CFG 比较和功能基因组学 1532 - 6268 1531 - 6912 Hindawi出版公司 912843年 10.1155 / 2012/912843 912843年 研究文章 小分子核糖核酸的孢子体和配子体之间的比较分析 Porphyra yezoensis 他 Linwen 1、2 黄 Aiyou 1、2 沈 Songdong 3 妞妞 剑锋 1 王 Guangce 1 丹尼 保罗 1 科学院海洋研究所实验海洋生物学重点实验室 中国科学院(IOCAS) 南海路7号 青岛266071年 中国 cas.cn 2 地球科学学院、中国科学院研究生院 玉泉路19号,北京100049 中国 cas.cn 3 生命科学学院 苏州大学 文艺路199号 苏州215123 中国 suda.edu.cn 2012年 26 9 2012年 2012年 29日 03 2012年 06 08年 2012年 22 08年 2012年 2012年 版权©2012 Linwen他et al。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

Porphyra yezoensis建筑师是一个潮间带的海洋红藻,受到越来越多的关注作为一个生物模型由于其重要的生物学作用研究和农业产业。两代人的 Porphyra yezoensis孢子体和配子体,有相同的基因组,但显示巨大的差异在很多方面,包括结构特点、栖息地,和基因表达。识别microrna及其可能的作用 p . yezoensis发展,我们构建的小RNA和测序库 p . yezoensis孢子体和配子体。测序数据进行了分析,确定了14个microrna,只有一个共同的这两个样本。我们的结果表明, p . yezoensis有一个复杂的小RNA处理系统包含小说没有可识别的microrna同族体在其他生物。这些microrna可能重要的监管角色不同代的发展 p . yezoensis。

 1。介绍

Porphyra yezoensis建筑师是一个潮间带的海洋红藻,受到越来越多的关注作为一个生物模型由于其重要的生物学作用研究和农业产业 1]。 p . yezoensis是世界上最有价值的海洋作物之一,栽培广泛在亚洲,尤其是在日本,中国,韩国 2]。红藻,其与其他群体的关系绝不是肯定的, p . yezoensis有许多特征较低的真核生物,包括小亚基二磷酸核酮糖羧化酶的位置在叶绿体基因组中( 3),相同的辅助色素蓝藻( 4),和高之间的相似程度,它的许多基因和细菌的同系物。由于这些特性,红藻类被认为是原始或退化的真核生物( 5]。

p . yezoensis有一个独特的双晶的生命周期由两代人组成,微观上二倍体丝状孢子体和宏观单倍体生叶配子体,用完全不同的形态 6]。孢子体和配子体有相同的基因组,但显示巨大的差异在很多方面,包括结构特点、栖息地,和基因表达。孢子体密集簇,单列的细丝,而配子体是单层的。孢子体输入和发芽后壳,而配子体生活在潮间带的静态基质,遇到强光造成的压力,高温和干燥在低潮 7- - - - - - 9]。分析表达序列标签(EST)组产生的孢子体和配子体 p . yezoensis发现,只有22.5%的组织通常发生在两代,说明伟大的基因表达的差异导致两代人之间的形态差异( 10]。这些特点促使我们假设基因表达监管机构(如小分子核糖核酸(microrna))的两代人可能显示不同的特异性。

microrna是重要的非编码小分子rna (srna)会影响数量的输出目标在真核生物基因mrna平移镇压或劈理( 11- - - - - - 13]。最近microrna只有被广泛研究,但他们吸引了大量的关注,正在研究在许多生物体。microrna被认为存在于动物、植物和病毒具有高度的保护在每一王国 14, 15]。microrna的表达有一个时空模式( 11, 12, 16- - - - - - 18),和他们每个人影响特定基因的转录和翻译 15]。microrna是简单的结构和各工序(在基因调控有重要作用 15),包括发育模式,肿瘤细胞增殖,代 19)、压力电阻( 19],生长素响应[ 20., 21)、脂肪代谢和microrna的生源论( 22, 23]。microrna已经被广泛的研究在高等植物和动物,和梁等。 24)确定的microrna p . yezoensis孢子体的可能角色microrna在不同代的发展 p . yezoensis仍然未知。

在目前的研究中,我们建立sRNA库的孢子体和配子体 p . yezoensis然后使用高通量技术Solexa深深序列srna。测序数据分析,microrna两样本识别研究。这项研究提供了洞察小沉默rna的表达和功能 p . yezoensis。

