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miRNA是一类在真核生物中普遍存在的20-24nt大小的内源性的非编码单链小分子RNA,由RISC(RNA induced silencing complex)介导,以不完全互补的方式结合到靶基因mRNA的3’端非编码区(3UTR),引起靶基因mRNA的降解或者抑制靶基因的翻译,从而对靶基因进行转录后表达的调控。在线虫(Caenorhabditis elegans)中,miRNA调控发育、寿命及其病变等生物学过程,但miRNA是否参与线虫的先天性免疫,目前还没有报道。 为了确定miRNA在线虫天然免疫中的作用,我们用高通量测序技术检测了线虫在病原菌铜绿假单胞菌PA14侵染后microRNAs的表达量的变化。并且测试了高通量测序结果中表达上调的71种miRNAs中已有的56个突变株。我们实验结果表明大多数的miRNA突变株并不影响线虫的天然免疫表型,mir-233(n4761)和mir-232;f13h10.5(nDF56)突变株在病原菌PA14侵染后,呈现出明显的免疫缺陷表型,表明mir-233在线虫天然免疫中起正调控作用;但是mir-232;f13h10.5(nDF56)是双突变,我们并不能确定是mir-232自身引起的线虫存活率的下降。 我们使用三个不同的miRNA靶基因预测算法(http:∥www.targetscan.org/、http:∥www.microrna.org/microrna/home.do、http:∥pictar.mdc-berlin.de/)预测mir-233靶基因,发现47个靶基因是这三个不同预测算法中重叠的;我们判断病原菌侵染线虫后,线虫的一些miRNA能介导一些重要的靶基因的沉默。因此我们用同重同位素相对与绝对定量(Isobaric tags for relative and absolute quantitation,iTRAQ)技术对线虫的蛋白质进行定量分析。依据microRNA作用机制,在预测的47个靶基因中,我们发现只有一个靶基因(sca-1)与蛋白组学iTRAQ定量数据中所有下调的蛋白编码基因重叠。为了进一步证明SCA-1蛋白水平的表达在PA14侵染的整个过程中是受mir-233控制下调的,我们构建了一个由rp(l)-28启动子驱动的包括靶基因sca-1 mRNA3UTR序列的4×NLS::GFP报告基因载体,并用rp(l)-28:histone-24::mCherry:let-8583UTR载体作为内参。稀释不同倍数的sca-1 RNAi的线虫在病原菌PA14侵染后,与野生型N2相比呈现出明显的免疫抵抗表型,表明sca-1在线虫天然免疫中起负调控作用。通过研究,我们还发现靶基因SCA-1是作用于线虫IRE-1/XBP-1上游抵抗病原细菌PA14的侵染,从而负调控线虫天然免疫。IRE-1/XBP-1是内质网中非折叠蛋白反应(UPR)中一条保守的,通过激活内质网应激而参与线虫天然免疫的信号通路。病原菌PA14可以激活IRE-1/XBP-1的表达,从而激活线虫天然免疫机制。SCA-1是作用于IRE-1/XBP-1的上游抑制内质网应激,从而负调控线虫先天性免疫。