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RNA诱导沉默复合物(RISC, RNA-induced silencing complex)是一类复合体效应器,介导RNA沉默,主要由小RNA和Argonaute(AGO)蛋白组成。AGO是其核心催化元件。小RNA是一类非编码RNA分子,在生物体内的种类很多,主要包括miRNA、siRNA和piRNA。在特殊的环境或压力作用下,能诱导产生多种小RNA,并通过与mRNA靶标的碱基配对影响蛋白翻译或mRNA的稳定性[1]。我们将Bombxy mori argonaute2(BmAGO2)基因克隆到pIEx-1昆虫表达载体中,利用pIEx-1自身的Sca I酶切位点和转移载体pFastBacHTb融合后成功和bamcid重组获得表达BmAGO2蛋白的重组病毒ie1-bacmid-BmAGO2。本系统中蛋白的表达采用杆状病毒极早期基因ie1的启动子驱动,ie1启动子驱动的基因表达在细胞感染病毒后的9小时就能检测到蛋白的表达,在17小时已经获得高效表达,MTT法检测细胞活力基本正常,可进行AGO蛋白结合小RNA的分离。重组病毒ie1-bacmid-BmAGO2侵染BmN细胞,在早期开始表达BmAGO2蛋白,利用His单抗(鼠IgG作阴性对照)免疫共沉淀HIS-BmAGO2蛋白,Western blotting在His单抗免疫共沉淀产物中检测到HIS-BmAGO2蛋白,而在鼠IgG免疫共沉淀产物中没有检测到HIS-BmAGO2蛋白。提取的免疫共沉淀产物RNA与BmN总RNA相比,免疫共沉淀分离出的小RNA在18bp~50bp有较高的富集,在这段区域内,片段长度约为20nt、27nt和33nt的条带尤为明显;阴性对照IgG免疫共沉淀分离RNA中没有看到RNA条带。高通量测序法测定对免疫共沉淀产物提取出的小RNA进行测序,阴性对照结合RNA含量少,不符合测序要求。测序结果显示获得11,691,441条小RNA序列,包含813,702条特异性序列,单条特异性序列的丰度高达5,731,905,低至1。这些序列来源没有染色体偏好性;分析获得的相关小RNA的长度分布图,显示三个峰值分别在20nt、27nt和33nt,此结果与RNA电泳分析结果一致。对特异性序列进行分析时,长度为32nt和33nt序列明显减少,但长度为20nt和27nt小RNA包含大量不同低丰度序列,而且,这些序列5’首个核苷酸序列对“U”有强烈的偏好性,第10位对“A”有偏好性,显示piRNA的特征。通过生物信息学分析显示测出的小RNA种类丰富,包括tRNA-, transposable element(TE)-,rRNA-, snoRNA-, snRNA-derived small RNAs, miRNAs和piRNAs。在与BmAGO2蛋白结合的小RNA中tRNA来源小RNA(tRFs)丰度极高。Northern blotting验证了tRFs和rRNA来源的小RNA,tRFs主要来源于tRNA的5’或3’末端序列,且通过对反密码子环区、D环区和TψC环区特异性剪切产生,令人感兴趣的是tRFs具有明显的病毒感染相关性。大部分tRFs尤其是5′tRFs,只在感染BmNPV的细胞中表达,在正常细胞中不表达,其功能机制还有待进一步研究。本实验通过免疫共沉淀和高通量测序方法分离和鉴定了家蚕BmAGO2结合小RNA,为进一步研究家蚕小RNA的功能打下基础。