中國農(nóng)大:測序解析miRNA調(diào)控害蟲發(fā)育機制
小菜蛾（Plutella xylostella）是全球范圍內(nèi)嚴重危害十字花科作物生長的鱗翅目害蟲，據(jù)估計每年造成的損失和防治成本達到40-50億美元。最近的轉(zhuǎn)錄組分析和基因組測序為了解小菜蛾適應環(huán)境脅迫的分子機制提供了一個極好的機會。盡管Etebari等1發(fā)現(xiàn)了在寄生脅迫下二齡幼蟲中的一組miRNAs，但仍缺乏對小菜蛾完整miRNA的鑒定。為此，來自中國農(nóng)業(yè)大學和美國肯塔基大學的研究人員攜手系統(tǒng)完整地鑒定了小菜蛾全部發(fā)育階段的保守和新的 miRNAs2,該研究成果發(fā)表在11月刊的PLoS One上。研究人員首先采用高通量測序技術對小菜蛾的miRNA組進行了全面鑒定（小RNA測序由聯(lián)川生物承擔完成）。實驗中構建了小菜蛾（從卵到成蟲）的整個發(fā)育階段的混合小RNA文庫。通過比對家蠶基因組和miRBase上已報道的miRNAs ，共鑒定出234個miRNAs。當使用小菜蛾的基因組數(shù)據(jù)作為參考時，可鑒定出348個miRNAs，這其中有120個miRNAs 在兩種比對情況下是重合的。因此，從小菜蛾的不同發(fā)育階段中總共鑒定出462個miRNAs，而其中69個miRNAs已在Etebari等的研究中被發(fā)現(xiàn)。在剩余383個新的miRNAs中，有174個是小菜蛾特有的。這將成為分析miRNA在小菜蛾的變態(tài)發(fā)育，對環(huán)境的生理行為適應性中作用的基礎。
為分析miRNA對靶基因表達的調(diào)控，分析miRNA表達譜的變化是必不可少的，因此研究人員采用定制的μParaflo®微流體miRNA芯片對miRNA在小菜蛾不同發(fā)育階段的表達譜展開分析（定制miRNA芯片檢測由聯(lián)川生物承擔完成）。定制芯片上包含有全部234個來自測序預測到的miRNAs。
在所有被檢測的miRNAs中，143個miRNAs在卵，幼蟲，蛹和成蟲中表達穩(wěn)定，而其余91個miRNAs在小菜蛾的不同發(fā)育階段發(fā)生差異性表達，分別有16，16，16，和7個小菜蛾miRNAs分別在卵，幼蟲，蛹和成蟲中特異性表達。在另一項研究中，Zhang等3發(fā)現(xiàn)在已知的354個家蠶miRNAs中，有106個miRNAs在家蠶的所有發(fā)育階段都表達，而余下的miRNAs是卵和蛹特異性的，這也表明昆蟲miRNAs在胚胎發(fā)生和變態(tài)發(fā)育中發(fā)揮重要的作用。
上述研究，不僅系統(tǒng)記錄了小菜蛾完整的miRNA譜，同時也為將來的功能分析和害蟲防治提供了分子靶標。
1.Etebari K, Hussain M, Asgari S. (2013) Identification of microRNAs from Plutella xylostella larvae associated with parasitization by Diadegma semiclausum. Insect Biochem Mol Biol [Epub ahead of print].[abstract]
2.Liang P, Feng B, Zhou X, Gao X (2013) Identification and Developmental Profiling of microRNAs in Diamondback Moth, Plutella xylostella (L.). PLoS ONE 8(11), e78787.[article]
3.Zhang Y, Zhou X, Ge X, Jiang J, Li M, et al.. (2009) Insect-Specific microRNA Involved in the Development of the Silkworm Bombyx mori. PloS one 4(3), e4677. [article]
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