siRNAs
在植物中修械，約90％的小RNA是來源于雙鏈前體的siRNA。它們的長度可以進一步分為21-nt，22-nt和24-nt類。屬于21-nt和22-nt類的siRNA主要來源于病毒RNA箫章，轉座子和轉座基因，并與AGO1結合以指導PTGS镜会。相反炉抒，24-nt siRNA主要與異色轉座因子（TEs）相關，并通過RNA定向的DNA甲基化（RdDM）在TGS中起作用稚叹。
siRNA的生物發(fā)生
如前所述焰薄，21-nt和22-nt siRNA來源于通過RNA介導的轉錄從病毒，轉座子扒袖，轉基因和某些DNA斷裂區(qū)域表達的異常RNA （圖3）塞茅。
這些異常的RNA通常沒有5'帽或3'聚腺苷酸化尾巴，使其成為RNA依賴的RNA聚合酶6（RDR6）的合適底物聊倔，從而將它們轉化為dsRNA 晦毙。DCL4和DCL2分別將這些dsRNA切成21-nt和22-nt siRNA，通常將其摻入AGO1中耙蔑，以指導PTGS靶向原始異常轉錄物進行切割见妒。盡管DCL2和DCL4都可以處理RDR6依賴的dsRNA，但DCL4勝過DCL2甸陌，導致21-nt siRNA的豐度很高须揣，而22-nt siRNA的含量低。但是邀层，與DCL2處理過的22-nt siRNA相比返敬，DCL4處理過的21-nt siRNA在招募RDR6觸發(fā)次級siRNA方面效率較低。還發(fā)現(xiàn)缺陷的DCL4或過度表達的DCL2導致22-nt siRNA的水平高于野生型寥院，并增強了AGO1介導的PTGS對轉基因的活性劲赠。同樣，DCL2中的突變抑制了擬南芥中依賴DCL2的22-nt siRNA和次級siRNA的積累。最新證據進一步表明凛澎，擬南芥DCL2而非DCL4通過生成22nt siRNA并募集RDR6用于次級siRNA生產霹肝，對于PTGS信號的可移植性傳播，系統(tǒng)性傳播至關重要塑煎。
屬于24-nt類的siRNA主要來自轉座子和重復元件（圖3）沫换。它們通過完善的典型的RdDM途徑（需要Pol IV）在DNA甲基化和染色質修飾中發(fā)揮重要作用。植物特異性RNA聚合酶Pol IV在RdDM位點轉錄?26–45 nt的單鏈siRNA前體最铁，從而啟動了24 nt siRNA的生物發(fā)生讯赏。RDR2轉換為dsRNA的前體，隨后被DCL3加工以產生24-nt siRNA雙鏈體冷尉。HEN1使這些siRNA雙鏈體甲基化漱挎，并將siRNA鏈整合到AGO4中。研究表明雀哨，24-nt siRNA雙鏈體在細胞核中被加工磕谅，然后轉移到細胞質中并整合到AGO4中。去除siRNA *鏈后雾棺，將siRNA-AGO4復合物導入核膊夹，以介導TGS。
除了這些依賴DCL的siRNA捌浩，在擬南芥中也發(fā)現(xiàn)了不依賴DCL的siRNA 放刨。顯示了，一些siRNA與AGO4相關聯(lián)嘉栓，并被3'至5'核酸外切酶修飾為一組具有相同5'端但3'端不同的異源siRNA宏榕。
siRNA的作用方式
如前所述拓诸，siRNA通過PTGS和TGS抑制其靶標的表達（圖3）侵佃。
優(yōu)先將依賴于Pol II和RDR6的21-nt和22-nt siRNA整合到AGO1中，以指導轉錄物切割其靶標奠支。這引起從靶標轉錄物依賴RDR6的次級siRNA擴增馋辈，沉默信號在植物中的系統(tǒng)傳播，表明了植物防御的機制倍谜。除PTGS外迈螟，一些依賴于Pol II和RDR6的siRNA，通常是來自轉座子的siRNA尔崔，還可以通過與AGO2或AGO6結合答毫，通過非規(guī)范的RdDM途徑介導靶位點的更始(de novo)DNA甲基化。
Pol IV和RDR2依賴性的24 nt siRNA在很大程度上指導了規(guī)范的RdDM季春。形成siRNA-AGO4復合物后洗搂，植物特異性RNA聚合酶Pol V會在Pol IV轉錄位點附近產生約50 nt長度的非編碼轉錄物，并通過序列互補性招募siRNA-AGO4復合物。這進一步募集了DNA重新排列的甲基化酶2（DRM2）耘拇，以在CG撵颊，CHG和CHH序列上下文（H代表C，T或A）中觸發(fā)更始DNA甲基化惫叛。CHH甲基化的維持需要24-nt siRNA和RdDM倡勇，而DNA甲基轉移酶1（MET1）和染色體甲基化酶3（CMT3）分別以siRNA獨立的方式維持CG和CHG甲基化。此外嘉涌，24-nt siRNA定向的DNA甲基化主要發(fā)生在常色染色質臂上妻熊，因為RdDM必需的一種必需蛋白，即仑最，在異色區(qū)功能無效?固耘，RNA定向DNA甲基化1（DRD1）的缺陷。CMT2以不依賴siRNA的方式介導著絲粒附近的異色區(qū)域的DNA甲基化词身。盡管如此厅目，CMT2基因座也產生了依賴于Pol IV和RDR2的24-nt siRNA，盡管其功能尚不清楚法严。
在大多數情況下损敷，RdDM靶向基因間區(qū)域和轉座子。但是深啤，還提出了依賴于24 nt siRNA的RdDM來調節(jié)某些蛋白質編碼基因拗馒。據報道，核糖核酸酶III（RNase III）酶RNASE THREE-LIKE 2（RTL2）將dsRNA加工成> 24-nt siRNA雙鏈體溯街，然后由DCL3進一步加工成24-nt诱桂。在功能喪失的rtl2突變體中，某些蛋白質編碼基因與野生型相比顯示出降低的表達水平呈昔，并且植物顯示出發(fā)育缺陷挥等，該缺陷可通過突變NRPD1來恢復，而NRPD1編碼Pol IV的最大亞基堤尾。
24 nt轉座因子（TE）衍生的siRNA的生物學功能
24 nt TE衍生的siRNA的主要作用之一是以非細胞自主方式指導繁殖過程中DNA甲基化的動態(tài)重編程肝劲。在雌配子體中，中心細胞經歷表觀遺傳的CHH甲基化消耗和TEs的活化郭宝，導致產生進入卵細胞并增強其中DNA甲基化的24-nt siR-NAs辞槐。在發(fā)育中的花粉中，小孢子中的CHH甲基化大量丟失粘室，隨后在營養(yǎng)細胞中恢復榄檬，因為各種TE在營養(yǎng)核中進行了過渡性重新活化，并產生了可指導DRM2依賴性的24-nt siRNA CHH 甲基化衔统。但是鹿榜，精子細胞缺乏DRM2的表達先朦，減少的CHH甲基化只有在受精后才能恢復，這可能是由于從營養(yǎng)細胞中轉移的24 nt siRNA的活性所致犬缨。同樣喳魏，在受精后的種子發(fā)育過程中，DNA甲基化水平會動態(tài)變化怀薛，胚乳中產生的24 nt siRNA進入胚胎刺彩，從而在CHG和CHH環(huán)境中重置DNA甲基化。這些發(fā)現(xiàn)共同突出了hc-siRNA在植物繁殖中的重要功能枝恋。
