Preliminary analysis of miRNA pathway in Schistosoma mansoni

RNA silencing refers to a series of nuclear and cytoplasmatic processes involved in the post-transcriptional regulation of gene expression or post-transcriptional gene silencing (PTGS), either by sequence-specific mRNA degradation or by translational at-rest. The best characterized small RNAs are microRNAs (miRNAs), which predominantly perform gene silencing through post-transcriptional mechanisms. in this work we used bioinformatic approaches to identify the parasitic trematode Schistosoma Mansoni sequences that are similar to enzymes involved in the post-transcriptional gene silencing mediated by miRNA pathway. We used amino acid sequences of well-known proteins involved in the miRNA pathway against S. mansoni genome and transcriptome databases identifying a total of 13 Putative proteins in the parasite. In addition, the transcript levels of SinDicer1 and SmAgo2/3/4 were identified by qRT-PCR using cercariae, adult worms, eggs and in vitro Cultivated schistosomula. Our results showed that the SmDicer1 and SmAgo2/3/4 are differentially expressed during schistosomula development, suggesting that the miRNA pathway is regulated at the transcript level and therefore may control gene expression during the life cycle of S. mansoni. (C) 2008 Published by Elsevier Ireland Ltd.

HelF, a suppressor of RNAi mediated gene silencing in Dictyostelium discoideum

RNA interference (RNAi) is a recently discovered process, in which double stranded RNA (dsRNA) triggers the homology-dependant degradation of cognate messenger RNA (mRNA). In a search for new components of the RNAi machinery in Dictyostelium, a new gene was identified, which was called helF. HelF is a putative RNA helicase, which shows a high homology to the helicase domain of Dicer, to the helicase domain of Dictyostelium RdRP and to the C. elegans gene drh-1, that codes for a dicer related DExH-box RNA helicase, which is required for RNAi. The aim of the present Ph.D. work was to investigate the role of HelF in PTGS, either induced by RNAi or asRNA. A genomic disruption of the helF gene was performed, which resulted in a distinct mutant morphology in late development. The cellular localization of the protein was elucidated by creating a HelF-GFP fusion protein, which was found to be localized in speckles in the nucleus. The involvement of HelF in the RNAi mechanism was studied. For this purpose, RNAi was induced by transformation of RNAi hairpin constructs against four endogenous genes in wild type and HelF- cells. The silencing efficiency was strongly enhanced in the HelF K.O. strain in comparison with the wild type. One gene, which could not be silenced in the wild type background, was successfully silenced in HelF-. When the helF gene was disrupted in a secondary transformation in a non-silenced strain, the silencing efficiency was strongly improved, a phenomenon named here “retrosilencing”. Transcriptional run-on experiments revealed that the enhanced gene silencing in HelF- was a posttranscriptional event, and that the silencing efficiency depended on the transcription levels of hairpin RNAs. In HelF-, the threshold level of hairpin transcription required for efficient silencing was dramatically lowered. The RNAi-mediated silencing was accompanied by the production of siRNAs; however, their amount did not depend on the level of hairpin transcription. These results indicated that HelF is a natural suppressor of RNAi in Dictyostelium. In contrast, asRNA mediated gene silencing was not enhanced in the HelF K.O, as shown for three tested genes. These results confirmed previous observations (H. Martens and