identification of mirnas and their target genes in taraxacum spp

Micrornas are endogenous noncoding rna that play vital roles in all plant cellular metabolic processes by mediating target gene expression. to date, mirnas in taraxacum spp., which is an important industrial plant, have remained largely unknown. in the present study, 970 mirnas from 399 families were identified in taraxacum spp by conducting computational approaches. the most frequent mirnas in taraxacum spp was mir5021. according to the kegg results, mir5021, mir838, and mir1533 are related to the terpene biosynthesis pathway, while mir5015b, and mir1436 are involved in the starch and sucrose biosynthesis pathways. quantitative real-time pcr assay was performed to validate the expression levels of five predicted mirnas and 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme a reductase (hmgcr) and invertase as the target genes. results indicated that the highest relative expression of mir1533 and mir1436 occurred in the flower, while the highest transcripts levels of mir5015b were observed in the stem. in addition, the higher relative expression level of the mir5021 and mir838 was consistent with the lower expression level of the hmgcr gene in all tissue, suggesting that mir5021 and mir838 are involved in regulating hmgcr gene expression. since mevalonate pathway is the main source of isopentenyl pyrophosphate, which is used in the synthesis of rubber, mir5021 and mir838 play an important role in the production of rubber by regulating the expression of hmgcr enzyme. these findings will accelerate future perspective studies on the regulatory mechanisms of mirnas in taraxacum kok-saghyz.

شناسایی mirnaها و ژن‌های هدف آنها در گیاهان خانواده taraxacum

میکروrnaها یک گروه از rnaهای غیر کدکننده پروتئینی درون زاد بوده که با تاثیر گذاری بر بیان ژن های هدف، نقش های حیاتی در تمام فرآیندهای متابولیک سلولی دارند. با وجود شناسایی mirna ها در این خانواده، تا به امروز mirna ها در گونه های taraxacum، که یک گیاه صنعتی مهم است، تا حد زیادی ناشناخته مانده است. در مطالعه حاضر، با انجام رویکردهای محاسباتی، 970 mirna از 399 خانواده در گونه های taraxacum شناسایی شده است. mir5021 رایج ترین mirna در گونه taraxacum است. با توجه به نتایج kegg، mir5021، mir838 و mir1533 به مسیر بیوسنتز ترپن مرتبط بودند، در حالی که mir5015b و mir1436 در مسیرهای بیوسنتز نشاسته و ساکارز نقش داشتند. آزمایش qpcr برای تایید سطوح بیان پنج mirna و 3-هیدروکسی-3- متیل گلوتاریل کوآنزیم a ردوکتاز ) hmgcr) و اینورتاز به عنوان ژن های هدف انجام شد. نتایج نشان داد که بیشترین بیان نسبی mir1533 و mir1436 در گل رخ داد، در حالی که بالاترین سطح رونوشت mir5015b در ساقه مشاهده شد. علاوه بر این، سطح بیان نسبی بالاتر mir5021 و mir838 با سطح بیان پایین‌تر ژن hmgcr در تمام بافت‌ها مطابقت داشت، که نشان می‌دهد mir5021 و mir838 در تنظیم بیان ژن hmgcr نقش دارند. از آنجایی که مسیر موالونات منبع اصلی ایزوپنتنیل پیروفسفات است که در سنتز کائوچو استفاده می شود، پس mir5021 و mir838 با تنظیم بیان آنزیم hmgcr نقش مهمی در تولید کائوچو دارند. این یافته ها مطالعات چشم انداز آینده را در مورد مکانیسم های تنظیمی mirna ها در taraxacum kok-saghyz سرعت می بخشد.