Impacto del dsRNA exógeno en la composición de miARN en
Autores: Nityagovsky, Nikolay N.; Kiselev, Konstantin V.; Suprun, Andrey R.; Dubrovina, Alexandra S.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Impacto del dsRNA exógeno en la composición de miARN en
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Superficies de plantas
Expresión génica
MicroARN
Chalcona sintasa
Tratamiento con ARN de doble cadena
Perfil de miARN
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 10
Citaciones: Sin citaciones
La aplicación de ARN de doble cadena (dsARN) en las superficies de las plantas ha surgido como una herramienta prometedora para manipular la expresión génica en plantas y patógenos, ofreciendo nuevas oportunidades para la mejora de cultivos. Si bien la investigación ha demostrado la capacidad de los dsARN exógenos para silenciar genes, el espectro completo de su impacto, particularmente en la intrincada red de microARN (miARN), sigue siendo en gran medida inexplorado. Aquí, mostramos que la aplicación exógena de dsARN que codifica para la chalcona sintasa a las hojas de roseta indujo alteraciones extensas en el perfil de miARN, mientras que el dsARN de neomicina fosfotransferasa II bacteriana no específica tuvo un efecto mínimo. Dos días después del tratamiento, detectamos 60 miARNs expresados diferencialmente entre los 428 miARNs encontrados en el genoma. Un total de 59 miARNs cambiaron significativamente después del tratamiento con dsARN en comparación con agua y dsARN, y 1 miARN cambió significativamente después de dsARN y dsARN en comparación con el control de agua. Un análisis de enriquecimiento funcional integral reveló 17 categorías principales de GO enriquecidas entre los genes potencialmente dirigidos por los miARNs regulados al alza y a la baja. Estas categorías incluyeron procesos como la biosíntesis de compuestos aromáticos, biosíntesis de heterociclos, metabolismo y biosíntesis de ARN, transcripción de ADN y desarrollo de plantas. Varios objetivos predichos de miARNs regulados al alza y a la baja, incluyendo , , , , , , y , fueron verificados por qRT-PCR. El análisis mostró una correlación negativa entre la expresión de los miARNs y la expresión de sus objetivos predichos. Así, los dsARN específicos de genes exógenos inducen cambios sustanciales en la composición de miARN de la planta, afectando en última instancia la expresión de una amplia gama de genes. Estos hallazgos tienen profundas implicaciones para nuestra comprensión de los efectos de la interferencia de ARN inducida exógenamente, que puede tener efectos más amplios más allá de la degradación dirigida de mARN, afectando la expresión de otros genes a través de la regulación de miARN.
Descripción
La aplicación de ARN de doble cadena (dsARN) en las superficies de las plantas ha surgido como una herramienta prometedora para manipular la expresión génica en plantas y patógenos, ofreciendo nuevas oportunidades para la mejora de cultivos. Si bien la investigación ha demostrado la capacidad de los dsARN exógenos para silenciar genes, el espectro completo de su impacto, particularmente en la intrincada red de microARN (miARN), sigue siendo en gran medida inexplorado. Aquí, mostramos que la aplicación exógena de dsARN que codifica para la chalcona sintasa a las hojas de roseta indujo alteraciones extensas en el perfil de miARN, mientras que el dsARN de neomicina fosfotransferasa II bacteriana no específica tuvo un efecto mínimo. Dos días después del tratamiento, detectamos 60 miARNs expresados diferencialmente entre los 428 miARNs encontrados en el genoma. Un total de 59 miARNs cambiaron significativamente después del tratamiento con dsARN en comparación con agua y dsARN, y 1 miARN cambió significativamente después de dsARN y dsARN en comparación con el control de agua. Un análisis de enriquecimiento funcional integral reveló 17 categorías principales de GO enriquecidas entre los genes potencialmente dirigidos por los miARNs regulados al alza y a la baja. Estas categorías incluyeron procesos como la biosíntesis de compuestos aromáticos, biosíntesis de heterociclos, metabolismo y biosíntesis de ARN, transcripción de ADN y desarrollo de plantas. Varios objetivos predichos de miARNs regulados al alza y a la baja, incluyendo , , , , , , y , fueron verificados por qRT-PCR. El análisis mostró una correlación negativa entre la expresión de los miARNs y la expresión de sus objetivos predichos. Así, los dsARN específicos de genes exógenos inducen cambios sustanciales en la composición de miARN de la planta, afectando en última instancia la expresión de una amplia gama de genes. Estos hallazgos tienen profundas implicaciones para nuestra comprensión de los efectos de la interferencia de ARN inducida exógenamente, que puede tener efectos más amplios más allá de la degradación dirigida de mARN, afectando la expresión de otros genes a través de la regulación de miARN.