Journals / Türk Biyokimya Dergisi / 2014 / Cilt: 39 - Sayı: 1
Identification of miRNAs from French bean (Phaseolus vulgaris) under low nitrate stress
- Journal
- Türk Biyokimya Dergisi
- Pages
- 1–8
- DOI
- —
Abstract
Objective: In this study, we report the role of miRNAs involved under nitrogen starvation from widely grown vegetable crop, French bean. In recent years, a great deal of attention has been paid to the elucidation of miRNAs involved in low nitrate stress. Methods: To identify miRNAs expressed under stress, cDNA libraries were analyzed. Results: We reported the nine potential miRNAs with 67 targets involved in nutrient transporters and other stress specific genes.Among the miRNA sequences obtained 6 sequences belong to miR172 family, one with miR169. RT-PCR analysis of expression of miR172 family was induced upon low nitrate stress while miR169 family was repressed. In addition, Pvu-SN7b and Pvu-miR16 may be new members of miRNA172 and miR169 families, respectively. Conclusion: The targets of Pvu-SN7b were major protein kinases, one among which is the Protein Kinase CK2. CK2 Kinase is found to involve in transcription-directed signaling, gene control and cell-cycle regulation. Other targets of Pvu-SN7b were involved in DNAdependent transcription regulation, photo-periodism, calcium-mediated signaling. PvumiR16 targets Thymidine kinase, the key enzyme of deoxy-nucleotide synthesis. The cleavage of these targets affects cell proliferation there by affecting nodule formation. PvumiR8 inhibits translation of its target protein Pre-protein translocase, a membrane-bound protein transporter involved in trans-membrane protein transportation. Together these results denote the response and role of miRNAs to nitrate-limiting conditions in French bean.
Özet
Amaç: Çalışmada yaygın olarak yetiştirilen bitki tohumu olan Fransız fasulyesinde düşük nitrat koşulları altında miRNA'ların rolü araştırılmıştır. Son yıllarda düşük nitrat stresi ile ilişkili miRNA'ların aydınlatılması gittikçe önem kazanmaktadır. Yöntem: Stres altında ifadelenen miRNA'ları tanımlamak amacıyla cDNA kitaplıkları analiz edilmiştir.Bulgular: Dokuz potansiyel miRNA ve bunların besin taşıyıcıları ve strese özgül genlerle ilişkili 67 hedefi saptanmıştır. miRNA dizilerinin 6 tanesi miR172, bir tanesi ise miR169 ailesine ait olarak bulunmuştur. RT-PCR analizlerinde, miR172 ailesinin ifadelenmesi düşük nitrat stresi koşullarında artarken, miR169 ailesi baskılanmaktadır. Ayrıca PvuSN7b ve Pvu-miR16'nın sırasıyla miRNA172 ve miR169 ailelerinin yeni üyeleri olabileceği düşünülmektedir.Sonuç: Pvu-SN7b'nin hedefleri protein kinaz CK2'nin de içinde bulunduğu protein kinazlardır. CK2 kinaz transkripsiyon yönlendirmeli sinyal yolu, gen kontrolü ve hücre döngüsünün düzenlenmesi ile bağlantılıdır. Pvu-SN7b'nin diğer hedefleri DNA-bağımlı transkripsiyonun düzenlenmesi, photoperiodism, kalsiyum aracılı sinyal yollarında görev almaktadır. Pvu-miR16 deoksinükleotid sentezinde anahtar enzim olan timidin kinazı hedef almaktadır. Bu hedeflerin kesilmesi hücre büyümesini dolayısıyla nodül oluşumunu etkilemektedir. Pvu-miR8 hedef proteini olan Pre-protein translokazın translasyonunu inhibe etmektedir. Pre-protein transkolaz membran-bağlı protein taşıcısı olup, transmembran protein taşınmasından sorumludur. Bütün bu bulgular Fransız fasülyesinde sınırlı nitrat bulunması durumunda miRNA'ların yanıt ve rollerini göstermektedir.