论文摘要
microRNA是一类长约22nt的内源非编码小分子RNA，在线虫、果蝇、家鼠、人体及拟南芥等生物中普遍存在，并对其生长发育起着重要的调控作用。目前研究人员通过实验和计算机的方法在植物和动物中发现了越来越多的microRNA分子，但是在利用实验方法检测microRNA时，当microRNA在生物体内表达量低或在特定阶段表达时，就很难检测到microRNA分子。例如一些microRNA由于其自身的特性，包括序列组成或转录后编辑或甲基化修饰等而难以克隆，另外由于大多数内源siRNA和microRNA的低水平表达产生的低信号使得利用基因芯片技术鉴定microRNA分子也困难重重。近年来，随着人类基因组和许多模式生物基因组测序工作的完成，利用计算机搜索microRNA的方法逐渐普及。小麦营养比较丰富、经济价值较高，是世界上总产量占第二位的粮食（仅次于玉米），是人和动物的主食之一，也是我国粮食系统中的重中之重。我国是世界上小麦生产的第一大国，小麦生产自然是农业生产中的一个重要部分，所以对小麦的抗虫害抗盐等性状的研究就显得十分重要。由于近期对于microRNA的研究表明它们与植物各个阶段的生长发育息息相关，所以对小麦microRNA的研究也非常必要，而对小麦microRNA研究的第一步就是找出小麦中尽可能多的microRNA和它们的靶序列的种类和功能。本文利用生物信息学方法在小麦基因组及EST库中搜索可能的microRNA分子，望借此一方面增加小麦microRNA数据库，以方便今后对小麦基因表达调控的深一步研究，另一方面研究小麦microRNA与其靶序列的作用方式及其靶序列的功能以便了解整个植物microRNA与其靶序列的作用系统。我们首先从miRBase数据库中挑选出所有植物中已报道的microRNA分子的成熟序列作为模板序列进行同源性搜索，再分析其二级结构并筛选出符合microRNA二级结构特征的序列作为小麦microRNA的候选分子，挑出部分非EST序列，利用RT-PCR验证表达情况，最后利用在线分析软件找出这些候选分子的靶序列，对其靶序列的功能进行分析，预测小麦及整个植物microRNA分子的功能。现将结果小结如下：在小麦基因组和EST数据库中利用生物信息学方法搜索出29个与其它植物同源的microRNA候选分子。经过分析发现所鉴定的29个microRNA候选分子属于22个保守的microRNA家族，4个microRNA分子为多拷贝，19个microRNA分子为单拷贝。29个候选分子中有20个为EST序列，我们在剩下的非EST序列中抽出6个进行RT-PCR验证，其中2个在所有组织中均出现条带，另外2个的条带具有组织特异性，剩下的2个未出现条带。这说明有些microRNA基因可能作用于同一物种的所有组织，有些则作用于部分组织，证明了microRNA在调节植物不同阶段的生长发育中起着重要的作用。