כאן אנו מציגים צינור miRNA חדש ואוטומטי לחלוטין, mirMachine ש-1) יכול לזהות miRNAs ידועים וחדשניים בצורה מדויקת יותר ו-2) הוא אוטומטי לחלוטין וזמין באופן חופשי. משתמשים יכולים כעת לבצע סקריפט הגשה קצר כדי להפעיל את צינור mirMachine האוטומטי לחלוטין.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
במאמר זה
סיכום
תקציר
מבין סוגים שונים של רנ"א שאינם מקודדים, מיקרו-רנ"א (miRNAs) היו ללא ספק באור הזרקורים בעשור האחרון. כמווסתים לאחר שעתוק של ביטוי גנים, miRNAs ממלאים תפקידי מפתח במסלולים תאיים שונים, כולל התפתחות ותגובה ללחץ a/ביוטי, כגון בצורת ומחלות. רצפי גנום ייחוס איכותיים אפשרו זיהוי וביאור של miRNAs במספר מיני צמחים, שבהם רצפי miRNA נשמרים מאוד. מכיוון שתהליכי זיהוי וביאור miRNA חישוביים הם בעיקר תהליכים מועדים לשגיאות, תחזיות מבוססות הומולוגיה מגבירות את דיוק החיזוי. פיתחנו ושיפרנו את צינור ביאור miRNA, SUmir, בעשור האחרון, המשמש למספר גנומים של צמחים מאז.
מחקר זה מציג צינור miRNA חדש ואוטומטי לחלוטין, mirMachine (miRNA Machine), על ידי (i) הוספת שלב סינון נוסף על תחזיות המבנה המשני, (ii) הפיכתו לאוטומטי לחלוטין, ו-(iii) הצגת אפשרויות חדשות לחיזוי miRNA ידוע המבוסס על הומולוגיה או miRNAs חדשים המבוססים על קריאות ריצוף RNA קטנות באמצעות הצינור הקודם. צינור miRNA החדש, mirMachine, נבדק באמצעות משאב המידע Arabidopsis, TAIR10, שחרור הגנום של Arabidopsis וקונסורציום ריצוף החיטה הבינלאומי (IWGSC) גנום ייחוס חיטה v2.
מבוא
ההתקדמות בטכנולוגיות ריצוף הדור הבא הרחיבה את ההבנה של מבני RNA ואלמנטים רגולטוריים, וחשפה רנ"א חשובים מבחינה פונקציונלית שאינם מקודדים (ncRNAs). מבין סוגים שונים של ncRNAs, מיקרו-רנ"א (miRNAs) מהווים סוג ויסות בסיסי של רנ"א קטנים באורך שבין 19 ל-24 נוקלאוטידים בצמחים 1,2. מאז גילוי ה-miRNA הראשון בנמטודה Caenorhabditis elegans3, נוכחותם ותפקודם של miRNAs נחקרו בהרחבה גם בגנומים של בעלי חיים וצמחים, כמו גםב-4,5,6. miRNAs פועלים על ידי מיקוד mRNA עבור ביקוע או דיכוי תרגום
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
1. תלות בתוכנה והתקנה
- התקן יחסי תלות של תוכנה מאתר הבית שלהם או באמצעות conda.
- הורד והתקן את Perl, אם הוא עדיין לא מותקן, מאתר הבית שלו (https://www.perl.org/get.html).
הערה: התוצאות המיוצגות נחזו באמצעות Perl v5.32.0. - הורד את Blast+, תוכנית יישור, מאתר הבית שלה (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK279671/) כקובץ הפעלה וכקוד מקור.
הערה: התוצאות המיוצגות נחזו באמצעות BLAST 2.6.0+. - התקן חבילה מוכנה מראש של RNAfold מ- https://www.tbi.univie.ac.at/RNA/.
- לחלופין, התקן תוכנות אלה באמצעות הקונדה הבאה: i) conda להתקין -c bioconda blast; II) קונדה להתקין -C ביוקונדה וינרנה.
- הורד והתקן את Perl, אם הוא עדיין לא מותקן, מאתר הבית שלו (https://www.perl.org/get.html).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
צינור miRNA, mirMachine, שתואר לעיל הוחל על נתוני הבדיקה להערכה מהירה של ביצועי הצינור. רק ה-miRNAs הצמחיים בעלי הביטחון הגבוה שהופקדו ב-miRBase v22.1 נבדקו מול כרומוזום 5A של הגנום RefSeq של חיטה IWGSC v224. mirMachine_find החזיר 312 כניסות לרשימה הלא-מיותרת של 189 miRNAs בעלי ביטחון גבוה עם מקסימום של אי-התאמה אחת מותרת (טבלה 1). mirMachine_fold סיווג 49 מהם כ-miRNAs פוטטיביים בהתאם להערכת המבנה המשני. הקבוצה המיוצגת הגבוהה ביותר של miRNAs הייתה miR9666 עם סך של 18 miRNAs שזוהו .......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
צינור ה-miRNA שלנו, SUmir, שימש לזיהוי של miRNAs צמחיים רבים בעשור האחרון. כאן, פיתחנו צינור זיהוי וביאור miRNA חדש, אוטומטי לחלוטין וזמין באופן חופשי, mirMachine. יתר על כן, מספר צינורות זיהוי miRNA כולל, אך לא מוגבל לצינור הקודם, היו תלויים בתוכנת UNAfold21, שהפכה עם הזמן לתוכנה מסחרית, אם כי בעבר הייתה זמינה באופן חופשי. mirMachine חדש ואוטומטי לחלוטין זה אינו תלוי עוד ב- UNAfold; במקום זאת, ה-RNAfold הזמין באופן חופשי מחבילת ViennaRNA27 משמש לחיזוי מבנה משני. בנוסף, כל .......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK279671/ | Blast+ | ||
| https://github.com/hbusra/mirMachine.git | mirסקריפט הגשת מכונה | ||
| https://www.perl.org/get.html | Perl | ||
| https://www.tbi.univie.ac.at/RNA/ | RNAfold | ||
| Arabidopsis TAIR10 | |||
| Triticum aestivum (חיטה, IWGSC RefSeq v2) |
מקורות
- Voinnet, O. Origin, biogenesis, and activity of plant microRNAs. Cell. 136 (4), 669-687 (2009).
- Budak, H., Akpinar, B. A. Plant miRNAs: biogenesis, organization and origins. Functional & Integrative Genomics. 15 (5), 523-531 (2015).
- Lee, R. C., Feinbaum,....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
