这篇文档是由Junli Wang、Jun Mei和Guodong Ren共同撰写的综述文章，发表于2019年3月27日的期刊《Frontiers in Plant Science》上。文章题为《Plant microRNAs: Biogenesis, Homeostasis, and Degradation》，主要探讨了植物中microRNA（miRNA）的生物合成、稳态和降解机制。作者来自复旦大学生命科学学院植物生物学研究所，该研究所隶属于遗传工程国家重点实验室和教育部生物多样性与生态工程重点实验室。

文章主题与背景

miRNA是一类内源性的、非编码的小RNA分子，长度约为20-35个核苷酸，在大多数真核生物中作为基因表达的主要调控因子。植物中的miRNA在基因表达的多个层面受到调控，包括转录、加工、RNA修饰、RNA诱导的沉默复合体（RISC）组装、miRNA与靶标的相互作用以及miRNA的降解。本文综述了当前对植物miRNA生物合成、稳态和降解的分子成分和机制的理解，并与其他生物的研究结果进行了比较。

主要观点

1. miRNA的生物合成
   miRNA的生物合成是一个复杂的过程，涉及多个步骤。首先，miRNA基因通过RNA聚合酶II（Pol II）转录生成初级miRNA（pri-miRNA）。pri-miRNA随后被Dicer-like（DCL）蛋白切割，形成miRNA/miRNA*双链。在拟南芥中，DCL1是主要的切割酶，负责大多数miRNA的生成。miRNA/miRNA*双链经过甲基化修饰后，被转运到细胞质中，其中一条链（miRNA）被加载到Argonaute（AGO）蛋白上，形成RISC复合体，进而调控靶基因的表达。

2. miRNA的稳态调控
   miRNA的稳态通过多种机制维持。转录水平上，miRNA基因的表达受到多种转录因子和染色质修饰的调控。例如，组蛋白乙酰转移酶GCN5和PRC2复合体分别通过H3K14乙酰化和H3K27me3修饰调控miRNA基因的表达。加工水平上，DCL1、HYL1和SERRATE等蛋白在pri-miRNA的切割过程中起关键作用。此外，miRNA的稳定性还受到3’端修饰的影响，特别是HEN1介导的甲基化修饰，能够保护miRNA免受降解。

3. miRNA的降解机制
   miRNA的降解是维持其稳态的重要环节。miRNA的降解主要通过3’端的尿苷化（uridylation）和3’-to-5’的切割进行。在拟南芥中，HESO1和URT1是两个主要的尿苷化酶，负责将尿苷添加到miRNA的3’端，进而促进其降解。此外，SDN1等外切核酸酶也参与了miRNA的降解过程。miRNA的降解还受到靶RNA的影响，高度互补的靶RNA能够引发miRNA的降解，这一现象在动物中被称为靶RNA介导的miRNA降解（TDMD）。

4. miRNA的功能与调控
   miRNA在植物生长发育的几乎所有方面都发挥重要作用，包括光信号、营养、非生物胁迫和生物胁迫的响应。miRNA通过与靶基因的互补配对，介导靶基因的切割或翻译抑制，从而调控基因表达。此外，一些miRNA还能够触发次级siRNA的生成，进一步扩大其调控范围。

文章的意义与价值

这篇综述系统地总结了植物miRNA的生物合成、稳态和降解机制，为理解miRNA在植物中的功能提供了全面的视角。文章不仅详细介绍了miRNA的生成和降解过程，还探讨了这些过程如何受到多种因素的调控，为未来的研究提供了重要的理论基础。此外，文章还比较了植物与其他生物在miRNA代谢方面的异同，为跨物种研究提供了参考。

亮点

1. 全面的综述：文章涵盖了miRNA从生成到降解的整个过程，详细介绍了每个步骤的分子机制和调控因素。
2. 跨物种比较：文章不仅关注植物中的miRNA代谢，还与其他生物的研究结果进行了比较，提供了更广泛的视角。
3. 最新的研究进展：文章引用了大量最新的研究成果，为读者提供了最新的研究动态和未来研究方向。

这篇综述为植物miRNA研究领域提供了重要的参考，不仅有助于理解miRNA在植物中的功能，还为未来的研究提供了新的思路和方法。