شناسايي و تعيين خصوصيات ميكرو RNA‌هاي حفاظت شده در عدس

Identification and characterization of conserved miRNAs in lentil

ميكرو RNA‌ها (miRNAs) دسته‌اي از مولكول‌هاي ريز RNA، غير كد كننده‌ي درون‌زا، با طولي حدود 24-18 نوكلئوتيد محسوب مي‌شوند كه ژن‌هاي هدف را در سطح پس از رونويسي در گياهان كنترل مي‌كنند. همچنين اين گروه از RNA ها نقش مهمي در رشد و نمو، فرآيندهاي زيستي، تكثير سلولي و پاسخ به تنش‌ها در گياهان ايفا مي‌كنند. تا به امروز، هيچ‌گونه گزارشي از شناسايي miRNA‌ براي عدس ثبت نشده است، اين در حالي است كه چندين گزارش از وجود miRNA در ساير گونه‌هاي حبوبات وجود دارد. لذا در مطالعه حاضر به‌منظور پيش‌بيني و تحليل miRNA‌هاي حفاظت شده بالقوه و ژن‌هاي هدفشان در عدس، RNA كل از بافت برگ با استفاده از روش ترايزول استخراج شد و مورد توالي‌يابي قرار گرفت. ابتدا يوني‌ژن‌هاي غير‌كننده به پروتئين شناسايي شدند و به‌عنوان توالي‌هاي كانديد پيش‌ساز miRNA در نظر گرفته شد. در نهايت از بين آن‌ها پنج miRNA با عناوين miR156، miR166، miR167، miR171 و miR391 متعلق به 5 خانواده حفاظت شده miRNA پس از يكسري فيلترهاي سخت‌گيرانه شناسايي شد. علاوه بر اين، mRNA ژن‌هاي هدف با استفاده از نواحي جفت شده با miRNAها پيش‌بيني شدند. در مجموع با توجه به نقش تنظيمي ميرناهاي شناسايي شده بر طيف وسيعي از ژن‌هاي پايين‌دستي شبكه‌هاي ژني، مي‌توان از اين ميرناها به‌عنوان ژن‌هاي كانديد در برنامه‌هاي به‌نژادي عدس با هدف بهبود عملكرد كمي و كيفي بهره برد.

MicroRNAs (miRNAs) are endogenous, noncoding, small RNA molecules consisting of 18-24 nucleotides (nts) that regulate target genes at the post-transcriptional level in plants. Also, this group of RNAs play a crucial role in development of plant, biological processes, cell proliferation and stress response. To date, no miRNAs have been identified in the lentil species although there are several reports on miRNAs in other legume species. Therefore, in this study, in order to identify and analysis of potential miRNAs and their target genes in lentil, total RNA from leaf tissue was extracted using with TRIzol method and was sequenced. Non-protein coding unigenes were identified and considered for candidates of miRNA precursor. Finally five miRNAs belonging to 5 highly conserved families were identified following a range of strict filtering criteria, designated as, lcu-miR156, lcu-miR166, lcu-miR167, lcu-miR171 and lcu-miR391. In addition, we predicted target mRNA genes form complementary base pair in seed region of miRNAs. Totally, due to the regulatory role of the identified miRNA on changing the range of downstream genes in the gene networks, it may be possible to use the identified microRNA as candidate genes in breeding programs aimed at improving the quality and quantity of lentil