 2。材料和方法 2.1。文化的孢子体和配子体<斜体> P。yezoensis < /斜体>

的 p . yezoensis孢子体和配子体 p . yezoensis在我们的实验室。都被不断曝气培养Provasoli浓缩海水(PES)培养基用蒸汽灭菌当地海水无机营养和维生素补充(过滤消毒),每周更新的培养基。孢子体和配子体生长在不同条件下,培养他们在不同温度和不同光照强度下。孢子体生长在15°C下50的光照强度 μ摩尔光子米−2年代−1与一个12 h黑暗/ 12 h光线光周期。从conchocelis配子体是诱导;基本上,一个shell p . yezoensisconchocelis培养在26°C与PES介质500毫升玻璃烧杯的光照强度下20 μ摩尔光子米−2年代−1与一个12 h黑暗/ 12 h光线光周期。几周后,壳放在22°C和一些纤维放在conchospores的附件。纤维与conchospores培养10°C下50的光照强度 μ摩尔m照片−2年代−1与一个12 h黑暗/ 12 h光线光周期。叶片随机选择进行进一步的文化1升玻璃烧杯。

 2.2。RNA提取,图书馆建设和测序

总RNA提取试剂盒试剂根据制造商的协议(美国表达载体)。srna 18-28 nt的尺寸范围是收集并测序。基本上,srna被在变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分离,和碎片18-28 nt被凝胶净化恢复。一双适配器结扎顺序他们5′和3′末端,和结扎srna用作互补脱氧核糖核酸合成、模板使用上标二世逆转录工具包(美国表达载体)。PCR的互补dna被放大,产品直接与1 g Solexa基因组测序分析仪(图 1)。

样品制备过程的流程图和测序和读取的处理。(a)一个流程图的过程对样品制备和测序。(1)孢子体和配子体 p . yezoensis在液氮快速冻结并存储在−80°C RNA提取。(2)总RNA提取使用试剂盒试剂的方法。(3)RNA 18-28 nt gel-purified碎片。(4)3′适配器是结扎srna的3′末端。(5)5′适配器是结扎srna的5′末端。(6)srna被RT PCR扩增。(7)测序。(b)处理读取的过程的流程图;括号里的数字表示总从PYF读取和所有,分别。(1)初步处理:删除适配器,过滤掉劣质标签,标签和清理小于18元。 (2) Common/specific tags identified between samples. (3) Length distribution analysis of clean reads. (4) Clean reads matched to p . yezoensisEST序列使用SOAP ( 25]。(5)清洁从基因库和Rfam读取而非编码rna。(6)核确认。(7)植物microrna的同系物。(8)注释srna。(9)确认的microrna的发夹结构过滤。(10)目标预测。

 2.3。最初处理读取

一个perl脚本被用来完成读取的初始处理。低质量的标签被移除,3′适配器序列被修剪,适配器标签被污染,和标签小于18元被过滤掉。短的寡核苷酸分析软件包(SOAP) ( 25)被用来映射其余sRNA序列(清洁读取) p . yezoensisEST序列;所有打报告和不匹配是不允许的。所有的清洁读取都一致反对非编码RNA从Rfam ( http://www.sanger.ac.uk/resources/databases/rfam.html)和基因库( http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)确定非编码rna(核糖体rna, tRNA,核内小rna和snoRNA)片段,使用blastn [ 26)和一个 e截止值为0.01。所有清洁读取所有已知的植物相比microrna可以从miRBase (miRBase序列数据库版本15; http://www.mirbase.org/)来识别已知microrna的同源染色体与其他已知的microrna(≤2不匹配)。从清洁标签读取互相符合识别潜在的小干扰(siRNA)候选人;两个完美互补srna与悬臂2元3′端被认为是核。干净的阅读都是根据他们的身份与sRNA类别分类。如果一个sRNA被映射到多个类别,下面的优先级规则采用:rRNA等等(基因库> Rfam)已知microrna的小干扰rna (> > 27]。

 2.4。microrna的识别

microrna是被过滤结构。的基因组 p . yezoensis没有排序,EST序列进行扫描识别潜在的发夹地区已知microrna的同系物和其余nonannotated srna(图 1)。srna与多个读取和≤20完美匹配的EST序列折叠300元的上游和下游侧翼序列和检查二级结构的基础上识别出潜在的microrna在以下描述的标准。前体与最小自由能(MFE)≤−18千卡摩尔−1检查由Mfold [ 28, 29日),≥16 bp和≤4凸起或microrna的之间的不对称和microrna的*,microrna之间的空间和microrna *≤300元,成熟的序列长度nt年龄在18岁至25岁之间,和一个侧翼序列长度20元,被认为是潜在的 p . yezoensispre-miRNAs。

