沖繩科技大學研究生院(OIST)的研究人員已經闡明了“暗物質” DNA的生殖作用-以前似乎沒有任何功能的非編碼DNA序列。
他們的發現發表在《自然通訊》上,揭示了特定的非編碼基因組區域對於水稻雄性和雌性生殖器官的正常發育至關重要。
OIST科技集團副研究員Reina Komiya博士說:“稻米是全球主要農作物之一,也是包括日本在內的許多國家的主食。” “對這些基因組區域如何影響植物繁殖的進一步研究可能會導致增加完美娛樂城 水稻的生產力和更穩定的產量。”
以前的許多開發研究都集中在基因上-基因部分提供了蛋白質的製備說明。但是在像植物這樣的複雜生物中 娛樂城的相關搜尋對於動物而言,基因組的大部分-通常在90-98%之間-實際上並不編碼蛋白質。
長期以來,這種“垃圾DNA”的氾濫一直困擾著生物學家,許多人將其稱為基因組的“暗物質”。但是最近的研究表明,許多這些非編碼基因組區域畢竟可能具有功能,從而產生了非編碼RNA。
科學家威博娛樂城現已鑑定出多種類型的非編碼RNA,從長度僅20-30個核苷酸鹼基的小分子到超過200個核苷酸的長分子。儘管研究表明,非編碼RNA在調節基因表達中起著至關重要的作用-在該過程中,使用基因的指令來製造RNA或蛋白質-每個特定非編碼RNA的確切功能仍知之甚少。
Komiya博士對生殖特異性RNA特別感興趣。 “這些是以生殖系統形式產生的非編碼RNA。我想揭示它們在雄蕊和雌蕊,植物的雄性和雌性生殖器官發育中所起的作用。”
製作突變體
在這項研究中,小宮博士的研究小組專注於繁殖特異性microRNA-通博娛樂城 小型非編碼RNA的主要類539連碰算法別-稱為microRNA2118。
科學家通過刪除基因組的一個區域來創建突變水稻菌株,該區域包含多個特定DNA序列的拷貝,從而產生microRNA2118。他們發現突變菌株是無菌的,並在雄蕊和雌蕊的結構中顯示出異常。
Komiya博士說:“這意味著microRNA2118在雄蕊和雌蕊正常發育中的作用對於植物的育種至關重要。”
揭示RNA和探測蛋白
為了更深入地研究microRNA2118如何控制花藥的發育,科學家們隨後確定了其他哪些線上娛樂城分子受microRNA2118影響。
他們發現microRNA2118觸發了長非編碼RNA的裂解,產生了許多微小的RNA分子,稱為次級小RNA。
Komiya博士說:“有趣的是,這些小RNA富含尿嘧啶,這是RNA中發現的四個核苷酸鹼基之一,與其他小RNA相比非常不尋常。” “我們希望找出這些小RNA的確切功能,以及核苷酸組成的這種差異是否重要,以便進一步研究。”
科學家還發現,僅在雄蕊中產生的兩種Argonaute蛋白依賴於microRNA2118的存在。先前的研究表明,Argonaute蛋白質與小RNA結合在一起執行許多調控功能,例如沉默基因和裂解RNA。
因此,Komiya博士的研究小組提出,Argonaute蛋白可能與microRNA2118相互作用以觸發次級小RNA的產生。蛋白質還可以與次級小RNA相互作用以使基因組的特定區域沉默。該小組希望進一步闡明Argonaute蛋白和次級小RNA如何影響植物生殖系統的發育。
小宮博士總結說:“繁殖是將遺傳信息傳遞給下一代的重要現象,對於維持穩定的產量供應至關重要。但是,繁殖系統的開發十分複雜,許多方面仍然未知。” “這項研究表明,源自基因組區域的非編碼RNA對植物的繁殖至關重要。進一步探索非編碼RNA是令人興奮且重要的研究領域。”
參考
Araki捕魚達人儲值,S.,Le,N.T.,Koizumi,K.等。水稻花藥壁發育中依賴miR2118的富含U的phasiRNA產生。 Nat Commun 11,3115(2020)。 https://doi.org/10.1038/s41467-020-16637-3。
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