Bitki MikroRNA’ları: Biyogenezi, Köken ve Evrimi

Abstract

MikroRNA (miRNA)’lar ökaryotik hücrelerde bulunan, endojen, kodlama yapmayan kısa RNA’lardır. Hemen hemen tüm bitkilerde tanımlanmış olan işlevsel miRNA’lar, yaklaşık 22 nükleotid uzunluğunda olup, mRNA yıkımını yönlendirerek veya translasyonu baskılayarak; bitki büyümesi, gelişmesi ve strese verilen cevaplarda önemli rol oynar. Bitki genomunda yer alan miRNA’ların kökeni ve evrimi ile ilgili az sayıda çalışma bulunmaktadır. Yeni nesil sekanslama gibi yüksek verimli (high-throughput) araçların kullanılmaya başlamasıyla son on yılda tanımlanan miRNA’ların sayısı ve evrimsel değişimleriyle ilgili bilgilerimiz önemli derecede artış göstermiştir. Atasal transkripsiyon faktörlerini düzenleyen miRNA’ların bitki familyaları arasında korunduğunu ortaya koyan çalışmalar, miRNA’ların ortak bir kökeni olduğuna işaret etmektedir. Korunmuş miRNA’ların aksine herhangi bir bitki türünde ifade edilen, filogenetik olarak kısıtlı bir dağılım gösteren ve evrimsel olarak daha genç olduğu düşünülen, çok sayıda korunmamış miRNA da bulunmaktadır. Bitkilerde korunmuş miRNA’ların, belli bir türe ya da soya özgü korunmamış miRNA’lardan sayıca çok daha fazla olduğu ve tıpkı korunmuş miRNA’lar gibi bu genç miRNA’ların da çok sayıda biyolojik sürecin düzenlemesinde yer aldığı pek çok çalışma ile gösterilmiştir. Bu derleme, evrimsel bir bakış açısıyla bitki miRNA’larının korunumu ve farklılaşmasını özetlemeyi amaçlamaktadır.

Keywords

• Bitki, mikroRNA, evrim, köken, post transkripsiyonel düzenleme

Plant MicroRNAs: Biogenesis, Origin and Evolution

Abstract

MicroRNAs (miRNAs) are a class of endogenous, non-coding, short RNAs found in eukaryotic cells. Mature miRNA is an around 22 nucleotides (nt) long and they are identified in nearly all plants where they play important roles in growth, development and stress responses by guiding mRNA cleavage or by repressing translation. However, only limited studies are existent about origin and evolution of miRNAs in plant genomes. In recent years, high throughput discovery tools such as next-generation sequencing significantly increased the number of known miRNAs and their evolutionary changes in different organisms. To date, many data demonstrate that subsets of miRNA families, which regulate ancestral transcription factors, are conserved between plant families, indicating their very ancient origin. In contrast, multiple non-conserved miRNAs expressed by any given plant species have a limited phylogenetic distribution, suggesting they are evolutionary young miRNAs. Several studies have shown that plants non-conserved miRNAs already largely outnumber their conserved counterparts and plants use highly conserved as well as young, lineage specific miRNAs to regulate numerous biological processes. The aim of this review is to summarize the conservation and divergence in plant miRNAs in evolutionary perspectives

Keywords

• Plant, microRNA, evolution, origin, post transcriptional regulation