Qui, presentiamo una nuova pipeline di miRNA completamente automatizzata, mirMachine che 1) può identificare i miRNA noti e nuovi in modo più accurato e 2) è completamente automatizzata e liberamente disponibile. Gli utenti possono ora eseguire un breve script di invio per eseguire la pipeline mirMachine completamente automatizzata.
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Articolo metodologico
mirMachine: uno sportello unico per l'annotazione dei miRNA vegetali
In questo articolo
Sommario
Abstract
Di diversi tipi di RNA non codificanti, i microRNA (miRNA) sono stati probabilmente sotto i riflettori nell'ultimo decennio. Come regolatori post-trascrizionali dell'espressione genica, i miRNA svolgono ruoli chiave in vari percorsi cellulari, tra cui sia lo sviluppo che la risposta allo stress biotico, come la siccità e le malattie. Avere sequenze genomiche di riferimento di alta qualità ha permesso l'identificazione e l'annotazione dei miRNA in diverse specie di piante, dove le sequenze di miRNA sono altamente conservate. Poiché i processi di identificazione e annotazione dei miRNA computazionali sono per lo più processi soggetti a errori, le previsioni basate sull'omologia aumentano l'accuratezza della previsione. Abbiamo sviluppato e migliorato la pipeline di annotazione dei miRNA, SUmir, nell'ultimo decennio, che è stata utilizzata per diversi genomi vegetali da allora.
Questo studio presenta una nuova pipeline di miRNA completamente automatizzata, mirMachine (miRNA Machine), (i) aggiungendo un ulteriore passo di filtraggio sulle previsioni della struttura secondaria, (ii) rendendolo completamente automatizzato e (iii) introducendo nuove opzioni per prevedere miRNA noti basati sull'omologia o nuovi miRNA basati su piccole letture di sequenziamento dell'RNA utilizzando la pipeline precedente. La nuova pipeline di miRNA, mirMachine, è stata testata utilizzando The Arabidopsis Information Resource, TAIR10, rilascio del genoma di Arabidopsis e il genoma di riferimento del grano v2 dell'International Wheat Genome Sequencing Consortium (IWGSC).
Introduzione
I progressi nelle tecnologie di sequenziamento di prossima generazione hanno ampliato la comprensione delle strutture dell'RNA e degli elementi regolatori, rivelando RNA non codificanti (ncRNA) funzionalmente importanti. Tra i diversi tipi di ncRNA, i microRNA (miRNA) costituiscono una classe regolatrice fondamentale di piccoli RNA con una lunghezza compresa tra 19 e 24 nucleotidi nelle piante 1,2. Dalla scoperta del primo miRNA nel nematode Caenorhabditis elegans3, la presenza e le funzioni dei miRNA sono state ampiamente studiate anche nei genomi animali e vegetali
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Protocollo
1. Dipendenze software e installazione
- Installare le dipendenze software dal loro sito principale o utilizzando conda.
- Scarica e installa Perl, se non è già installato, dal suo sito principale (https://www.perl.org/get.html).
NOTA: i risultati rappresentati sono stati previsti utilizzando Perl v5.32.0. - Scarica Blast+, un programma di allineamento, dal suo sito principale (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK279671/) come eseguibile e come codice sorgente.
NOTA: i risultati rappresentati sono stati previsti utilizzando BLAST 2.6.0+. - Installare il pacchetto precompilato di RNAfold da https://www.tbi.univie.ac.at/RNA/. ....
- Scarica e installa Perl, se non è già installato, dal suo sito principale (https://www.perl.org/get.html).
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Risultati
La pipeline di miRNA, mirMachine, descritta sopra è stata applicata ai dati di test per la valutazione rapida delle prestazioni della pipeline. Solo i miRNA vegetali ad alta confidenza depositati nella miRBasi v22.1 sono stati sottoposti a screening contro il cromosoma 5A del genoma RefSeq v224 del grano IWGSC. mirMachine_find restituito 312 hit per l'elenco non ridondante di 189 miRNA ad alta confidenza con un massimo di 1 mancata corrispondenza consentita (Tabella 1). mirMachine.......
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Discussione
La nostra pipeline di miRNA, SUmir, è stata utilizzata per l'identificazione di molti miRNA vegetali nell'ultimo decennio. Qui, abbiamo sviluppato una nuova pipeline di identificazione e annotazione dei miRNA completamente automatizzata e disponibile gratuitamente, mirMachine. Inoltre, un certo numero di pipeline di identificazione dei miRNA, tra cui, ma non solo, la pipeline precedente, dipendevano dal software UNAfold21, che è diventato un software commerciale nel tempo, sebbene una volta fosse .......
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK279671/ | Blast+ | ||
| https://github.com/hbusra/mirMachine.git | mirScript di invio della macchina | ||
| https://www.perl.org/get.html | Perl | ||
| https://www.tbi.univie.ac.at/RNA/ | RNAfold | ||
| Arabidopsis TAIR10 | |||
| Triticum aestivum (grano, IWGSC RefSeq v2) |
Riferimenti
- 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,....
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Ristampe e permessi
