必需輔因子的協(xié)助鸡号，從而在核切割體（D體）中形成切割復(fù)合體。加工輔因子之一是叉頭相關(guān)（FHA）域蛋白DAWDLE（DDL）须鼎，可穩(wěn)定pri-miRNA并促進(jìn)其被DCL1識(shí)別鲸伴。要獲得準(zhǔn)確而有效的pre-miRNA處理府蔗，就必須使用dsRNA結(jié)合蛋白,HYPONASTIC?LEAVES?1（HYL1）和C2H2鋅指蛋白SERRATE（SE）。HYL1汞窗，SE和DCL1基因的突變體表現(xiàn)出多效性的發(fā)育缺陷姓赤，伴隨著成熟miRNA的豐度降低和pri-miRNA的水平升高。核帽結(jié)合復(fù)合物（CBC）的兩個(gè)結(jié)合部分仲吏，ABA超敏感1（ABH1）/帽結(jié)合蛋白80（CBP80）和CBP20結(jié)合pri-miRNA并促進(jìn)它們進(jìn)入D體進(jìn)行加工不铆。G補(bǔ)丁域蛋白TOUGH（TGH）增強(qiáng)DCL1的切割活性。擬南芥穩(wěn)定1（STA1）調(diào)節(jié)DCL1轉(zhuǎn)錄水平以影響pri-miRNA切割裹唆。SNC1?2（MOS2）的修飾物是一種結(jié)合pri-miRNA的RNA結(jié)合蛋白誓斥，它通過將pri-miRNA募集到切割復(fù)合物中來促進(jìn)pri-miRNA的加工。miRNA生物發(fā)生中的一些核心因素也受到嚴(yán)格監(jiān)管许帐。例如劳坑，HYL1的活性低磷酸化狀態(tài)通過C末端結(jié)構(gòu)域磷酸酶樣1（CPL1）得以維持，從而確保了精確的miRNA處理舞吭。此外泡垃，通過含RING指的E3連接酶組成性光生性蛋白1（COP1）保護(hù)HYL1免受未知內(nèi)切蛋白酶的降解析珊。
又過了一個(gè)節(jié)點(diǎn)羡鸥，昨天有幸聽了兩場(chǎng)報(bào)告。一場(chǎng)是植生所王勇老師介紹的合成生物學(xué)忠寻，講的深入淺出惧浴，說實(shí)在話我是聽不懂具體的實(shí)驗(yàn)操作的，關(guān)于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)還是聽出來一些東西的奕剃。首先微生物在合成生物學(xué)方面的應(yīng)用并不像我想的那樣廣泛衷旅，個(gè)人的設(shè)想跟具體實(shí)施還是有差距的，聽報(bào)告之前我覺得此生代謝產(chǎn)物的形成把目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞中就可以纵朋，我始終不覺得這是前沿內(nèi)容柿顶，是我見識(shí)短淺了，次生代謝物質(zhì)的產(chǎn)生不僅需要生物學(xué)操作還需要利用計(jì)算機(jī)計(jì)算方面的設(shè)計(jì)操软。做這方面內(nèi)容需要的只是也是挺多的嘁锯，要有深厚的生物學(xué)基礎(chǔ)，能把數(shù)學(xué)應(yīng)用到生物計(jì)算中聂薪，計(jì)算機(jī)輔助也很重要家乘。于是我對(duì)生物相關(guān)的交叉學(xué)科有了一些自己的看法。第二場(chǎng)報(bào)告是華南師范的師姐做的經(jīng)驗(yàn)分享藏澳，分享“干濕結(jié)合”仁锯。分享了挺多有趣的經(jīng)歷，對(duì)我來說收獲最大的就是Galaxy翔悠，對(duì)于目前的我是用不到的业崖，先攢著吧野芒。跟組里保研的同學(xué)也聊了聊自己以后的方向，我是想進(jìn)行綜合方面的發(fā)展的双炕，這兩場(chǎng)報(bào)告能算是提示詞吧复罐，一個(gè)讓我看到了綜合性的前景，一個(gè)讓我看到了可行性雄家，路會(huì)走的更堅(jiān)定效诅。我給自己的暑假定了一個(gè)小計(jì)劃，希望能完成吧趟济，我從來都不是一個(gè)愛學(xué)習(xí)的學(xué)霸乱投，算是一個(gè)能忍耐寂寞的人。跟組里同學(xué)也聊到了顷编，我導(dǎo)的雞湯戚炫，量大，濃媳纬！起碼上次的雞湯到現(xiàn)在支撐著我認(rèn)真學(xué)習(xí)双肤，挺好的。
