Evolution of microRNA827 targeting in the plant kingdom
大多數保守的microRNA於不同物種間保留著類似的標的基因。microRNA827(miR827)為一缺磷誘導保守的microRNA,是調節植物磷酸鹽運送與儲存的重要因子,但在阿拉伯芥和水稻其標的基因不同但皆具有SPX蛋白質域。miR827的標的基因在阿拉伯芥為NITROGEN LIMITATION ADAPTATION(NLA);而在水稻為PHOSPHATE TRANSPORTER 5(PHT5)。在這個研究,我們探討miR827如何在演化過程中轉變其標的基因的偏好。依據標的基因預測分析,我們發現在大多數被子植物中,miR827調控PHT5的同源基因,但是在十字花科和醉蝶花科則調控NLA的同源基因,提供了miR827於十字花目演化過程轉變標的基因的證據。有趣的是,我們發現豆科植物喪失了miR827基因、以及miR827調控的功能。分析阿拉伯芥PHT5之miR827切位點序列與其基因在缺磷的表達,發現miR827切位點的突變和轉錄後選擇性剪接,導致了切位點序列的喪失,因此失去了miR827對PHT5的調控。我們的研究闡明了miR827標的基因在植物演化過程中的轉變,並揭露miR827調控的獨特性,即使其標的基因改變,miR827對缺磷的誘導與其調節細胞內磷酸鹽的儲運在不同物種間仍舊保留。
林維怡、林晏宇、姜素芬、Syu C、謝立青*、邱子珍* (2018) New Phytologist, 217: 1712-1725