W. Nellen, unpublished) that although similar, RNAi and asRNA mediated gene silencing mechanisms differ in their requirements for specific proteins. In order to characterize the function of the HelF protein on a molecular level and to study its interactions with other RNAi components, in vitro experiments were performed. Besides the DEAH-helicase domain, HelF contains a double-stranded RNA binding domain (dsRBD) at its N-terminus, which showed high similarity to the dsRBD domain of Dicer A from Dictyostelium. The ability of the recombinant dsRBDs from HelF and Dicer A to bind dsRNA was examined and compared. It was shown by gel-shift assays that both HelF-dsRBD and Dicer-dsRBD could bind directly to long dsRNAs. However, HelF-dsRBD bound more efficiently to dsRNA with imperfect matches than to perfect dsRNA. Both dsRBDs bound specifically to a pre-miRNA substrate (pre-let-7). The results suggested that most probably there were two binding sites for the proteins on the pre-miRNA substrate. Moreover, it was shown that HelF-dsRBD and Dicer-dsRBD have siRNA-binding activity. The affinities of the two dsRBDs to the pre-let-7 substrate were also examined by plasmon surface resonance analyses, which revealed a 9-fold higher binding affinity of the Dicer-dsRBD to pre-let-7 compared to that of the HelF-dsRBD. The binding of HelF-dsRBD to the pre-let-7 was impaired in the presence of Mg2+, while the Dicer-dsRBD interaction with pre-let-7 was not influenced by the presence of Mg2+. The results obtained in this thesis can be used to postulate a model for HelF function. In this, HelF acts as a nuclear suppressor of RNAi in wild type cells by recognition and binding of dsRNA substrates. The protein might act as a surveillance system to avoid RNAi initiation by fortuitous dsRNA formation or low abundance of dsRNA trigger. If the protein acts as an RNA helicase, it could unwind fold-back structures in the nucleus and thus lead to decreased RNAi efficiency. A knock-out of HelF would result in initiation of the RNAi pathway even by low levels of dsRNA. The exact molecular function of the protein in the RNAi mechanism still has to be elucidated. RNA interferenz (RNAi) ist ein in jüngster Zeit entdeckter Mechanismus, bei dem doppelsträngige RNA Moleküle (dsRNA) eine Homologie-abhängige Degradation einer verwandten messenger-RNA (mRNA) auslösen. Auf der Suche nach neuen Komponenten der RNAi-Maschinerie in Dictyostelium konnte ein neues Gen (helF) identifiziert werden. HelF ist eine putative RNA-Helikase mit einer hohen Homologie zur Helikasedomäne der bekannten Dicerproteine, der Helikasedomäne der Dictyostelium RdRP und zu dem C. elegans Gen drh-1, welches für eine Dicer-bezogene DExH-box RNA Helikase codiert, die am RNAi-Mechanismus beteiligt ist. Das Ziel dieser Arbeit war es, die Funktion von HelF im Zusammenhang des RNAi oder asRNA induzierten PTGS zu untersuchen. Es wurde eine Unterbrechung des helF-Gens auf genomischer Ebene (K.O.) vorgenommen, was bei den Mutanten zu einer veränderten Morphologie in der späten Entwicklung führte. Die Lokalisation des Proteins in der Zelle konnte mit Hilfe einer GFP-Fusion analysiert werden und kleinen Bereichen innerhalb des Nukleus zugewiesen werden. Im Weiteren wurde der Einfluss von HelF auf den RNAi-Mechanismus untersucht. Zu diesem Zweck wurde RNAi durch Einbringen von RNAi Hairpin-Konstrukten gegen vier endogene Gene im Wiltypstamm und der HelF--Mutante induziert. Im Vergleich zum Wildtypstamm konnte im HelF--Mutantenstamm eine stark erhöhte „Silencing“-Effizienz nachgewiesen werden. Ein Gen, welches nach RNAi Initiation im Wildtypstamm unverändert blieb, konnte im HelF--Mutantenstamm erfolgreich stillgelegt