سرکوب مسیر microRNA در کرم غوزه پنبه، Helicoverpa armigera
کد مقاله : 1724-23IPPC
نویسندگان
1کیلومتر 17 اتوبان تهران کرج، بلوار پژوهش، دانشکده کشاورزی تربیت مدرس، خوابگاه احمدی روشن، اتاق 202
2تهران، اتوبان چمران، پل نصر، دانشگاه تربیت مدرس
3دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده کشاورزی
تهران صندوق پستی 336-14115
چکیده
)، RNA های کوچک غیر کدشونده هستند (18 تا 25 نوکلئوتید) که توسط همه حیوانات، گیاهان و همچنین برخی از ویروس ها تولید می شوند. نقش آن ها در بسیاری از فرآیندهای فیزیولوژیکی از جمله رشد، سرطان، ایمنی، مرگ سلولی و روابط بین میزبان و میکروارگانیسم ها به واسطه تنظیم پس از رونویسی بیان ژن، مشخص شده است. ژن های miRNA به طور عمده توسط RNA پلی مراز 2 در هسته سلول رونویسی شده و miRNA اولیه (pri-MiRNA) را ایجاد می کند و توسط Drosha قسمت اضافی رونوشت اصلاح شده و pre-miRNA 60 تا 80 نوکلئوتیدی شکل میگیرد و سپس به سیتوپلاسم انتقال یافته و توسط Dicer-1 کامل می شود. رشته miRNA بالغ در نهایت در کمپلکسی پروتئینی حاوی Argonaute (Ago1) قرار گرفته و هدایت و سرکوب رونویسی هدف را القا می کند. با توجه به نقش مهم Dicer-1 در این مسیر، از سیستم RNAi برای سرکوب بیان Dicer-1 در کرم غوزه پنبه Helicoverpa armigera استفاده کردیم. برای انجام این کار، dsRNA اختصاصی که محل Dicer-1 را مورد هدف قرار داده به همولنف لارو سن 5 و dsGFP به لارو های کنترل تزریق شد. کل محتوای RNA از بدن لاروی که dsDicer-1 تزریق شده و لارو کنترل 48 ساعت بعد استخراج گردید و کتابخانه cDNA با استفاده از روش RT-PCR و پرایمر oligo dT سنتز گردید. برای بررسی بیان Dicer-1 با روش RT-qPCR با استفاده از ژن رفرنس RPL27 انجام گردید. نتایج ما نشان داد که با تزریق dsRNADicer-1، Dicer-1 در H. armigera خاموش می شود. برای ارزیابی اینکه آیا خاموش کردن Dicer-1 در miRNA در حشره تاثیر می گزارد، سطوح بیان Let-7 و miR-184 با استفاده از روش stem-loop RT-PCR بررسی شد. نمونه های cDNA با استفاده از پرایمرهای خاص stem-loop سنتز شد و سطح بیان miRNA ها با استفاده از پرایمر های اختصاصی پیش رو miRNA و معکوس عمومی، با qPCR ارزیابی شد. نتایج نشان داد که خاموشی Dicer-1 باعث کاهش بیان miRNA ها سلولی، Let-7 و miR-184 می شود. بنابراین RNAi ساخته شده از Dicer-1 منجر به بسته شدن مسیر miRNA و تخیله محتویات miRNA در لارو سن 5 H. armigera شد.
کلیدواژه ها
موضوعات
Title
Silencing of the microRNA pathway in the cotton bollworm, Helicoverpa armigera
Authors
hamed rahimpour, Mohammad Mehrabadi, Saeid Moharramipour
Abstract
MicroRNAs (miRNAs) are small non-coding RNAs (18 to 25 nt) that are produced by all animals and plants as well as some viruses. Their roles have been revealed in many physiological processes including development, cancer, immunity, apoptosis and host–micro-organism interactions through post-transcriptional regulation of gene expression. MiRNA genes are transcribed mainly by RNA polymerase II in the nucleus forming the primary miRNA (pri-miRNA) and cleaved by Drosha to a 60–80 nt precursor miRNA (pre-miRNA), which is then exported to the cytoplasm and matured by the action of Dicer-1. Mature miRNA strand is subsequently incorporated into the RNA induced silencing complex (RISC) containing Argonaute (Ago1) to guide the silencing complex to the target transcripts. Considering the essential role of Dicer-1 in this pathway, we used RNAi to silence the expression of Dicer-1 in the cotton bollworm Helicoverpa armigera. To do this, a specific dsRNAs targeting coding region of Dicer-1 was synthesized and injected into the hemolymph of the fifth instar larva while dsGFP was used injected into the control larvae. Total RNA samples were extracted from whole body of the dsDicer-1-injected larvae and the controls at 48 hours post injection and cDNA libraries were synthesized by using RT-PCR and oligo dT primer. Expression levels of Dicer-1 were analyzed by RT-qPCR utilizing RPL27 as the reference to normalize gene expressions. The results revealed specific silencing of Dicer-1 in H. armigera following the dsRNADicer-1 injection. To assess if silencing of Dicer-1 affected miRNA in the insect, the expression levels of Let-7 and miR-184 were analyzed using stem-loop RT-PCR. The cDNA samples were synthesized using the specific stem-loop primers and the expression levels of the miRNAs were assessed by qPCR using miRNA specific forward and universal reverse primes. The results showed that silencing of Dicer-1 decreased the levels of cellular miRNAs, Let-7 and miR-184. Therefore, RNAi of the Dicer-1 resulted in miRNA pathway blockage and miRNA contents depletion in the fifth instar larvae of H. armigera.
Keywords
microRNA. Epigenetics, RNAi, regulatory non-coding RNAs