Identification of an atypical microRNA with sequence variation in the silkworm Bombyx mori.

چکیده اصلی

MicroRNAs (miRNAs) play essential roles in posttranscriptional regulation of gene expression. During miRNA biosynthesis, miRNA precursors are cleaved by Dicer at their loop structure to generate mature miRNAs. However, the functional consequences of sequence alterations in the loop region remain poorly understood. The silkworm Bombyx mori is a lepidopteran insect with many genetic strains. In a B. mori strain exhibiting translucent larval skin, we unexpectedly identified a mutant form of miR-3260 in which part of the predicted loop structure was deleted. Here, we aimed to analyze the function of wild-type miR-3260 and the impact of this loop structure mutation in B. mori. First, we predicted potential binding partners for wild-type miR-3260 using the RNAhybrid tool and identified eight candidates, including two juvenile hormone (JH)-related genes. Expression analysis revealed high miR-3260 expression in the corpora allata. Furthermore, treatment of BmN cells with JH led to upregulated miR-3260 expression, suggesting a relationship between miR-3260 and JH signaling. Although miR-3260 mimics and inhibitors altered the expression of two JH-related candidate genes, the observed changes were not consistent with the predicted regulatory effects of miR-3260, and no observable larval phenotype was detected. Additionally, analysis of Dicer processing showed that neither the wild-type nor mutant miR-3260 precursor underwent Dicer-mediated cleavage. Although miR-3260 responds to JH, its function as a conventional miRNA was not supported. These findings suggest that miR-3260 may act as a JH-responsive non-coding RNA or represent a novel atypical RNA distinct from canonical miRNAs.

ترجمه فارسی چکیده

میکروآران‌ای‌ها (miRNA) نقش‌های حیاتی در تنظیم پس از ترجمه بیان ژن دارند. در طول بیوسنتز miRNA، پیش‌سازهای miRNA توسط Dicer در ساختار حلقه آن‌ها بریده می‌شوند تا miRNAهای بالغ تولید شوند. با این حال، پیامدهای عملکردی تغییرات توالی در منطقه حلقه هنوز به خوبی درک نشده است. کرم ابریشم Bombyx mori یک حشره لپیدوپترا با بسیاری از ژنوتیپ‌های ژنتیکی است. در یک ژنوتیپ B. mori که پوست لارو شفاف دارد، ما به طور غیرمنتظره یک فرم مولتی‌ژن از miR-3260 را شناسایی کردیم که بخشی از ساختار حلقه پیش‌بینی شده آن حذف شده بود. اینجا، ما هدف را تحلیل عملکرد miR-3260 نوع وحشی و اثر این جهش ساختاری حلقه در B. mori قرار دادیم. ابتدا، ما با استفاده از ابزار RNAhybrid شریک‌های بالقوه برای miR-3260 نوع وحشی را پیش‌بینی کردیم و هشت نامزد، از جمله دو ژن مرتبط با هورمون جوانه‌زنی (JH) را شناسایی کردیم. تحلیل بیان نشان داد بیان بالای miR-3260 در غدد همه‌التهاب (corpora allata) وجود دارد. علاوه بر این، درمان سلول‌های BmN با JH منجر به افزایش بیان miR-3260 شد که نشان‌دهنده یک رابطه بین miR-3260 و سیگنالینگ JH است. اگرچه مقلدهای miR-3260 و مهارکننده‌ها بیان دو نامزد مرتبط با JH را تغییر دادند، اما تغییرات مشاهده شده با اثرات تنظیمی پیش‌بینی شده miR-3260 همخوانی نداشتند و هیچ پنی‌فنوتیپ لاروی قابل مشاهده تشخیص داده نشد. علاوه بر این، تحلیل پردازش Dicer نشان داد که نه پیش‌ساز miR-3260 نوع وحشی و نه mutant miR-3260 تحت برش Dicer قرار نگرفتند. اگرچه miR-3260 به JH پاسخ می‌دهد، اما عملکرد آن به عنوان یک miRNA معمولی پشتیبانی نشد. این یافته‌ها نشان می‌دهند که miR-3260 ممکن است به عنوان یک RNA غیرکدکننده پاسخ‌دهنده به JH عمل کند یا یک RNA غیرمعمول جدید متمایز از miRNAهای کانونی باشد.

متن کامل اصلی