 2.5。microrna的目标预测

的基因组 p . yezoensis没有被测序,EST序列被用来检测潜在的microrna的目标参数和条件根据标准建议(早些时候 30., 31日]。基本上,≤4 sRNA和目标之间的不匹配;在位置1 - 12≤2.5不匹配;没有不匹配职位10或11;没有相邻的不匹配职位2(从5′端计数的microrna和gu基地0.5不匹配)。此外,MFE≥74%的MFE microrna的绑定到它的完美补充所需的microrna的双工/目标。

 2.6。实验验证表达式的<斜体> P。yezoensis < /斜体> microrna

采用RT PCR检测的表达 p . yezoensismicrorna。互补脱氧核糖核酸合成使用NCode很microrna的互补脱氧核糖核酸合成装备(英杰公司)根据制造商的协议。互补脱氧核糖核酸是用于PCR扩增 p . yezoensismicrorna。的引物设计根据每个microrna和反义底漆中提供的通用引物互补脱氧核糖核酸合成装备。

 3所示。结果 3.1。图书馆建设、测序和初始处理读取

为了确定microrna及其可能的角色 p . yezoensis发展,我们构造和测序sRNA库 p . yezoensisPYF孢子体和配子体(所有)。这两个跑了一组26616981个总签名。过滤后低质量数据和消除污染适配器(图 1),我们获得srna长度的分布从10到43元,与序列(图21 - nt的主要组件 2)。microrna通常大于17元,所以我们移除序列小于18元,10896642年和11984694年获得总序列,代表3853350年和3025076年独一无二的,尽管有时部分重叠,分别清洁从PYF读取和所有(表 1)。这些独特的序列,~(2879648)和75% ~ 74%(2235970)测序只有一次,表明不同sRNA p . yezoensis。

分类的 P。 yezoensis小rna。

类别 PYF 所有供试
独特的sRNA 百分比(%) 总sRNA 百分比(%) 独特的sRNA 百分比(%) 总sRNA 百分比(%)
总 3853350 100% 10896642 100% 3025076 100% 1。2 E + 07年 100%
microrna的 15440年 0.40% 104081年 0.96% 18342年 0.61% 322689年 2.69%
核糖体rna 30209年 0.78% 197902年 1.82% 43363年 1.43% 705106年 5.88%
核 159904年 4.15% 903198年 8.29% 55752年 1.84% 259369年 2.16%
核内小rna 133年 0.00% 663年 0.01% 230年 0.01% 581年 0.00%
snoRNA 176年 0.00% 345年 0.00% 282年 0.01% 1797年 0.01%
tRNA 18336年 0.48% 215562年 1.98% 21798年 0.72% 669520年 5.59%
未经 3629152 94.18% 9474891 86.95% 2885309 95.38% 1 E + 07年 83.65%

独特的sRNA序列的长度分布 p . yezoensis。每一个独特的序列的长度发生读统计:(一)PYF;(b)所有。

尽管许多srna表示 p . yezoensis仍然不明,他们注释,分为非编码rna (Rfam基因库),同源染色体的植物microrna (miRBase),或siRNAs根据他们的身份与这些数据库的序列或核的特征。如果一些srna被映射到多个类别,下面的优先级规则采用:rRNA等等(基因库> Rfam)已知microrna的小干扰rna (> > 27]。只有少数的srna注释;95% ~ 85%的总读和~独特的阅读仍然nonannotated。所有的注释srna, siRNAs是最丰富的序列的检索 p . yezoensis独特sRNA池,阅读所有sRNA类别的频率最高的两种样品:所有PYF为4.15%和1.84%(表 1)。然而,在总sRNA池,siRNA代表PYF(8.29%)的重要组成部分,而核糖体rna(5.88%)和tRNA(5.59%)是在所有重要的组件。同系物的已知植物microrna占~ 0.4% ~ 0.61%的独特序列PYF和所有的分别;而在总序列池,是2.69% ~ 0.96%,~在PYF和所有,分别表明同系物的microrna在PYF和所有可能表达不同。srna映射到核内小rna和snoRNA罕见,其余srna没有注释。共同和特定序列的分析显示,只有~ 6%的独特序列被两个样品(表共享 2),表明存在一组不同的内生srna p . yezoensis。

常见的和特定的小rna PYF之间和所有。

类 独特的sRNA 百分比(%) 总sRNA 百分比(%)
总srna 6501964 100.00% 22881336 100.00%
PYF和所有 376462年 5.79% 11112797 48.57%
PYF特定 3476888 53.47% 6738816 29.45%
所有具体的 2648614 40.74% 5029723 21.98%

