miR398家族是植物界中一類保守的miRNA家族,本文旨在探究植物miR398家族成員的分子特征,闡釋其系統(tǒng)進化規(guī)律。以數(shù)據(jù)庫公布的植物miR398成熟體、前體及靶標序列為供試數(shù)據(jù),用統(tǒng)計學和生物信息學法分析其分子特征與進化規(guī)律。miR398家族成員在34個植物物種中分布廣泛,其成熟體長度、核苷酸種類、前體莖環(huán)結(jié)構(gòu)及對靶基因抑制類型均符合典型的植物miRNA分子特征。不同植物間miR398成熟體保守性高于前體,前體莖部保守性高于環(huán)部。同一物種間的miR398家族成員具有不同的進化速率,少數(shù)物種間的miR398家族具有協(xié)同進化特征。靶基因功能預測結(jié)果顯示,miR398家族成員多以切割抑制的方式參與植物的逆境脅迫響應。植物miR398家族兼具保守性與多態(tài)性特征,不同植物間的miR398家族成員具有多樣的進化模式。研究結(jié)果為miR398介導的植物逆境脅迫響應機制探究奠定理論基礎(chǔ)。 

【文章來源】：中國農(nóng)學通報. 2020,36(11)

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植物miR398家族成員前體、成熟體及其靶標的分布和數(shù)量

圖1 植物miR398家族成員前體、成熟體及其靶標的分布和數(shù)量由植物miR398家族成員的前體序列保守二級結(jié)構(gòu)可知（圖3a),miR398前體序列的3’端莖部序列保守性高于5’端，莖部序列保守性高于環(huán)部序列且存在大小不一的loop環(huán)。此外，植物miR398前體保守二級結(jié)構(gòu)（圖3b）在第7～11 nt的位置發(fā)生了顯著的協(xié)同變異，經(jīng)過不同植物間長期的協(xié)同進化過程，最終可能形成更穩(wěn)定的miR398前體二級結(jié)構(gòu)（圖3c），該理想結(jié)構(gòu)的核苷酸從理論上變異的兼容性更強，置信度更高（E值<0.05）。

植物miR398家族成員的成熟體序列多重序列比對結(jié)果顯示（圖4a），多數(shù)植物間miR398成熟體序列的保守性較高，且根據(jù)堿基特征及其保守性可劃分為兩大類，已確定產(chǎn)生于miR398前體5’端的成熟體多劃分為第II類，多數(shù)未明確miR398形成部位以及miR398前體3’端的成熟體劃分為第I類。此外，K-S分析結(jié)果顯示，截取植物miR398家族成員核苷酸片段保守性評分為～0.50時，有效的miR398成熟體序列可對應全部收錄物種約82.5%（圖4b）；而miR398前體則只能對應約20%（圖4c）。由此可知：植物miR398家族成員的成熟體序列較其前體序列更加保守，不同植物間miR398前體序列的多態(tài)性更強。2.4 植物miR398家族成員的靶標基因功能預測分析

【參考文獻】：
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本文編號：3111038