werden. Durch sekundäres Einführen einer Gendisruption im helF-Locus in einen Stamm, in welchem ein Gen nicht stillgelegt werden konnte, wurde die Effizienz des Stilllegens deutlich erhöht. Dieses Phänomen wurde hier erstmals als „Retrosilencing“ beschrieben. Mit Hilfe von transkriptionellen run-on Experimenten konnte belegt werden, dass es sich bei dieser erhöhten Stilllegungseffizienz um ein posttranskriptionelles Ereignis handelte, wobei die Stillegungseffizienz von der Transkriptionsstärke der Hairpin RNAs abhängt. Für die HelF--Mutanten konnte gezeigt werden, dass der Schwellenwert zum Auslösen eines effizienten Stillegens dramatisch abgesenkt war. Obwohl die RNAi-vermittelte Genstilllegung immer mit der Produktion von siRNAs einhergeht, war die Menge der siRNAs nicht abhängig von dem Expressionsniveau des Hairpin-Konstruktes. Diese Ergebnisse legen nahe, dass es sich bei der HelF um einen natürlichen Suppressor des RNAi-Mechanismus in Dictyostelium handelt. Im Gegensatz hierzu war die as-vermittelte Stilllegung von drei untersuchten Genen im HelF-K.O. im Vergleich zum Wildyp unverändert. Diese Ergebnisse bestätigten frühere Beobachtungen (H. Martens und W. Nellen, unveröffentlicht), wonach die Mechanismen für RNAi und asRNA-vermittelte Genstilllegung unterschiedliche spezifische Proteine benötigen. Um die Funktion des HelF-Proteins auf der molekularen Ebene genauer zu charakterisieren und die Interaktion mit anderen RNAi-Komponenten zu untersuchen, wurden in vitro Versuche durchgeführt. Das HelF-Protein enthält, neben der DEAH-Helikase-Domäne eine N-terminale Doppelstrang RNA bindende Domäne (dsRBD) mit einer hohen Ähnlichkeit zu der dsRBD des Dicer A aus Dictyostelium. Die dsRNA-Bindungsaktivität der beiden dsRBDs aus HelF und Dicer A wurde analysiert und verglichen. Es konnte mithilfe von Gel-Retardationsanalysen gezeigt werden, dass sowohl HelF-dsRBD als auch Dicer-dsRBD direkt an lange dsRNAs binden können. Hierbei zeigte sich, dass die HelF-dsRBD eine höhere Affinität zu einem imperfekten RNA-Doppelstrang besitzt, als zu einer perfekt gepaarten dsRNA. Für beide dsRBDs konnte eine spezifische Bindung an ein pre-miRNA Substrat nachgewiesen werden (pre-let-7). Dieses Ergebnis legt nah, dass es zwei Bindestellen für die Proteine auf dem pre-miRNA Substrat gibt. Überdies hinaus konnte gezeigt werden, dass die dsRBDs beider Proteine eine siRNA bindende Aktivität besitzen. Die Affinität beider dsRBDs an das pre-let-7 Substrat wurde weiterhin mit Hilfe der Plasmon Oberflächen Resonanz untersucht. Hierbei konnte eine 9-fach höhere Bindeaffinität der Dicer-dsRBD im Vergleich zur HelF-dsRBD nachgewiesen werden. Während die Bindung der HelF-dsRBD an das pre-let-7 durch die Anwesenheit von Mg2+ beeinträchtigt war, zeigte sich kein Einfluß von Mg2+ auf das Bindeverhalten der Dicer-dsRBD. Mit Hilfe der in dieser Arbeit gewonnen Ergebnisse lässt sich ein Model für die Funktion von HelF postulieren. In diesem Model wirkt HelF durch Erkennen und Binden von dsRNA Substraten als Suppressor von der RNAi im Kern. Das Protein kann als Überwachungsystem gegen eine irrtümliche Auslösung von RNAi wirken, die durch zufällige dsRNA Faltungen oder eine zu geringe Häufigkeit der siRNAs hervorgerufen sein könnte. Falls das Protein eine Helikase-Aktivität besitzt, könnte es rückgefaltete RNA Strukturen im Kern auflösen, was sich in einer verringerten RNAi-Effizienz wiederspiegelt. Durch Ausschalten des helF-Gens würde nach diesem Modell eine erfolgreiche Auslösung von RNAi schon bei sehr geringer Mengen an dsRNA möglich werden. Das Modell erlaubt, die exakte molekulare Funktion des HelF-Proteins im RNAi-Mechanismus weiter zu untersuchen.

