1、計(jì)算RNA組學(xué)為包括miRNA在內(nèi)的非編碼RNA研究提供了非常有力的計(jì)算機(jī)工具,它的應(yīng)用使得不同物種中大量新的非編碼RNA基因得以發(fā)現(xiàn).隨著水稻基因組計(jì)劃的不斷進(jìn)展,海量基因組的數(shù)據(jù)將有助于水稻miRNA研究的飛躍發(fā)展.通過(guò)BLAST方法,在水稻中找到了14個(gè)擬南芥和人miRNA以及小分子RNA的同源分子,包括miR123、miR40、miR176、miR177、miR178和small RNA59等.搜索的條件是水稻候選miRNA分子

2、與其擬南芥或者人同源分子在成熟序列上不超過(guò)兩個(gè)核苷酸的差異.BLAST對(duì)照實(shí)驗(yàn)搜索驗(yàn)證了這些候選水稻miRNA序列在水稻基因組中的出現(xiàn)并非隨機(jī)的結(jié)果.由于有3個(gè)候選水稻miRNA家族成員的基因,如miR123、miR40和small RNA 59,在基因組中有多拷貝的現(xiàn)象,所以它們總共可能有23個(gè)基因.對(duì)這些候選水稻miRNA家族成員的前體進(jìn)行分析后,發(fā)現(xiàn)除了水稻mir176、177和178以外,大多數(shù)候選水稻miRNA的各個(gè)變體之間以

3、及與其同源分子之間在前體序列上的保守性主要體現(xiàn)在包括這些miRNA成熟序列在內(nèi)的末端反向配對(duì)區(qū)的高度保守性上.使用MFOLD二級(jí)結(jié)構(gòu)折疊軟件對(duì)這些候選水稻miRNA家族成員可能的前體進(jìn)行二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè),結(jié)果顯示它們的前體都十分可能形成穩(wěn)定的發(fā)夾結(jié)構(gòu),而且擬南芥和水稻屬于同一家族的miRNA成員分子其前體的二級(jí)結(jié)構(gòu)具有相當(dāng)?shù)谋Ｊ匦?如miR123、miR40、miR176、miR177和miR178等.通過(guò)設(shè)計(jì)特異性的反義探針對(duì)水稻miR1

4、23a成熟分子進(jìn)行了Northern印跡雜交,證實(shí)水稻miR123a是穩(wěn)定存在的分子.在對(duì)預(yù)測(cè)的水稻miRNA進(jìn)行靶基因的計(jì)算機(jī)搜索中,共找到25個(gè)可能的靶基因,分別對(duì)應(yīng)于13個(gè)候選miRNA分子.其中,水稻miR123分子與編碼花同源異型蛋白APETALA2(AP2)的mRNA可以形成接近完全的互補(bǔ)配對(duì),水稻miR40分子則與編碼Myb相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的mRNA配對(duì)良好,而且miR123和miR40的互補(bǔ)配對(duì)位點(diǎn)在擬南芥和水稻等開(kāi)花植物中

5、都是很保守的.令人意外的是,水稻small RNA 59分子與可能的U6分子之間也能形成接近完全的互補(bǔ)配對(duì)區(qū),而且擬南芥small RNA 59也有相同的情況,這可能暗示了miRNA同樣可以通過(guò)互補(bǔ)配對(duì)的方式作用其他非編碼RNA.最后,對(duì)水稻候選miRNA的基因組織形式進(jìn)行了初步的探討.大部分水稻候選miRNA都位于基因組中的基因間隔區(qū).其中最特別是水稻miR40分子,由于其基因有5個(gè)拷貝,而且都位于1號(hào)染色體上.這可能與它具有一些與轉(zhuǎn)