مطالعه می یابد 'dark matter' DNA حیاتی برای برنج تولید مثل

محققان از اوکیناوا موسسه علوم و فناوری فارغ التحصیل دانشگاه (OIST) باید روشن باروری نقش از 'dark matter' DNA - غیر-برنامه نویسی توالی DNA است که قبلا به نظر می رسید که هیچ تابع.

یافته های خود را منتشر شده امروز در ارتباطات طبیعترا نشان داد که خاص غیر برنامه نویسی ژنومی منطقه ضروری است برای توسعه مناسب از مرد و زن اندام تناسلی در برنج.

"برنج یکی از عمده جهانی محصولات کشاورزی و غذای اصلی در بسیاری از کشورها از جمله ژاپن," دکتر گفت: رینا Komiya نویسنده ارشد این مقاله و پژوهشگر وابسته از OIST علم و فناوری ، "بیشتر تحقیقات به این که چگونه این نواحی ژنومی تاثیر گیاه تولید مثل به طور بالقوه می تواند منجر به افزایش بهره وری و ثبات بیشتر در عملکرد برنج."

بسیاری قبلی توسعه مطالعات متمرکز بر ژن - این بخش از DNA است که ارائه دستورالعمل برای ساخت پروتئین است. اما در مجموعه موجودات مثل گیاهان و حیوانات و بخش بزرگی از ژنوم به طور معمول بین 90-98% - نیست در واقع کد برای پروتئین است.

گستره وسیعی از این junk DNA' به مدت طولانی خیره زیست شناسان با بسیاری از دوبله آن از 'dark matter' ژنوم است. اما تحقیقات اخیر نشان می دهد که بسیاری از این غیر برنامه نویسی نواحی ژنومی ممکن است یک تابع پس از ظهور non-coding RNA.

دانشمندان در حال حاضر شناسایی انواع متعددی از non-coding RNA اعم از مولکول های کوچک تنها 20-30 نوکلئوتید پایگاه در ظهر به مولکول بیش از 200 نوکلئوتید. اگر چه مطالعات نشان می دهد که non-coding RNA نقش حیاتی در تنظیم بیان ژن - فرایند که در آن یک ژن دستورالعمل استفاده می شود به RNA یا پروتئین دقیق عملکرد هر یک از خاص non-coding RNA همچنان ضعیف است.

دکتر Komiya است به خصوص علاقه مند در تولید مثل-خاص رنس. "اینها non-coding Rna که تولید می شوند به عنوان سیستم تناسلی اشکال. من می خواستم برای کشف آنچه نقش آنها در توسعه پرچم و مادگی مرد و زن اندام های تولید مثل در گیاهان است."

ساخت جهش

در این مطالعه دکتر Komiya گروه متمرکز بر تولید مثل-خاص microRNA - عمده کلاس کوچک Rna های غیر کد گذاری - به نام microRNA2118.

دانشمندان ایجاد جهش گونه های برنج با حذف یک منطقه از ژنوم است که شامل نسخه های متعدد از خاص توالی DNA است که به افزایش microRNA2118. آنها دریافتند که جهش سويه استریل و نشان داد اختلال در ساختار پرچم و مادگی.

"این به این معنی است که نقش microRNA2118 در توسعه مناسب از پرچم و مادگی ضروری برای گیاه باروری," دکتر گفت: Komiya.

آشکار RNA و پروتئین کاوش

به منظور حفر کردن عمیق تر به چگونه microRNA2118 کنترل توسعه بساک دانشمندان را شناسایی کرده است که مولکول های دیگر را تحت تاثیر قرار بود توسط microRNA2118.

آنها دریافتند که microRNA2118 باعث رخ long non-coding RNA تولید بسیاری از کوچک RNA مولکول به نام ثانویه کوچک رنس.

"جالب است که این رنس ثروتمند بودند و در uracil یکی از چهار نوکلئوتید پایگاه های موجود در RNA است که بسیار غیر معمول در مقایسه با دیگر کوچک رنس" دکتر گفت: Komiya. "ما امیدواریم که برای پیدا کردن دقیق عملکرد این رنس - و اینکه آیا این تفاوت در نوکلئوتید ترکیب مهم در تحقیق بیشتر است."

دانشمندان همچنین کشف کردند که دو Argonaute پروتئین است که تنها تولید شده در تکوين وابسته به حضور microRNA2118. تحقیقات قبلی نشان داده است که Argonaute پروتئین تیم با رنس به انجام بسیاری از عملکرد نظارتی مانند خاموش کردن ژن ها و شکستن RNA.

دکتر Komiya گروه لذا پیشنهاد می کند که Argonaute پروتئین ممکن است ارتباط برقرار کردن با microRNA2118 باعث تولید ثانویه کوچک رنس. پروتئین همچنین ممکن است ارتباط برقرار کردن با ثانویه کوچک رنس به سکوت مناطق خاصی از ژنوم. تیم امید به روشن کردن دقیقا چگونه Argonaute پروتئین و ثانویه کوچک رنس توسعه تاثیر می گذارد از این گیاه سیستم تولید مثل در تحقیق بیشتر است.

"تولید مثل مهم پدیده عبور اطلاعات ژنتیکی به نسل بعدی و ضروری است برای حفظ یک عملکرد پایدار عرضه است. اما توسعه سیستم تناسلی پیچیده است و بسیاری از جنبه های ناشناخته باقی می ماند" به این نتیجه رسیدند دکتر Komiya. "این مطالعه نشان می دهد که non-coding Rna به دست آمده از نواحی از ژنوم که تصور می شد به غیر عملکردی حیاتی برای گیاه تولید مثل. بررسی Rna های غیر کد گذاری بیشتر هیجان انگیز و مهم منطقه از تحقیقات است."

###

* این پژوهش با حمایت ژاپن علوم و فناوری سازمان (JST) استراتژیک خلاق تحقیقات ارتقاء پروژه PRESTO (ایجاد نسل بعدی فن آوری های اساسی برای کنترل زندگی گیاهی پدیده در این زمینه) و اعطای-در-کمک برای تحقیقات علمی در ابتکاری مناطق (RNA, طبقه بندی).

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.