The post-transcriptional gene silencing pathway in Eucalyptus

Post-transcriptional gene silencing (PTGS) is a conserved surveillance mechanism that identifies and cleaves double-stranded RNA molecules and their cellular cognate transcripts. The RNA silencing response is actually used as a powerful technique (named RNA interference) for potent and specific inhibition of gene expression in several organisms. To identify gene products in Eucalyptus sharing similarities with enzymes involved in the PTGS pathway, we queried the expressed sequence tag database of the Brazilian Eucalyptus Genome Sequence Project Consortium (FORESTs) with the amino acid sequences of known PTGS-related proteins. Among twenty-six prospected genes, our search detected fifteen assembled sequences encoding products presenting high level of similarity (E value < 10 -40) to proteins involved in PTGS in plants and other organisms. We conclude that most of the genes known to be involved in the PTGS pathway are represented in the FORESTs database. Copyright by the Brazilian Society of Genetics.

Studio dei meccanismi molecolari coinvolti nel determinismo sintomatologico di piante infette da virus e virus-satelliti

The aim of our work was to study the molecular mechanisms involved in symptoms appearance of plants inoculated either with a virus or with a virus-satellite complex. In the first case, we tried to set up a reliable method for an early identification of PVYNTN strains present in Italy and causing potato tuber necrosis. This, to prevent their spread in the field and to avoid severe yield losses, especially in seed potato production. We tried to localize the particular genomic region responsible for tuber necrosis. To this purpose, we carried out RT-PCR experiments using various primer combinations, covering PVY genomic regions larger than those previously used by other authors. As the previous researchers, though, we were not able to differentiate all NTN from others PVY strains. This probably because of the frequent virus variability, due to both genomic mutations and possible recombination events among different strains. In the second case, we studied the influence of Y-sat (CaRNA5 satellite) on symptoms of CMV (Cucumber mosaic virus) in Nicotiana benthamiana plants: strong yellowing appearance instead of simple mosaic. Wang et al (2004), inoculating the same infectious complex on tobacco plants transformed with a viral suppressor of plant silencing (HC-PRO), did not experience the occurrence of yellowing anymore and, therefore, hypotesized that changes in symptoms were due to plant post transcriptional gene silencing (PTGS) mechanism. In our case, inoculation of N. benthamiana plants transformed with another PTGS viral suppressor (p19), and other plants defective for RNA polymerase 6 (involved in systemic silencing), still resulted in yellowing appearance. This, to our opinion, suggests that in our system another possible mechanism is involved.

Charakterisierung einer pflanzlichen Variante des Cytoskelettproteins gamma-Tubulin durch Strukturmodellierung, Überexpression und Analyse der Interaktionspartner

