植物小分子RNA基因芯片分析：保守性与差异表达研究

"运用基因芯片分析植物小分子RNA保守性和差异表达研究，通过多种数据库获取多种植物的小分子RNA序列信息，设计并应用µParaflo™技术构建的植物小分子RNA表达芯片，对序列保守性和差异表达进行了深入研究。文章以番茄为例，探讨了CMV病毒感染对miRNA和miRNA*的影响，验证了芯片技术的有效性。" 在当前的生物学研究领域，小分子RNA（如microRNA, miRNA）因其在基因表达调控中的重要作用而备受关注。基因芯片技术提供了一种高效的方法来分析这些小分子RNA的保守性和表达差异。金纯枝、郑道光等人的研究利用了5S Ribosomal RNA Database、NCBI、tRNA Database interface、Non-coding RNA database和Sanger miRbase等多个数据库，收集了包括拟南芥、水稻、大豆等多种植物的999条小分子RNA序列数据。 这些数据被用来设计特定长度（21~29mer）的探针，这些探针被应用于µParaflo™技术构建的31×128矩阵的植物小分子RNA表达芯片上。此芯片具有高度的特异性和重复性，使得研究人员能够对不同植物物种间的小分子RNA序列保守性进行分析。通过比较5SrRNA、tRNA、miRNA和sncRNA在芯片上的杂交检出率，结果显示5SrRNA的保守性最高，其次是tRNA，然后是miRNA，sncRNA的保守性最低。 此外，该研究还关注了植物对病原体响应的miRNA表达变化。以经济作物番茄为例，研究者观察了黄瓜花叶病毒（CMV）感染后miRNA和miRNA*（miRNA的前体分子）的表达差异。结果显示，CMV感染导致了11个miRNA家族的表达变化，并引起了7个miRNA*家族的异常积累。这些发现揭示了病毒侵染可能对植物miRNA表达谱的深远影响，为理解植物抗病毒机制提供了新线索。 Northern斑点杂交的验证进一步证实了芯片检测结果的可靠性，证明了基因芯片在获取小分子RNA保守性信息以及进行差异表达研究方面的实用性。这一研究不仅深化了我们对miRNA在植物防御机制中作用的理解，也为后续的小分子RNA功能研究和生物标记物的发现提供了重要的工具和数据支持。关键词包括miRNA、tRNA、sncRNA、5SrRNA、番茄、黄瓜花叶病毒以及微流体芯片，涵盖了研究的核心内容。