Khám Phá miRNAs Trong Neolamarckia cadamba Và Chức Năng Tiềm Năng Của Chúng Qua Các Vương Quốc

ExRNA - Tập 2 - Trang 1-9 - 2020
Jia-Jian He1, Rui Ye1, Ting Chen1, Qian-Yun Xi1,2, Jun-Yi Luo2, Hao-Jie Zhang2, Jia-Han Wu1, Jia-Jie Sun2, Yong-Liang Zhang1,2
1Guangdong Province Key Laboratory of Animal Nutritional Regulation, Guangzhou, China
2National Engineering Research Center for Breeding Swine Industry, College of Animal Science, South China Agricultural University, Guangzhou, China

Tóm tắt

Neolamarckia cadamba (Roxb.) Bosser (Rubiaceae) là một loài thực vật phổ biến có giá trị y học và đã được sử dụng để điều trị nhiều bệnh như ho, sốt, thiếu máu, rối loạn máu và đau dạ dày. Đã có báo cáo rằng miRNAs từ thực vật có thể xâm nhập vào ruột động vật có vú và thực hiện chức năng đặc biệt giữa các loài khác nhau. Tuy nhiên, kiến thức về miRNAs trong N. cadamba còn hạn chế. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đầu tiên đã áp dụng công nghệ giải trình tự thế hệ cao để xác định các miRNAs trong N. cadamba. Giải trình tự đã tiết lộ tổng cộng 11,285,965 đoạn đọc thô trong thư viện RNA nhỏ từ lá của N. cadamba. Qua phân tích bioinformatics, chúng tôi xác định được tổng cộng 192 miRNAs, bao gồm 167 miRNAs bảo tồn và 25 miRNAs mới, được phân bố trong 30 họ. Tiếp theo, chúng tôi đã sử dụng công cụ miRanda để dự đoán các mục tiêu của những miRNAs này ở người, có 4030 gen mục tiêu được dự đoán. Hơn nữa, việc chú thích Gene ontology (GO) và phân tích lộ trình Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) cho thấy các miRNAs đã xác định chủ yếu liên quan đến sự gắn kết, nhiễm khuẩn Vibrio cholerae và tín hiệu insulin, điều này khả năng sẽ cung cấp những tài liệu tham khảo quý giá cho việc hiểu sâu hơn về các chức năng y học của N. cadamba.

Từ khóa

#Neolamarckia cadamba #miRNA #y học #thực vật #giải trình tự #bioinformatics #Gene ontology #KEGG.