Wie alle Eukaryoten besitzen auch höhere Pflanzen ein mikrotubuläres Cytoskelett. Einige Funktionen dieses Cytoskeletts sind relativ stark konserviert, andere dagegen scheinen sehr pflanzenspezifisch zu sein. Dies betrifft insbesondere charakteristische mikrotubuläre Netzwerke, die bei der Neubildung und der Verstärkung der Zellwände wichtige Rollen übernehmen. Wie der Aufbau dieser Netzwerke kontrolliert wird, ist bisher relativ unklar. Typische Mikrotubuli organisierende Zentren (MTOC), insbesondere Centrosomen oder Spindelpolkörper, sind bei höheren Pflanzen nicht beobachtet worden. Von pilzlichen und tierischen Organismen weiß man, dass gamma-Tubulin (gTUB) mit seinen assoziierten Proteinen in den MTOC bei der Nukleation von Mikrotubuli eine Schlüsselfunktion hat. Dieses Mitglied der Tubulin-Superfamilie wird aber auch in Pflanzen gefunden, dessen genaue Funktion bisher unbekannt ist. Zu Beginn der Arbeit wurden mittels in silico Berechnungen Strukturmodelle des pflanzlichen gTUBs aus Nicotiana tabacum erarbeitet, da die Struktur, die zu einem Verständnis der pflanzlichen Wachstumsregulation beitragen könnte, bisher unbekannt ist. Auf Grundlage der bioinformatischen Daten konnte für weitere Studien eine notwendige gTUB-Deletionsmutante entwickelt werden. Für Röntgendiffraktionsstudien und gTUB-Interaktionspartneranalysen war die Verfügbarkeit verhältnismäßig großer Proteinmengen notwendig. Die Expression der gTUB-Volllängensequenz in gelöster und aktiver Form stellte einen immanent wichtigen Zwischenschritt dar. Das Escherichia coli T7/lacO-Expressionssystem lieferte, trotz vielversprechender Erfolge in der Vergangenheit, kein gelöstes rekombinantes gTUB. So wurden zwar verhältnismäßig hohe Expressionsraten erzielt, aber das rekombinante gTUB lag quantitativ als Inclusion bodies vor. Eine Variationen der Expressionsparameter sowie umfangreiche Versuche mittels verschiedenster Konstrukte sowie potentiell die Löslichkeit erhöhenden Tags gTUB in gelöster Form in E. coli zu exprimieren blieben erfolglos. Eine Denaturierung der Inclusion bodies und Rückfaltung wurde aufgrund der wohl bei der Tubulinfaltung notwendigen komplexeren Chaperone sowie thermodynamischer Überlegungen ausgeschlossen. Die höher evolvierte Chaperonausstattung war ein Hauptgrund für die Verwendung der eukaryotischen Hefe-Expressionssysteme K. lactis und des S. cerevisiae-Stammes FGY217 zur gTUB-Expression. So konnten nach der Selektion nur transgene Hefe-Zellen dokumentiert werden, die die gTUB-Expressionskassette nachweislich an der vorgesehenen Zielposition in ihrem Genom integrierten, aber keine dokumentierbare Expression zeigten. Die wahrscheinlichste Begründung hierfür ist, dass ein erhöhter intrazellulärer gTUB-Titer mit dem Zellwachstum und der Zellteilung dieser eukaryotischen Organismen interferierte und durch Rückkopplungen die rekombinante gTUB-CDS aus N. tabacum ausgeschaltet wurde. Der Versuch einer transienten gTUB-Überexpression in differenzierten Blattgeweben höherer Pflanzen war eine logische Konsequenz aus den vorherigen Ergebnissen und lieferte, wenn auch nicht die für eine Proteinkristallisation notwendigen Mengen, gelöstes gTUB. Bestrebungen einer stabilen Transfektion von A. thaliana oder BY-2-Zellkulturen mit einer gTUB-CDS lieferten keine transgenen Organismen, was starke Interferenzen der rekombinanten gTUB-CDS in den Zellen vermuten lies. Transfektionsversuche mit nur GFP tragenden Konstrukten ergaben hingegen eine hohe Anzahl an transgenen Organismen, die auch verhältnismäßig starke Expressionsraten zeigten. Die erzielten Proteinmengen bei der transienten gTUB-Überexpression in N. benthamiana Blattgeweben, in Co-Expression mit dem Posttransriptional Gene Silencing-Suppressorprotein p19, waren für einen Pull-Down sowie eine massenspektroskopische Analyse der Interaktionspartner ausreichend und ergaben Befunde. Eine abschließende Auswertung des erarbeiteten massenspektroskopischen Datensatzes wird jedoch erst dann möglich sein, wenn das Tabak-Proteom vollständig sequenziert ist. Die Erweiterung der bestehenden pflanzlichen Vergleichsdatenbanken um das bisher bekannte Tabak-Proteom vervielfachte die Anzahl der in dieser Studie identifizierten gTUB-Interaktionspartner. Interaktionen mit dem TCP1-Chaperon untermauern die Hypothese der zur Faltung pflanzlichen gTUBs notwendigen Chaperone. Beobachtete gTUB-Degradationsmuster in Verbindung mit Interaktionen des 26S-Proteasoms deuten auf eine Gegenregulationen bei erhöhtem gTUB-Titer auf Proteinebene hin. Da Blattgewebe selbst nur noch über eine sehr geringe und inhomogene Teilungsaktivität verfügen ist diese Regulation hoch spannend. Auch konnte durch Co-Expression des PTGS-Suppressorproteins p19 gezeigt werden, dass bei der gTUB-Expression eine Regulation auf RNA-Ebene erfolgt.

