拟南芥miRNA172b-5p、miRNA172e-5p和miRNA472-3p靶向MSH6基因参与Cd应激响应

MSH6在激活细胞周期阻滞和修复镉诱导的DNA损伤等方面具有重要功能.本研究以拟南芥为实验材料,通过生物信息学分析发现,MSH6具有miRNA172b-5p、miRNA172e-5p、miRNA472-3p等microRNAs (miRNAs)的作用靶点.利用烟草双荧光素酶报告系统体外验证检测发现,与阴性对照组相比,miRNA172b-5p、miRNA172e-5p和miRNA472-3p均可显著抑制荧光素酶的相对活性,其比值分别下降了25.5％、47.2％和49.5％.采用拟南芥植株瞬时侵染体内验证结果显示,miRNA172b-5p、miRNA172e-5p和miRNA472-3p分别上升了178.9％、123.6％和37.6％;同时,qRT-PCR(real time quantitative reverse transcript polymerase chain reaction)结果表明,拟南芥幼苗在1.25、2.5、4.0mg·L-1Cd胁迫7d后,与对照组相比,MSH6表达显著降低,分别下降了20.3％、22.7％和38.2％.而miRNA172b-5p、miRNA172e-5p和miRNA472-3p表达显著增加,二者呈显著的负相关关系(r=-0.997,P＜0.01;r=-0.997,P＜0.01;r=-0.952,P＜0.05),表明miRNA172b-5p、miRNA172e-5p和miRNA472-3p是拟南芥Cd胁迫响应的miRNAs,并且靶向MSH6基因.本研究为DNA mismatch repair (MMR)对Cd毒理调控机制的研究提供miRNA理论基础.