3.2。microrna在<斜体> P。yezoensis < /斜体>

识别的一组不同的srna p . yezoensis促使我们检查他们是否确实功能。我们使用已知植物microrna的同系物,其余nonannotated srna识别候选人已知的和小说microrna的家庭 p . yezoensis分别(图 1)。最后,我们确定了14个候选人microrna p . yezoensis,包括两个成熟的microrna识别(早些时候 24]。

每个microrna的一个前兆。pre-miRNA的长度范围从47 246元,平均135元(表 3)。MFE范围是从135−−20千卡摩尔−1,意味着−65千卡摩尔−1,类似于计算预测的值拟南芥microrna的前体(−57千卡摩尔−1),远低于tRNA(−27.3千卡摩尔−133)和核糖体rna(−千卡摩尔−1)[ 32]。指定的14个microrna Pye-miR 1 - 14。终端变异序列分析表明,异质性长度的百分比是~ 14%的5′末端 p . yezoensismicrorna和32%的3′末端3元删除或3元扩展(图 3)。

的特点 P。 yezoensispre-miRNA序列。

Id Mfe一个 长度b seqc
Pye-miR1 −104 227年 ACGCGCACAGCCTCGCCAACCGCGACGTCCGCCATCGCCA
CGACCGCCCCCGTCGACAGCTCAACGGTGGCGGCGGCGGG
GAAGCACGCCGGGTTGTTGTCCGCGGCCGTGCCGTTGGCC
CCCTCCGCGACATCGCCCGACTTGATCGCCGCGCCCGTGT
ACACGCACAGCGGGTTGTCCACCTGTGAGATGGGGT TGGA
CTCGATGGTGTAGGTGA GAAGGTGGCG
Pye-miR2 −34.9 76年 GAAAACTCAG GACAGCGACGACGACGACGACC GCAAGCCG
CGCCCGTCGCCGTCGTACTAGCTGGGCTGATGACAA
CGTGTGCCGCCGTACATCCGAAGTCATCGAGCTGCAGTTCC
AGGACATCTTCGTGCTGGCGGACGGCGCCTTCTCCATCCAC
Pye-miR3 −72 193年 GTCAACCGTTACAAGAACACGGAGGGACGTGACGACCCTC
GCCGCCTGGTGTACACCATTCCACGTGACCCCATGCTGG TG
CACGACCCGGTCCTGGCATT GCTGCGCACC
Pye-miR4 −28.8 47 G GCGACGGCGACGGCGGCGAC GCGGCCGCCGACCGATGGC
TGTCGTA
Pye-miR5 −74.4 138年 TAGGCCTGCAGCGTCAGGGCGGGGTGTGTCGCGCCCCCCG
CGGCACAAAAGCCGCCGTCCGCGGCTAGCGGGAGGGTGGC
CGGCTTCGAAAGAGGCGTTGCTGAGC GCGGGCGCGCAGAA
GACTCGTT CGGCGGCCGC
Pye-miR6 −71.2 134年 TGGCAGCAGCGCCGAGGGCGATCGCCGCGCGGCCCACCGC
CGACCCCCCCAGCTCCCCCCTCCGCCCGGCGACGATGGGC
GTGGGCGTCAGCGGCGGCCGG TGGAGGCTGGAGCGGTCAAC
海湾合作委员会 CGGGCACGCC
GCCACCGCCG TGGTGTAGGTGCTGGCACGGA CGCCGCCAAC
GACGATATCCCCCTGCAGCGTCTGGGGGTTGTACAACCCCG
CCGAGGTGCCCGTGGAGACGGCGGTCACCACCGACGACGC
Pye-miR7 −135 246年 GGCGTCGGCGGCCACGTCCAGCGCGTCGCCCACCCGCACC
GACCGCAGCGGCGCCGCGCGGCCATTGATGTACACCAGGT
GCCCCGGCGTGGCGGTGAGCGCGTGGCCGCTGCGGGTGGT
GGCG
Pye-miR8 −117 226年 GCGCGCCCCG TCGGACGGGACGAGGGCAGCA AGCCGGCGC
TTATGGCCGCGCGCGGCCTCCTGCGTGTGCTGCGTCGGGG
AGAGCGGCTCGAGGTCGCCGGCGAGCCTCGTCTGCATGGC
CGCCAGCTCGTGCTTTGGGCATGCCCACTTGGGCACGATG
CCGGAGCGCACCTTCACCTTCAGCGTGTCAGCCGCGTGCC
CTTTCTCGTCGCAGGCGCCGCACGCT
Pye-miR9 −20.3 71年 TGGTGGGTTGTTTCTCTGTGTGTTCTGGGTGCTACGCGCC
TAAGGTACGTAAAACCACTAC ACCCCTTCCT
Pye-miR10 −62.2 153年 GTGGCTGGTACACAACAAGTACACGCGCTCTGAGATGGG
CCGGAAGGCAGTCCGTGCCGGCGTCAAGGCCATGTACGC
GTACCTCGGCGTCACTGACCGCGAGCGCGATGACGACGT
CGGCAG TGGGACTGTCCTTGGCATCT CTATTGGCCA
Pye-miR11 −79.4 141年 ATCCTTGGCC GCCTCGGTGAGGGCTCGGACC TGGTCCAAG
GCCTTAGCGAGCTTACTCTGGAGGTCAGAGATGACCTCCG
CCTGGGTGGGGTCGTCCCCCCGCCCAGAGTCTGAGCCCAT
CCCTTGCGTGGACGCAAGGAA
Pye-miR12 −38.8 79年 AAAAGCCGCC TGGGGATGGGCATTGAAGGC GTCCGCGGCT
TCCTGAAAGCGCTTTGTGCGCGTACCCCGCGCGGCCACA
GCTGTCGCGTCACAGCTCCAGCGCGCGTGCGCGGGCCGCG
Pye-miR13 −51.2 83年 ACGGCCGCGGCC TGTCATGGTCGCTTGGGCACTGATGCGG
TGG
Pye-miR14 −24.2 72年 CATTGCCAAC CGCTTCGTGACTCTCGGCATG GGAGAGAGCC
GCGATTATGGATTGCGGAGAGAGGACAGTGG

