植物マイクロRNA：遺伝子発現機構のマスターレギュレーター

Plant microRNAs: master regulator of gene expression mechanism.

• Riddhi Datta
• Soumitra Paul

抄録

植物の生理応答は、いくつかのシグナル伝達分子によって制御されています。その中でもmiRNAは、一般に21〜24ヌクレオチドの長さを持ち、様々な植物種に広く分布しており、多様な生理応答の鍵となるシグナル伝達中間体として機能しています。成熟したmiRNAは、RNAポリメラーゼIIによってMIR遺伝子から合成され、Dicer-like (DCL)タンパク質ファミリーメンバーによって処理される。処理されたmiRNAは、特定のトランスポーター群によって核から細胞質に輸送され、RNA-induced silencing complex (RISC)に取り込まれて、特定のmRNAを切断する。マイクロRNAは、標的となる転写産物の配列相補性に応じて、自分の遺伝子以外の多様な遺伝子発現を抑制することができます。また、マイクロRNAは、DNAメチル化や翻訳阻害により遺伝子発現を修飾することができます。また、異なるクラスのDCLやアルゴヌートタンパク質(AGO)は、植物におけるmiRNAによる遺伝子サイレンシング機構を助けています。

Several signaling molecules critically regulate the physiological responses in plants. Among them, miRNAs, generally 21-24 nucleotides long, are widely distributed in different plant species and play as key signaling intermediates in diverse physiological responses. The mature miRNAs are synthesized from MIR genes by RNA polymerase II and processed by Dicer-like (DCL) protein family members associated with some accessory protein molecules. The processed miRNAs are transported to the cytoplasm from the nucleus by specific group of transporters and incorporated into RNA-induced silencing complex (RISC) for specific mRNA cleavage. MicroRNAs can suppress the diverse gene expression, depending on the sequence complementarity of the target transcript except of its own gene. Besides, miRNAs can modulate the gene expression by DNA methylation and translational inhibition of the target transcript. Different classes of DCLs and Argonaute proteins (AGOs) help the miRNAs-mediated gene silencing mechanism in plants.

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