Suppression of gene silencing: A general strategy used by diverse DNA and RNA viruses of plants

In transgenic and nontransgenic plants, viruses are both initiators and targets of a defense mechanism that is similar to posttranscriptional gene silencing (PTGS). Recently, it was found that potyviruses and cucumoviruses encode pathogenicity determinants that suppress this defense mechanism. Here, we test diverse virus types for the ability to suppress PTGS. Nicotiana benthamiana exhibiting PTGS of a green fluorescent protein transgene were infected with a range of unrelated viruses and various potato virus X vectors producing viral pathogenicity factors. Upon infection, suppression of PTGS was assessed in planta through reactivation of green fluorescence and confirmed by molecular analysis. These experiments led to the identification of three suppressors of PTGS and showed that suppression of PTGS is widely used as a counter-defense strategy by DNA and RNA viruses. However, the spatial pattern and degree of suppression varied extensively between viruses. At one extreme, there are viruses that suppress in all tissues of all infected leaves, whereas others are able to suppress only in the veins of new emerging leaves. This variation existed even between closely related members of the potexvirus group. Collectively, these results suggest that virus-encoded suppressors of gene silencing have distinct modes of action, are targeted against distinct components of the host gene-silencing machinery, and that there is dynamic evolution of the host and viral components associated with the gene-silencing mechanism.

Virus-encoded suppressor of posttranscriptional gene silencing targets a maintenance step in the silencing pathway

Certain plant viruses encode suppressors of posttranscriptional gene silencing (PTGS), an adaptive antiviral defense response that limits virus replication and spread. The tobacco etch potyvirus protein, helper component-proteinase (HC-Pro), suppresses PTGS of silenced transgenes. The effect of HC-Pro on different steps of the silencing pathway was analyzed by using both transient Agrobacterium tumefaciens-based delivery and transgenic systems. HC-Pro inactivated PTGS in plants containing a preexisting silenced β-glucuronidase (GUS) transgene. PTGS in this system was associated with both small RNA molecules (21–26 nt) corresponding to the 3′ proximal region of the transcribed GUS sequence and cytosine methylation of specific sites near the 3′ end of the GUS transgene. Introduction of HC-Pro into these plants resulted in loss of PTGS, loss of small RNAs, and partial loss of methylation. These results suggest that HC-Pro targets a PTGS maintenance (as opposed to an initiation or signaling) component at a point that affects accumulation of small RNAs and methylation of genomic DNA.

Sense- and antisense-mediated gene silencing in tobacco is inhibited by the same viral suppressors and is associated with accumulation of small RNAs