Tài liệu tham khảo

Acharyya S, Dash GK, Mondal S, Dash SK. Studies on glucose lowering efficacy of the Anthocephalus cadamba (Roxb.) Miq. roots. Int J Pharm Bio Sci. 2010;1:1–9. Ahmed F, Rahman S, Ahmed N, Hossain M, Biswas A, Sarkar S, Banna H, Khatun A, Chowdhury MH, Rahmatullah M. Evaluation of Neolamarckia cadamba (Roxb.) Bosser leaf extract on glucose tolerance in glucose-induced hyperglycemic mice. Afr J Tradit Complement Altern Med. 2011;8:79–81. Al-Hazza A, Linley J, Aziz Q, Hunter M, Sandle G. Upregulation of basolateral small conductance potassium channels (KCNQ1/KCNE3) in ulcerative colitis. Biochem Biophys Res Commun. 2016;470:473–8. Alam MA, Akter R, Subhan N, Rahman MM, Majumder MM, Nahar L, Sarker SD. Antidiarrhoeal property of the hydroethanolic extract of the flowering tops of Anthocephalus cadamba. Rev Bras Farmacognosia-Braz J Pharmacognosy. 2008;18:155–9. Alam MA, Subhan N, Chowdhury SA, Awal MA, Mostofa M, Rashid MA, Hasan CM, Nahar L, Sarker SD. Anthocephalus cadamba (Roxb.) Miq., Rubiaceae, extract shows hypoglycemic effect and eases oxidative stress in alloxan-induced diabetic rats. Rev Bras. 2011;21:0–0. Alshahrani S, Alvarez-Leefmans FJ, Di Fulvio M. Expression of the Slc12a1 gene in pancreatic beta-cells: molecular characterization and in silico analysis. Cell Physiol Biochem. 2012;30:95–112. Ambros V, Bartel B, Bartel DP, Burge CB, Carrington JC, Chen X, Dreyfuss G, Eddy SR, Griffiths-Jones S, Marshall M, Matzke M, Ruvkun G, Tuschl T. A uniform system for microRNA annotation. RNA. 2003;9:277–9. Bartel DP. MicroRNAs: target recognition and regulatory functions. Cell. 2009;136:215–33. Chandrashekar KS, Prasanna KS, Abinash B. Anti-inflammatory effect of the methanol extract from Anthocephalus cadamba stem bark in animal models. Int J Plant Biol. 2010;1:6. Chen T, Xi QY, Ye RS, Cheng X, Qi QE, Wang SB, Shu G, Wang LN, Zhu XT, Jiang QY, Zhang YL. Exploration of microRNAs in porcine milk exosomes. BMC Genomics. 2014;15:100. Chen X, Liang H, Zhang J, Zen K, Zhang CY. Secreted microRNAs: a new form of intercellular communication. Trends Cell Biol. 2012;22:125–32. Chin AR, Fong MY, Somlo G, Wu J, Swiderski P, Wu X, Wang SE. Cross-kingdom inhibition of breast cancer growth by plant miR159. Cell Res. 2016;26:217–28. Dolai N, Islam A, Haldar PK. Methanolic extract of Anthocephalus cadamba induces apoptosis in Ehrlich ascites carcinoma cells in experimental mice. Indian J Pharmacol. 2016;48:445–9. Faruque SM, Albert MJ, Mekalanos JJ. Epidemiology, genetics, and ecology of toxigenic Vibrio cholerae. Microbiol Mol Biol Rev. 1998;62:1301–14. Fatima N, Ahmad MK, Ansari JA, Khan HJ, Rastogi N, Srivastava SK, Ahmad S, Ali Z. Antiproliferative and antioxidant studies of Anthocephalus cadamba (Roxb.) Miq. Bark. Indian J Pharm Sci. 2016;78:525–31. Friedlander MR, Mackowiak SD, Li N, Chen W, Rajewsky N. miRDeep2 accurately identifies known and hundreds of novel microRNA genes in seven animal clades. Nucleic Acids Res. 2012;40:37–52. Gao S, Guo Q, Qin C, Shang R, Zhang Z. Sea buckthorn fruit oil extract alleviates insulin resistance through the PI3K/Akt signaling pathway in type 2 diabetes mellitus cells and rats. J Agric Food Chem. 2017;65:1328–36. Kanehisa M, Araki M, Goto S, Hattori M, Hirakawa M, Itoh M, Katayama T, Kawashima S, Okuda S, Tokimatsu T, Yamanishi Y. KEGG for linking genomes to life and the environment. Nucleic Acids Res. 2008;36:D480–4. Kaper JB, Morris JG Jr, Levine MM. Cholera. Clin Microbiol Rev. 1995;8:48–86. Kapil A, Koul