一个最小自由能(cal /摩尔)pre-miRNAs, mfold预测。

bpre-miRNAs的长度。

cpre-miRNAs序列,成熟的microrna在斜体表示。

p . yezoensismicrorna的序列终端差异分析。每个独特的序列与3′终端或5′核苷酸删除终端核苷酸扩展相应的成熟的microrna的选择被赋予一个负偏移数,而独特的3′端核苷酸序列扩展或5′末端核苷酸删除分配积极抵消数量。在所有情况下,为每个独特heterogenicity的百分比 p . yezoensismicrorna得到每个变体的阅读数量除以总读数量。

 3.3。<斜体> P的表达模式。yezoensis < /斜体> microrna的候选人在不同代

调查microrna的可能角色 p . yezoensis发展,我们测序srna p . yezoensis孢子体和配子体。总共14个microrna被确定,其中只有1测序在这两个样品,7是专门从PYF测序,并从所有供试6只被测序。这表明,他们可能有一个重要的角色 p . yezoensis发展。确定可能的调控基因,我们预测目标的基础上对这些microrna的规则植物microrna的目标预测暗示艾伦et al。 30.]。大多数microrna发现没有或< 5目标,除了36个EST片段重叠群提出了作为Pye-miR4目标。然而, p . yezoensis基因组测序和大多数est序列没有注释,所以很难确定这些microrna的目标是否有功能的偏见。

 3.4。核在<斜体> P。yezoensis < /斜体>

确定核在 p . yezoensis相比,我们从清洁标签读取。一双完美的互补与2 nt过剩srna 3′端被认为是核。发现潜在siRNAs表达 p . yezoensis159904年(4.15%)和55752年(1.84%)独特的序列;和903198年(8.29%)和259369年(2.16%)总序列PYF和所有的分别。然而,由于缺乏 p . yezoensis基因组信息,我们不能确定他们的位置。因此,我们不能确定它们是否分阶段相对于彼此在沉默或者他们有一个角色重复序列 p . yezoensis至于其他生物。

 3.5。同系物的已知植物microrna在<斜体> P。yezoensis < /斜体>

我们比较所有可用的干净的读取与所有已知的植物microrna从miRBase (miRBase序列数据库版本15; http://www.mirbase.org/)来识别已知microrna的同系物。如果一个 p . yezoensissRNA展出的同源性与≤2不匹配与其他已知的microrna身份(或90%),它被认为是已知的microrna同系物这些可以分为449种已知microrna的家庭,允许一个或两个序列之间的不匹配(额外的数据文件1,看到网上辅料doi: 10.1155 / 2012/912843)。我们比较他们从34个microrna其他物种,包括 拟南芥, 栽培稻, 高粱二色的, 松果体taeda, Physcomitrella金属盘, 衣藻reinhardtii(额外的数据文件1)。在这些同系物中,56中表达 答:芥,37 o .漂白亚麻纤维卷,23 p .金属盘,只有4 c . reinhardtii。

