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MicroRNAs01:22

MicroRNAs

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MicroRNA (miRNA) are short, regulatory RNA transcribed from introns—non-coding regions of a gene—or intergenic regions—stretches of DNA present between genes. Several processing steps are required to form biologically active, mature miRNA. The initial transcript, called primary miRNA (pri-mRNA), base-pairs with itself forming a stem-loop structure. Within the nucleus, an endonuclease enzyme, called Drosha, shortens the stem-loop structure into hairpin-shaped pre-miRNA. After...
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MicroRNAs

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Regulation of Expression at Multiple Steps01:23

Regulation of Expression at Multiple Steps

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The gene expression in cells is regulated at different stages: (i) transcription, (ii) RNA processing, (iii) RNA localization, and (iv) translation. Transcriptional regulation is mediated by regulatory proteins such as transcription factors, activators, or repressors—these control gene expression by initiating or inhibiting the transcription of genes. Once a precursor or pre-mRNA is produced, it undergoes post-transcriptional modification, including 5' capping, splicing, and the...
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RNA Interference01:23

RNA Interference

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RNA interference (RNAi) is a process in which a small non-coding RNA molecule blocks the post-transcriptional expression of a gene by binding to its messenger RNA (mRNA) and preventing the protein from being translated.
This process occurs naturally in cells, often through the activity of genomically-encoded microRNAs. Researchers can take advantage of this mechanism by introducing synthetic RNAs to deactivate specific genes for research or therapeutic purposes. For example, RNAi could be used...
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piRNA - Piwi-interacting RNAs02:57

piRNA - Piwi-interacting RNAs

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PIWI-interacting RNAs, or piRNAs, are the most abundant short non-coding RNAs. More than 20,000 genes have been found in humans that code for piRNAs while only 2000 genes have been found for miRNAs. piRNAs can act at the transcriptional and post-transcriptional levels and have a vital role in silencing transposable elements present in germ cells. They are also involved in epigenetic silencing and activation. Previously, they were thought to function only in germ cells but new evidence suggests...
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Las transcripciones primarias de los microARN codifican los péptidos reguladores.

Dominique Lauressergues1, Jean-Malo Couzigou1, Hélène San Clemente1

  • 11] Université de Toulouse, UPS, UMR5546, Laboratoire de Recherche en Sciences Végétales, 31326 Castanet-Tolosan, France [2] Centre National de la Recherche Scientifique, CNRS, UMR5546, 31326 Castanet-Tolosan, France.

Nature
|March 26, 2015
PubMed
Resumen

Los microARN primarios de las plantas (pri-miRNA) codifican pequeños péptidos (miPEP) que mejoran la acumulación de miRNA maduro y regulan el desarrollo de las raíces. Estos miPEP pueden ofrecer aplicaciones agronómicas para controlar el crecimiento de las plantas.

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Área de la Ciencia:

  • Biología Molecular Biología Molecular
  • Ciencias de las plantas Ciencias de las plantas.
  • Genética La genética.

Sus antecedentes:

  • Los microARN (miRNA) son reguladores clave de la expresión génica, que suelen actuar después de la transcripción.
  • La función de las transcripciones de miARN primario más grandes (pri-miRNAs) sigue siendo en gran medida inexplorada.
  • Se sabe que los pri-miRNAs vegetales se procesan en miRNAs maduros, pero su capacidad funcional completa está bajo investigación.

Objetivo del estudio:

  • Investigar el papel funcional de los pri-miRNAs vegetales más allá de su papel como precursores de los miRNAs maduros.
  • Para identificar nuevos elementos reguladores dentro de las secuencias de pri-miRNA.
  • Explorar el potencial de estos elementos para aplicaciones agrícolas.

Principales métodos:

  • Identificación y caracterización de marcos de lectura abiertos dentro de las secuencias de pri-miRNA de plantas.
  • Síntesis y aplicación de péptidos identificados (miPEP) en modelos de plantas (Medicago truncatula, Arabidopsis thaliana).
  • Análisis cuantitativo de los niveles maduros de miRNA y pri-miRNA, la expresión génica y los fenotipos del desarrollo de las raíces.

Principales resultados:

  • Los pri-miRNA de las plantas contienen marcos cortos de lectura abierta que codifican los péptidos reguladores, llamados miPEP.
  • miPEP171b y miPEP165a mejoran la acumulación de sus miRNAs maduros correspondientes al aumentar la transcripción de pri-miRNA.
  • La aplicación de miPEPs sintéticos altera el desarrollo de las raíces, lo que demuestra su actividad biológica y potencial para uso agronómico.

Conclusiones:

  • Los pri-miRNAs de las plantas pueden codificar péptidos funcionales (miPEPs) que regulan la biogénesis y la expresión génica del miRNA.
  • Las miPEP representan una nueva capa de regulación génica en las plantas, que potencialmente puede afectar el desarrollo.
  • El descubrimiento de miPEPs abre caminos para nuevas estrategias en la mejora de cultivos y biotecnología agrícola.