植物小RNA概述

小RNA的发现史

约30年前，Gary Ruvkun博士和Victor Ambros博士两个实验室同时发现一个小RNA（命名为lin-4）靶向调控一个RNA（命名为lin-14），lin4和lin14的相互作用调节了秀丽线虫的发育时间。Ruvkun博士和Ambros博士，以及研究植物小RNA的生物学家David Baulcombe博士共同获得了2008年的阿尔伯特·拉斯克奖（Albert Lasker Award）。他们的科学发现被认为是小RNA领域的开端。在同一时代，Andrew Fire博士和Craig Mello博士发现RNA干扰（RNAi）是由双链RNA介导的，他们因此荣获了2006年的诺贝尔奖。RNAi本质上与小RNA是相关的，从此sRNA领域得到了飞速的发展。

植物小RNA概述

植物小RNA主要包括两种类型：microRNA（miRNAs）和小干扰RNA（siRNA）。miRNA前体能够形成茎环结构，进而被Dicer（DCL）蛋白切割产生成熟的miRNA，成熟miRNA的3'端发生2'-O-甲基化然后转运到胞质中。miRNAs被装载到Argonaute（AGO）蛋白上，通过切割靶RNA或抑制翻译发挥其功能。绝大多数植物内源性siRNAs是由DCL3切割产生的24-nt长的siRNAs，它们来源于基因组的异染色质、转座子和重复序列区。这些24-nt的siRNAs是RNA指导的DNA甲基化通路(RdDM)的关键分子，该途径介导了转座子DNA的从头甲基化过程。另一类重要的植物siRNAs被称为tasiRNAs或phasiRNAs。TAS转录本首先被触发miRNA所切割，然后通过RNA依赖的RNA聚合酶（RdRP）扩增成双链RNA，再经DCL4切割产生21-nt的siRNAs，即tasiRNAs。此类siRNAs广泛存在于植物中，它们中的很多由于触发miRNA未知，因此被称为phasiRNAs。