 3.6。实验验证<斜体> P。yezoensis < /斜体> microrna

我们用RT PCR检测的表达 p . yezoensismicrorna和4被PCR扩增验证。PCR产品预期的大小(60 - 80个基点)(图而被放大 4)、恢复和测序,增加对其表达的信心。一些大的PCR产品可能由于rna前体。

实验验证的 p . yezoensismicrorna。M:标记;C:消极的控制。

 4所示。讨论

srna PYF 21元是最丰富的,符合早期报告( 24),而在所有丰富srna的长度是22元。这是不同的情况 答:芥,在24元srna代表一个主要部分( 33, 34]。先前的报告表明, p .金属盘和 c . reinhardtii还缺少24元的浓缩srna [ 35- - - - - - 37]。srna的长度是由物种的酶,参与处理。例如,DCL2 srna 24元,而DCL1产生srna 21元( 37]。缺乏24 nt srna的浓缩 p . yezoensis, c . reinhardtii和 p .金属盘表明,RNA加工复合物在这些较低的光合生物可能不同于那些的 答:芥。最丰富的大小从PYF srna是不同于所有,表明RNA加工酶和物种内的表达水平可能不同,甚至在不同的一代又一代的相同的有机体。

识别潜在的已知的microrna p . yezoensis,我们比较所有srna所有已知植物microrna miRBase同源染色体,发现数量;然而,这些都不符合我们的标准用于microrna的前体过滤。最直接的解释是基因组信息的缺乏 p . yezoensis,尽管场景 p . yezoensis包含小说没有可识别的同系物的microrna在其他生物的可能性不能排除。的单细胞绿藻 c . reinhardtii缺乏相应的microrna与其他生物,甚至与其他绿藻( 37]。因此,我们建议 p . yezoensis有小说microrna与他人没有序列同源性,至于吗 c . reinhardtii。我们用剩下的nonannotated srna识别潜在的小说microrna p . yezoensis。总之,14 microrna被确定,表明 p . yezoensis有小说microrna缺乏与其他已知的microrna序列同源性。

两个成熟的microrna Pye-miR2 Pye-miR13,早被确定和指定m0001 m0005 [ 24),分别。尽管,Pye-miR2的前体的长度是不同于m0001,指定的梁等。 24]。有趣的是,Pye-miR13,孢子体的测序 p . yezoensis梁和指定m0005 et al。 24),在配子体但不是孢子体被发现 p . yezoensis在这项研究中。这表明, p . yezoensis可能含有更多的microrna,无法确定有效的高通量测序。

一些已知的microrna同系物的高度表达。例如,miR3445同源染色体的测序21384次PYF miR1442同系物,miR1154,和miR1211测序144756年,41203年,分别在所有和22573次。miR3445只报道 拟南芥lyrata甚至没有报道 答:芥。在这项研究中,我们测序同系物在PYF miR3445近20000次,但只在所有9倍,表明在PYF其重要作用。有趣的是,同系物miR1442,测序只从salt-stressed但不是drought-stressed或未经处理的库 o .漂白亚麻纤维卷( 38),在所有最丰富的只有1 PYF读。就像前面提到的 1在壳孢子体,进入和发芽,而生活在潮间带的静态基质配子体和经验压力从各种来源形式在低潮 7- - - - - - 9]。我们建议同系物miR1442可能有一个重要的角色在所有的盐胁迫。Talmor-Neiman et al。 39)报道,miR1211表达在一个非常低的水平 p .金属盘配子体,他们提出,它可能表示其他的发展阶段,比如在孢子体。然而,我们测序同系物在所有供试miR1211近20000次(配子体),但只有13次PYF(孢子体),表明其作用 p . yezoensis可能是不同的 p .金属盘。

建议microrna可能参与的性分化 Porphyra( 40]。在这项研究中,我们确定了14个microrna p . yezoensis只有1测序PYF和所有;其他人是专门从PYF或所有测序,表明不同的microrna的表达和调控基因表达的不同代之间 p . yezoensis。这可能是一个两代人之间的差异的原因是( 10]。此外,两代人有相同的基因组,但他们在很多方面不同,包括栖息地。住在贝壳和经验小孢子体改变的环境。相比之下,生活在潮间带的静态基质配子体和经验强光造成的压力,高温和干燥在低潮 7- - - - - - 9),这可能导致压力与响应相关的microrna的表达,如前所述miR1442同系物。一致的结果也出现在其他物种。miR2119同系物,这可能是干旱响应( 41),在配子体 Porphyra haitanensis1479099册。在的研究 Phaeodactylum tricornutum,我们发现更多的microrna nitrogen-limited和silicon-limited样本( 42]。这两代人的microrna的表达差异 p . yezoensis可能导致他们不同的公差的各种压力。事实上,配子体非常宽容的强光造成的压力,高温、干燥,而孢子体。

