小立碗藓（physcomitrella+patens）植物microrna结合靶位预测

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1、进行切割在转录后水平调节基因表达。在植物中还发现，miRNA靶基因的反馈调节可能是一种对靶基因表达进行精细调节敏感机制(27)。在植物中．miRNA控制基因表达的机制可能比在动物中复杂(24)。。。。N。一卜_P‘c‘mR^——-弋／{rDO_t①E。。．H。。iq+繇嚣⋯⋯--uI．ImIll一1l“m4，2黜“””m—I_II-_lLP》l兰Mawr*miRNA“RN”d。gr“a№“㈣n口comp4ex^∞1图1植物microRNA生物发生过程(25)FigurelThebiogenesisOfplantmicroRNA(25)4

2、一孽～。型采用实验手段鉴定miRNA的方法主要有两种：正向遗传学法(forwardgenetics)和直接克隆法(directcloning)(25)。最先在线虫中发现的miRNA就是采用正向遗传学法得到的(1l，12)，直接克隆法从生物样品中分离并克隆miRNA(10，28)。采用实验方法鉴定microRNA在技术上存在挑战和不完整性，主要原因有：(1)microRNA的表达具有组织特异性和表达时间特异性；(2)mRNA降解物和其它内源非编码RNA与microRNA共存，并且有时在细胞提取物的小RNA分子样品中占主要成分。因此通过测定

3、小RNA分子序列的方法筛选microRNA的效率很低(25，29)。多数microRNA在亲缘关系近的物种中是保守的(10，13，28，30．32)。成熟microRNA中强的序列保守性和microRNA前体中长的发卡结构使得采用生物信息学方法在全基因组范围(相同基因组或不同基因组)内寻找microRNA成为可fl邕(25，29)。目前已提出一些专门用于预测植物microRNA的算法(22，29，33，34)，这些方法利用了microRNA二级结构的保守性作为过滤器，某些方法还利用了植物microRNA与靶基因具有高的互补性作为判定标准

4、(22，33)。植物miRNA与靶基因几乎完全互补，利用这一特点可以采用生物信息学方法预测植物中miRNA靶结合位点(17)。对于保守的miRNA，在预测靶基因时可以插入空位和允许更多的错配(22)。Rhoades等预测了拟南芥中14个miRNA的靶位(17)；Wang等利用计算机方法从拟南芥中鉴定了83个新miRNAs，并预测了它们的结合靶位(29)。最近，在小立碗藓中鉴定出561102条smallRNA序列(包括siRNA和miRNA)(35)，去冗余后得到214996条非冗余序列，其中127135条序列在小立碗藓基因组中找到至少一

5、处匹配，又有42％的smallRNA(53400多条)被认为是miRNA(35)。这些结果表明，小立碗藓表达了大量的内源siRNA和miRNA。预测小立碗藓(Physcomitrellapatens)植物microRNA结合靶位将为小立碗藓功能基因组学研究提供重要的数据。本文利用miRBase数据库中收录的植物miRNA，对小立碗藓mRNA序列进行搜索，预测出小立碗藓中存在162个植物miRNA家族的结合靶位。通过分析miRNA结合靶位数目和miRNA协同作用网络，筛选出miR482和miRl168在小立碗藓中具有潜在重要生物学功能。5

6、2个莱茵衣藻特有的miRNA在小立碗藓中被预测出存在结合靶位，为研究从藻类向苔藓植物的演化提供重要参考。2．1数据2数据和方法2．1．1小立碗藓mRNA帆PHYSCObase数据库()F裁小屯碗藓mRNA序列27546条这些mRNA序列}}f142182条EST序列拼接而成。2．1．2植物miRNA从miRBase数据库(10．1版本)(16)下载6种植物的miRNA序列857条(表1)(j，共547种rniRNA，它们分别属于22个miRNA家族。表16种植物的miRNATable1miRNAsfrom6plantsorganisms

7、物种托丁名简写miRNA条数拟南芥Arabidopsisthalianaath199莱菌衣藻Chlamydomonasreinhardtii72水稻(h憎口saliva243毛果杨Populustrichocarpaptc215小麦什Ef把l硎aestiv“m32玉米Zedmays962．I．3小立碗藓蛋白序列从DOEJointGenomeInstitute(共35938条。2．2miRNA结合靶位的预测下载小立碗藓蛋白序列(vl1)利用PatScan(36)在27546条小立碗藓mRNA中搜索与857条植物miRNA互补的序列(图2)

8、。搜索条件同Rhoades聚用的标准：互补序列中最多允许4个碱基不互补，不允许存在空位(171。PatSean本地化程序“$c8．rlformatehes．tarz”从下载。解压缩后得到以下文件：READM