Evolution of Arabidopsis MIR genes generates novel microRNA classes.
Evolution of Arabidopsis MIR genes generates novel microRNA classes.
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DOI：
10.1093/nar/gkn670
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发表时间：
2008-11
影响因子：
14.9
通讯作者：
Meins F Jr
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Vazquez F;Blevins T;Ailhas J;Boller T;Meins F Jr
在拟南芥中，典型的21-nt miRNA由Dicer-like（DCL）1从发夹前体产生。我们已经鉴定了一类新的功能性23- 25-nt长的miRNA，其由DCL 3独立地从相同的miRNA前体产生。Long-miRNAs受发育调控，在某些情况下在进化过程中保持不变，这意味着它们具有生物学功能。植物microRNA基因（MIR）被认为是通过靶基因的反向复制进化而来的。我们发现，最近进化的MIR基因一致地产生长miRNA，而古老的MIR基因主要产生典型的miRNA。来自代表进化的原MIR基因的反向重复序列的转录物被DCL 3加工成长miRNA，并且还被DCL 1、DCL 2或DCL 4加工成不同大小的miRNA，这取决于发夹茎长度。我们的研究结果表明，MIR基因的进化与DCL使用的逐渐重叠变化相关，导致特定大小的miRNA。
In Arabidopsis, canonical 21-nt miRNAs are generated by Dicer-like (DCL) 1 from hairpin precursors. We have identified a novel class of functional 23- to 25-nt long-miRNAs that is generated independently from the same miRNA precursors by DCL3. Long-miRNAs are developmentally regulated and in some cases have been conserved during evolution implying that they have biological functions. Plant microRNA genes (MIR) have been proposed to evolve by inverted duplication of the target gene. We found that recently evolved MIR genes consistently give rise to long-miRNAs, while ancient MIR genes give rise predominantly to canonical miRNAs. Transcripts from inverted repeats representing evolving proto-MIR genes were processed by DCL3 into long-miRNAs and also by DCL1, DCL2 or DCL4 depending on hairpin stem length to produce different sizes of miRNAs. Our results suggest that evolution of MIR genes is associated with gradual, overlapping changes in DCL usage resulting in specific size classes of miRNAs.
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