我们旨在识别的具体功能 p . yezoensismicrorna。已经提出不同的目标,但由于缺乏基因组序列,我们无法确定这些microrna的目标是否有功能的偏见。此外,我们使用标准植物microrna的预测来确定目标 p . yezoensismicrorna的目标;所以一些善意的目标可能是错过了因为microrna的交互与mRNA在这较低的光合生物可能不同于高等植物。

 5。结论

这项研究的结果表明 p . yezoensis有复杂sRNA处理系统包含小说microrna在其他生物没有可识别的相同器官,可能有重要的监管机构的角色吗 p . yezoensis发展。

 缩写 PYF:

孢子体的 Porphyra yezoensis

 所有:

的配子体 Porphyra yezoensis。

 作者的贡献

l .他和黄同样导致了这项工作。

 确认

支持的工作是由中国国家自然科学基金(41176134,41176134,30970302),973项目(2011 cb411908),非营利组织研究项目的国家海洋局(201105023 - 7)和青岛高新技术研究与发展计划(11-2-3-8 (5)-jch)。

 传奇 N。 Kitade Y。 在海洋科学Porphyra:一个模型工厂 渔业Science-Tokyo 2002年 68年 1075年 1078年 Lembi c。 Waaland j . R。 藻类和人事 1988年 剑桥大学出版社 Shivji m . S。 组织在红藻的叶绿体基因组Porphyra yezoensis 当前的遗传学 1991年 19 1 49 54 2 - s2.0 - 0026031787 10.1007 / BF00362087 科尔 k . M。 鞘 r·G。 生物学的红色海藻 1990年 剑桥大学出版社 隐谷 C。 曼恩 d·G。 扬 h . M。 海藻:藻类学概论 1995年 英国剑桥 剑桥大学出版社 Iwasaki H。 的生命周期Porphyra tenera体外 生物公告 1961年 121年 1 173年 山崎 一个。 录像 K。 传奇 N。 无菌组织培养和形态发生Porphyra yezoensis(紫菜目,红藻门) 藻类学杂志》 1998年 34 6 1082年 1087年 2 - s2.0 - 0032437287 Kitade Y。 福田 年代。 初步研究在早期开发的单孢子Porphyra yezoensis(紫菜目,红藻门) 鱼类遗传和育种科学 1999年 28 27 34 毕贺拉 年代。 Sahoo 年代。 Porphyra:经济海藻作为新的实验系统 当前的科学 2002年 83年 11 1313年 Asamizu E。 只是 M。 Kitade Y。 传奇 N。 中村 Y。 Tabata 年代。 两代人之间的RNA表达谱的比较Porphyra yezoensis(红藻门),基于表达序列标签频率分析 藻类学杂志》 2003年 39 5 923年 930年 2 - s2.0 - 0142126882 Lagos-Quintana M。 Rauhut R。 Lendeckel W。 Tuschl T。 小说小rna表达基因编码的识别 科学 2001年 294年 5543年 853年 858年 2 - s2.0 - 0035955374 10.1126 / science.1064921 刘 n . C。 Lim l . P。 温斯坦 e . G。 Bartel d . P。 一个丰富的类的微小rna在秀丽隐杆线虫与可能的监管作用 科学 2001年 294年 5543年 858年 862年 2 - s2.0 - 0035955361 10.1126 / science.1065062 李 r . C。 安布罗斯· V。 一个广泛的类小分子rna的线虫 科学 2001年 294年 5543年 862年 864年 2 - s2.0 - 0035955366 10.1126 / science.1065329 莱因哈特 b . J。 温斯坦 e . G。 罗迪斯 m·W。 Bartel B。 Bartel d . P。 小分子核糖核酸在植物 基因与发展 2002年 16 13 1616年 1626年 2 - s2.0 - 0036645146 10.1101 / gad.1004402 Bartel d . P。 小分子核糖核酸基因组学、生物起源、机制和功能 细胞 2004年 116年 2 281年 297年 2 - s2.0 - 0347444723 10.1016 / s0092 - 8674 (04) 00045 - 5 Pasquinelli 答:E。 莱因哈特 b . J。 松弛 F。 马丁代尔 m Q。 黑田 m . I。 人类矮小 B。 海沃德 d . C。 球 E·E。 Degnan B。 穆勒 P。 春天 J。 Srinivasan 一个。 菲什曼 M。 