Antisense-mediated gene silencing (ASGS) and posttranscriptional gene silencing (PTGS) with sense transgenes markedly reduce the steady-state mRNA levels of endogenous genes similar in transcribed sequence. RNase protection assays established that silencing in tobacco plants transformed with plant-defense-related class I sense and antisense chitinase (CHN) transgenes is at the posttranscriptional level. Infection of tobacco plants with cucumber mosaic virus strain FN and a necrotizing strain of potato virus Y, but not with potato virus X, effectively suppressed PTGS and ASGS of both the transgenes and homologous endogenes. This suggests that ASGS and PTGS share components associated with initiation and maintenance of the silent state. Small, ca. 25-nt RNAs (smRNA) of both polarities were associated with PTGS and ASGS in CHN transformants as reported for PTGS in other transgenic plants and for RNA interference in Drosophila. Similar results were obtained with an antisense class I β-1,3-glucanase transformant showing that viral suppression and smRNAs are a more general feature of ASGS. Several current models hold that diverse signals lead to production of double-stranded RNAs, which are processed to smRNAs that then trigger PTGS. Our results provide direct evidence for mechanistic links between ASGS and PTGS and suggest that ASGS could join a common PTGS pathway at the double-stranded RNA step.

Conjugated polymer nanoparticles for effective siRNA delivery to tobacco BY-2 protoplasts

Background Post transcriptional gene silencing (PTGS) is a mechanism harnessed by plant biologists to knock down gene expression. siRNAs contribute to PTGS that are synthesized from mRNAs or viral RNAs and function to guide cellular endoribonucleases to target mRNAs for degradation. Plant biologists have employed electroporation to deliver artificial siRNAs to plant protoplasts to study gene expression mechanisms at the single cell level. One drawback of electroporation is the extensive loss of viable protoplasts that occurs as a result of the transfection technology. Results We employed fluorescent conjugated polymer nanoparticles (CPNs) to deliver siRNAs and knockdown a target gene in plant protoplasts. CPNs are non toxic to protoplasts, having little impact on viability over a 72 h period. Microscopy and flow cytometry reveal that CPNs can penetrate protoplasts within 2 h of delivery. Cellular uptake of CPNs/siRNA complexes were easily monitored using epifluorescence microscopy. We also demonstrate that CPNs can deliver siRNAs targeting specific genes in the cellulose biosynthesis pathway (NtCesA-1a and NtCesA-1b). Conclusions While prior work showed that NtCesA-1 is a factor involved in cell wall synthesis in whole plants, we demonstrate that the same gene plays an essential role in cell wall regeneration in isolated protoplasts. Cell wall biosynthesis is central to cell elongation, plant growth and development. The experiments presented here shows that NtCesA is also a factor in cell viability. We show that CPNs are valuable vehicles for delivering siRNAs to plant protoplasts to study vital cellular pathways at the single cell level.

PAMP-triggered immunity against Pseudomonas syringae involves microRNA-mediated regulation of several uncharacterized R genes

Two main types of noncoding small RNA molecules have been found in plants: microRNAs (miRNAs) and small interfering RNAs (siRNAs). They differ in their biogenesis and mode of action, but share similar sizes (20-24 nt). Their precursors are processed by Dicer-Like RNase III (dcl) proteins present in Arabidopsis thaliana, and in their mature form can act as negative regulators of gene expression, being involved in a vast array of plant processes, including plant development, genomic integrity or response to stress. Small-RNA mediated regulation can occurs at transcriptional level (TGS) or at post-transcriptional level (PTGS). In recent years, the role of gene silencing in the regulation of expression of genes related to plant defence responses against bacterial pathogens is becoming clearer. Comparisons carried out in our lab between the expression profiles of different mutants affected in gene silencing, and plants challenged with Pseudomonas syringae pathovar tomato DC3000, led us to identify a set of uncharacterized R genes, belonging to the TIR-NBS-LRR gene family, differentially expressed in these conditions. Through the use of bioinformatics tools, we found a miRNA* of 22 nt putatively responsible for down-regulating expression of these R genes through the generation of siRNAs. We have also found that the corresponding pri-miRNA is down-regulated after PAMP-perception in a SA-dependent manner. We also demonstrate that plants with altered levels of miRNA* (knockdown lines or overexpression lines) exhibit altered PTI-associated phenotypes, suggesting a role for this miRNA* in this defence response against bacteria. In addition we identify one of the target genes as a negative regulator of defence response against Pseudomonas syringae.