IB, Suri OP. Antihepatotoxic effects of chlorogenic acid from Anthocephalus cadamba. Phytother Res. 1995;9:189–93. Langmead B, Trapnell C, Pop M, Salzberg SL. Ultrafast and memory-efficient alignment of short DNA sequences to the human genome. Genome Biol. 2009;10:R25. Lencer WI, Tsai B. The intracellular voyage of cholera toxin: going retro. Trends Biochem Sci. 2003;28:639–45. Liang H, Zen K, Zhang J, Zhang CY, Chen X. New roles for microRNAs in cross-species communication. RNA Biol. 2013;10:367–70. Liang H, Zhang S, Fu Z, Wang Y, Wang N, Liu Y, Zhao C, Wu J, Hu Y, Zhang J, Chen X, Zen K, Zhang CY. Effective detection and quantification of dietetically absorbed plant microRNAs in human plasma. J Nutr Biochem. 2015;26:505–12. Mlotshwa S, Pruss GJ, MacArthur JL, Endres MW, Davis C, Hofseth LJ, Peña MM, Vance V. A novel chemopreventive strategy based on therapeutic microRNAs produced in plants. Cell Res. 2015;25:521–4. Pandey A, Negi PS. Traditional uses, phytochemistry and pharmacological properties of Neolamarckia cadamba: a review. J Ethnopharmacol. 2016;181:118–35. Pirro S, Zanella L, Kenzo M, Montesano C, Minutolo A, Potesta M, Sobze MS, Canini A, Cirilli M, Muleo R, Colizzi V, Galgani A. MicroRNA from Moringa oleifera: identification by high throughput sequencing and their potential contribution to plant medicinal value. PLoS One. 2016;11:e0149495. Handa SS, Borris RP, Cordell GA, Phillipson JD. NMR spectral analysis of cadambine from Anthocephalus chinensis. Nat Prod. 1983;46:325. Sanadhya I, Lobo V, Bhot M, Varghese J, Chandra N. Antidiaebetic activity of Anthocephalus Indicus A. Rich. fruits in alloxan induced diabetic rats. Int J Pharm Pharm Sci. 2013;5:519–23. Schwikkard S, van Heerden FR. Antimalarial activity of plant metabolitesElectronic supplementary information (ESI) available: IC50 values of plant metabolites. Nat Prod Rep. 2002;19:675–92 See http://www.rsc.org/suppdata/np/b0/b008980j. Umachigi SP, Kumar GS, Jayaveera KN, Kishore DVK, Ashok KCK, Dhanapal R. Antimicrobial, wound healing and antioxidant activities of Anthocephalus cadamba. Tradit Complement Altern Med. 2007;4:481–7. Viswanathan VK, Hodges K, Hecht G. Enteric infection meets intestinal function: how bacterial pathogens cause diarrhoea. Nat Rev Microbiol. 2009;7:110–9. Wang LY, Wang Y, Xu DS, Ruan KF, Feng Y, Wang S. MDG-1, a polysaccharide from Ophiopogon japonicus exerts hypoglycemic effects through the PI3K/Akt pathway in a diabetic KKAy mouse model. J Ethnopharmacol. 2012;143:347–54. Yang J, Farmer LM, Agyekum AA, Elbaz-Younes I, Hirschi KD. Detection of an abundant plant-based small RNA in healthy consumers. PLoS One. 2015;10:e0137516. Zhang L, Hou D, Chen X, Li D, Zhu L, Zhang Y, Li J, Bian Z, Liang X, Cai X, Yin Y, Wang C, Zhang T, Zhu D, Zhang D, Xu J, Chen Q, Ba Y, Liu J, Wang Q, Chen J, Wang J, Wang M, Zhang Q, Zhang J, Zen K, Zhang CY. Exogenous plant MIR168a specifically targets mammalian LDLRAP1: evidence of cross-kingdom regulation by microRNA. Cell Res. 2012;22:107–26. Zhou Z, Li X, Liu J, Dong L, Chen Q, Liu J, Kong H, Zhang Q, Qi X, Hou D, Zhang L, Zhang G, Liu Y, Zhang Y, Li J, Wang J, Chen X, Wang H, Zhang J, Chen H, Zen K, Zhang CY. Honeysuckle-encoded atypical microRNA2911 directly targets influenza a viruses. Cell Res. 2015;25:39–49. Zhu K, Liu M, Fu Z, Zhou Z, Kong Y, Liang H, Lin Z, Luo J, Zheng H, Wan P, Zhang J, Zen K, Chen J, Hu F, Zhang CY, Ren J, Chen X. Plant microRNAs in larval food regulate honeybee caste development. PLoS Genet. 2017;13:e1006946.