MicroRNAs and Their Regulatory Roles in Plant–Environment Interactions

Resumo

Os microRNAs (miRNAs) são RNAs não codificantes de 20–24 nucleotídeos abundantes em plantas e animais. A biogênese dos miRNAs de plantas envolve a transcrição de genes de miRNA, o processamento dos transcritos primários de miRNA por proteínas DICER‑LIKE em miRNAs maduros e o carregamento dos miRNAs maduros em proteínas ARGONAUTE para formar o complexo de silenciamento induzido por miRNA (miRISC). Ao direcionar sequências complementares, o miRISC regula negativamente a expressão gênica, coordenando assim o desenvolvimento da planta e as interações planta–ambiente. Nesta revisão, apresentamos e discutimos atualizações recentes sobre os mecanismos e a regulação da biogênese de miRNAs, a montagem e as ações do miRISC, bem como os papéis regulatórios dos miRNAs na plasticidade do desenvolvimento vegetal, nas respostas abióticas/bióticas e nas interações simbióticas/parasitárias. Finalmente, sugerimos direções futuras para a pesquisa de miRNAs em plantas.

Abstract

MicroRNAs (miRNAs) are 20–24 nucleotide noncoding RNAs abundant in plants and animals. The biogenesis of plant miRNAs involves transcription of miRNA genes, processing of primary miRNA transcripts by DICER-LIKE proteins into mature miRNAs, and loading of mature miRNAs into ARGONAUTE proteins to form miRNA-induced silencing complex (miRISC). By targeting complementary sequences, miRISC negatively regulates gene expression, thereby coordinating plant development and plant–environment interactions. In this review, we present and discuss recent updates on the mechanisms and regulation of miRNA biogenesis, miRISC assembly and actions as well as the regulatory roles of miRNAs in plant developmental plasticity, abiotic/biotic responses, and symbiotic/parasitic interactions. Finally, we suggest future directions for plant miRNA research.