Изменение содержания микроРНК775А и ее роль в посттранскрипционной регуляции генов-мишеней в листьях кукурузы при гипоксии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Под действием гипоксии в растительном организме изменяется транскрипция генов, ответственных за адаптацию к стрессу, вызванному низким содержанием кислорода. Изменения метаболических путей в стрессовых условиях могут регулироваться микроРНК. Было установлено, что в листьях кукурузы под действием гипоксии увеличивается содержание микроРНК775А. Применение флуоресцентного зонда miR775A-ROX позволило установить увеличение количества РНК-индуцирующих комплексов сайленсинга (RISC), сформированных на основе микроРНК775А, в листьях кукурузы при развитии гипоксического стресса. Полученные результаты свидетельствуют о том, что микроРНК775А участвует в процессах адаптации организма к гипоксическим условиям путем регуляции экспрессии генов-мишеней на посттранскрипционном уровне по механизму РНК-интерференции.

Об авторах

Д. Н. Федорин

Воронежский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: bc366@bio.vsu.ru
Россия, Воронеж

А. Е. Хомутова

Воронежский государственный университет

Email: bc366@bio.vsu.ru
Россия, Воронеж

А. Т. Епринцев

Воронежский государственный университет

Email: bc366@bio.vsu.ru
Россия, Воронеж

Список литературы

  1. Епринцев А.Т., Анохина Г.Б., Гатауллина М.О., Федорин Д.Н. Роль эпигенетических механизмов в регуляции активности 2-ОГДГ и МДГ в листьях кукурузы (Zea mays L.) при гипоксии // Физиол. раст. 2021. Т. 68 (2). С. 187–193.
  2. Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: Высшая школа, 1990. 351 с.
  3. Силина М.В., Джалилова Д.Ш., Макарова О.В. Роль микроРНК в регуляции клеточного ответа на гипоксию // Биохимия. 2023. Т. 88 (6). С. 913–932.
  4. Agarwal S., Grover A. Molecular biology, biotechnology and genomics of flooding-associated low O2 stress response in plants // Crit. Rev. Plant Sci. 2006. V. 25. P. 1–21.
  5. Ambawat S., Sharma P., Yadav N.R. et al. MYB transcription factor genes as regulators for plant responses: an overview // Physiol. Mol. Biol. Plants. 2013. V. 3. Р. 307–321.
  6. Bailey-Serres J., Chang R. Sensing and signalling in response to oxygen deprivation in plants and other organisms // Ann. Botan. 2005. V. 96. Р. 507–518.
  7. Bhattacharjee S., Roche B., Martienssen RA. RNA-induced initiation of transcriptional silencing (RITS) complex structure and function // RNA Biol. 2019. V. 9. P. 1133–1146.
  8. Chen C., Ridzon D.A., Broomer A.J. et al. Real-time quantification of microRNAs by stem-loop RT-PCR // Nucl. Acids Res. 2005. V. 33. P. e179.
  9. Du H., Feng B.R., Yang S.S. et.al. The R2R3-MYB transcription factor gene family in maize // PLoS One. 2012. V. 6. P. e37463.
  10. He L., Hannon G.J. MicroRNAs: small RNAs with a big role in gene regulation // Nat. Rev. Genet. 2004. V. 5. P. 522–531.
  11. Heid C.A., Stevens J., Livak K.J., Williams P.M. Real time quantitative PCR // Genome Res. 1996. V. 6. P. 986–994.
  12. Hoeren F.U., Dolferus R., Wu Y., Peacock W.J., Dennis E.S. Evidence for a role for AtMYB2 in the induction of the Arabidopsis alcohol dehydrogenase gene (ADH1) by low oxygen // Genetics. 1998. V. 149. P. 479–490.
  13. Iwakawa H.O., Tomari Y. Life of RISC: formation, action, and degradation of RNA-induced silencing complex // Mol. Cell. 2022. V. 82. P. 30–43.
  14. Jones-Rhoades M.W., Bartel D.P., Bartel B. MicroRNAS and their regulatory roles in plants // Annu. Rev. Plant Biol. 2006. V. 57. P. 19–53.
  15. Joshua-Tor L. The Argonautes // Cold Spring Harb. Symp. Quant. Biol. 2006. V. 71. P. 67–72.
  16. Kramer M.F. Stem-loop RT-qPCR for miRNAs // Curr. Protoc. Mol. Biol. 2011. CHAPTER: Unit15.10.
  17. Lagos-Quintana M., Rauhut R., Lendeckel W. et al. Identification of novel genes coding for small expressed RNAs // Science. 2001. V. 294. P. 853–858.
  18. Livak K.J., Schmittgen T.D. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2–ΔΔCt method // Methods. 2001. V. 25. P. 402.
  19. Mishra V., Singh A., Gandhi N. et al. A unique miR775-GALT9 module regulates leaf senescence in Arabidopsis during post-submergence recovery by modulating ethylene and the abscisic acid pathway // Development. 2022. V. 149 (4). P. dev199974.
  20. Moldovan D., Spriggs A., Yang J. et al. Hypoxia-responsive microRNAs and trans-acting small interfering RNAs in Arabidopsis // J. Exp. Bot. 2010. V. 6. P. 165–177.
  21. Nicot N., Hausman J.F., Hoffmann L. et al. Housekeeping gene selection for real-time RT-PCR normalization in potato during biotic and abiotic stress // J. Exp. Bot. 2005. V. 56. P. 2907–2914.
  22. Partridge J.F., Scott K.S., Bannister A.J. et al. cis-acting DNA from fission yeast centromeres mediates histone H3 methylation and recruitment of silencing factors and cohesin to an ectopic site // Curr. Biol. 2002. V. 12. P. 1652–1660.
  23. Sadaie M., Iida T., Urano T. et al. A chromodomain protein, Chp1, is required for the establishment of heterochromatin in fission yeast // EMBO J. 2004. V. 23. P. 3825–3835.
  24. Song J.J., Smith S.K., Hannon G.J. et al. Crystal structure of Argonaute and its implications for RISC slicer activity // Science. 2004. V. 305. P. 1434–1437.
  25. Vaucheret H. Plant ARGONAUTES // Trends Plant Sci. 2008. V. 13. P. 350–358.
  26. Vazquez F. Arabidopsis endogenous small RNAs: highways and byways // Trends Plant Sci. 2006. V. 11. P. 460–468.
  27. Verdel A., Jia S., Gerber S. et al. RNAi-mediated targeting of heterochromatin by the RITS complex // Science. 2004. V. 303. P. 672–676.
  28. Vennapusa A.R., Somayanda I.M., Doherty C.J., Jagadish S.K. A universal method for high-quality RNA extraction from plant tissues rich in starch, proteins and fiber // Sci. Rep. 2020. V. 10 (1). P. 1–13.
  29. Voinnet O. Origin biogenesis, and activity of plant micro-RNAs // Cell. 2009. V. 136. P. 669–687.
  30. Yanfei D., Yueliang T., Cheng Z. Emerging roles of microRNAs in the mediation of drought stress response in plants // Experim. Bot. 2013. V. 64. P. 3077–3086.
  31. Zhang C., Fan L., Le B.H. et al. Regulation of ARGONAUTE10 expression enables temporal and spatial precision in axillary meristem initiation in Arabidopsis // Dev. Cell. 2020. V. 55. P. 603–616.
  32. Zeng Y., Cullen B.R. Sequence requirements for micro RNA processing and function in human cells // RNA. 2003. V. 9. P. 112–123. https://doi.org/10.1261/rna.2780503

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».