中國農大:測序解析miRNA調控害蟲發育機制
小菜蛾（Plutella xylostella）是全球范圍內嚴重危害十字花科作物生長的鱗翅目害蟲，據估計每年造成的損失和防治成本達到40-50億美元。最近的轉錄組分析和基因組測序為了解小菜蛾適應環境脅迫的分子機制提供了一個極好的機會。盡管Etebari等1發現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，來自中國農業大學和美國肯塔基大學的研究人員攜手系統完整地鑒定了小菜蛾全部發育階段的保守和新的 miRNAs2,該研究成果發表在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據作為參考時，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等的研究中被發現。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在小菜蛾的變態發育，對環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在小菜蛾不同發育階段的表達譜展開分析（定制miRNA芯片檢測由聯川生物承擔完成）。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，蛹和成蟲中表達穩定，而其余91個miRNAs在小菜蛾的不同發育階段發生差異性表達，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發現在已知的354個家蠶miRNAs中，有106個miRNAs在家蠶的所有發育階段都表達，而余下的miRNAs是卵和蛹特異性的，這也表明昆蟲miRNAs在胚胎發生和變態發育中發揮重要的作用。
上述研究，不僅系統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]
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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