【文献阅读】陆地棉lncRNA354-miR160b-ARFs元

lncRNA是一类转录本长度大于200nt的长链非编码RNA。它们在植物的生长发育和胁迫响应中起重要作用。另外，竞争性内源RNA（ceRNA）假说机制揭示了LncRNAs可作为miRNA的内源性靶标模拟物（eTMs），通过特异性miRNA位点与其结合来抑制胞质内miRNA的积累，进而在转录后水平增强miRNA靶标的表达。如果感兴趣的，可以找到很多关于lncRNA的review，如果对机理研究感兴趣，也可以去搜我们老板实验室的论文。

最近刚发的一篇文章：2021年6月24日，Plant Cell and Environmental在线发表了题为“Long noncoding RNA lncRNA354 functions as a competing endogenous RNA of miR160b to regulate ARF genes in response to salt stress in upland cotton”的研究论文。因为对机理比较感兴趣，所以就下载了他们实验室关于lncRNA的几篇文章来看了看。

他们实验室早期转录组测序分析发现，陆地棉中的盐胁迫响应性lncRNAs。这篇文章发的也一般，内容也比较常规。就是对于盐处理的棉花进行了测序，然后进行了lncRNA的鉴定，后面也是常规分析，比如差异lncRNA鉴定，target预测等（这种可以去参考我们的PLncDB，我们大规模的分析了80个物种，并把这些常规分析的结果在线展示给大家）。

上述文章中，他们发现lncRNA_388可能调控了Gh_A09G1182，lncRNA_883可能调控了Gh_D03G0339来参与对于盐胁迫的应激反应。lncRNA_973和lncRNA_253可能通过调控miR399和miR156来参与盐胁迫。如果对于miRNA工作比较熟悉的人，应该看过很多的文献，比如miR156通过调控SPL参与盐胁迫。而miR399是mimic target的典型例子，和PHO2以及IPS1一起参与缺磷的反应过程。（如果文章到这里结束，那真没什么意思，就变成纯粹为了测序发个小文章的工作。）

实验室另一篇文章，作者又深入对lncRNA973的功能进行了深入验证。在这篇文章中做了克隆、定位、表达分析等。同时在拟南芥中做了过表达，在棉花中做了VIGS，在表型上进行了确认，明确了lncRNA973参与盐胁迫的调控过程。然后通过RNA互作预测了其可能的靶标，并做了表达水平的验证。比生信的文章往前走了一步，但是缺点是：1. 缺乏稳定的遗传材料（OE还是拟南芥中做的）和表型的验证；2. 机理不明确，靶标不明确。所以文章也发的一般。

然后，回到这个PCE文章的lncRNA354，这个candidate没在第一篇组学的文章提过，可能是作者自己比较感兴趣的candidate，所以刻意弱化了，怕竞争吧。这个比lncRNA973做的更深入了一步（所以发的比973好点的原因）。这个文章中克隆了lncRNA354的全长（673bp）转录本，其在盐胁迫处理棉花中的表达量降低，并定位于细胞核和细胞质。

利用VIGS技术对棉花中的lncRNA354进行沉默表达，结果发现沉默植株较对照明显增高。NaCl处理离体叶盘以及活性氧（ROS）水平检测表明，lncRNA354沉默表达增强了陆地棉的盐胁迫耐受性。

eTMs分析显示，lncRNA354存在潜在的ghr-miR160b结合位点。并且通过在烟草中瞬时表达以及GUS染色证实，lncRNA354作为ghr-miR160b的eTM，能够在转录后水平抑制ghr-miR160b诱导的生长素响应因子AUXIN RESPONSE FACTOR 17/18（GhARF17/18）降解。

功能鉴定发现，ghr-miR160b过表达或其靶标GhARF17/18沉默表达植株表现出相似的表型，即植株发育增强和根干重增加，从而使植株耐盐性增强。而ghr-miR160b沉默植株生长减缓，且对盐胁迫更敏感。此外，lncRNA354和GhARF17/18 在拟南芥中的异源过表达导致植株矮化、根干重以及耐盐性降低。

最后提出了他们对于棉花盐胁迫响应的模型推测。综上，该研究揭示了lncRNA的转录后调控机制，阐明了lncRNA354-miR160b-ARFs互作模块在植物发育和棉花盐胁迫响应方面发挥重要调控作用。缺点：和lncRNA973一样不是稳定的遗传材料（我投文章review也会问这个问题），并且OE还不是在棉花中验证的。2. 在转录水平解析了lncRNA354-miR160-ARF的相互作用，但是并不是直接的证据，这可能也是限制文章更进一步的重要原因吧。

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