Finnerty J。 Corbo J。 莱文 M。 莱希 P。 戴维森 E。 Ruvkun G。 守恒的顺序和时间表达let-7 heterochronic监管RNA 自然 2000年 408年 6808年 86年 89年 2 - s2.0 - 0034597777 10.1038 / 35040556 Bashirullah 一个。 Pasquinelli 答:E。 Kiger 答:一个。 Perrimon N。 Ruvkun G。 Thummel c·S。 协同调节果蝇的发病时间的小分子rna的蜕变 发育生物学 2003年 259年 1 1 8 2 - s2.0 - 0038805323 10.1016 / s0012 - 1606 (03) 00063 - 0 Lim l . P。 刘 n . C。 温斯坦 e . G。 Abdelhakim 一个。 Yekta 年代。 罗迪斯 m·W。 伯吉斯 c . B。 Bartel d . P。 秀丽隐杆线虫的小分子核糖核酸 基因与发展 2003年 17 8 991年 1008年 2 - s2.0 - 0037447334 10.1101 / gad.1074403 刘易斯 b P。 施 i . H。 Jones-Rhoades m·W。 Bartel d . P。 伯吉斯 c . B。 哺乳动物预测微目标 细胞 2003年 115年 7 787年 798年 2 - s2.0 - 0346094457 10.1016 / s0092 - 8674 (03) 01018 - 3 罗迪斯 m·W。 莱因哈特 b . J。 Lim l . P。 伯吉斯 c . B。 Bartel B。 Bartel d . P。 预测的植物微目标 细胞 2002年 110年 4 513年 520年 2 - s2.0 - 0037162702 10.1016 / s0092 - 8674 (02) 00863 - 2 Kasschau k·D。 谢 Z。 艾伦 E。 Llave C。 查普曼 e . J。 Krizan k。 卡灵顿 j . C。 P1 / HC-Pro病毒抑制RNA沉默,干扰拟南芥发展和microrna的函数 细胞发育 2003年 4 2 205年 217年 2 - s2.0 - 0037320231 10.1016 / s1534 - 5807 (03) 00025 - x Brennecke J。 Hipfner d·R。 斯塔克 一个。 罗素 r B。 科恩 s M。 矮脚鸡编码规范发展的microRNA基因控制细胞增殖,调节proapoptotic躲在果蝇 细胞 2003年 113年 1 25 36 2 - s2.0 - 0037418839 10.1016 / s0092 - 8674 (03) 00231 - 9 徐 P。 Vernooy s Y。 郭 M。 干草 b。 果蝇microRNA mir-14抑制细胞死亡,需要正常的脂肪代谢 当代生物学 2003年 13 9 790年 795年 2 - s2.0 - 0037694970 10.1016 / s0960 - 9822 (03) 00250 - 1 梁 C。 张 X。 邹 J。 徐 D。 苏 F。 叶 N。 识别的microrna Porphyra yezoensis通过高通量测序和生物信息学分析 《公共科学图书馆•综合》 2010年 5 5 e10698 2 - s2.0 - 77956297226 10.1371 / journal.pone.0010698 李 R。 李 Y。 Kristiansen K。 王 J。 SOAP:短的寡核苷酸排列项目 生物信息学 2008年 24 5 713年 714年 2 - s2.0 - 40049104732 10.1093 /生物信息学/ btn025 Altschul 美国F。 马登 t . L。 谢弗 答:一个。 张 J。 张 Z。 米勒 W。 Lipman d . J。 有缺口的爆炸和PSI-BLAST:新一代的蛋白质数据库搜索程序 核酸的研究 1997年 25 17 3389年 3402年 2 - s2.0 - 0030801002 10.1093 / nar / 25.17.3389 花茎甘蓝 j . M。 Seila a . C。 杨 g·W。 锋利的 p。 RNA序列分析定义了帽子在小鼠胚胎干细胞的作用 美国国家科学院院刊》上的美利坚合众国 2007年 104年 46 18097年 18102年 2 - s2.0 - 36749013633 10.1073 / pnas.0709193104 马修斯 d . H。 萨比娜 J。 朱克 M。 特纳 d . H。 扩展序列依赖的热力学参数提高了RNA二级结构预测 分子生物学杂志 1999年 288年 5 911年 940年 2 - s2.0 - 0033591465 10.1006 / jmbi.1999.2700 马修斯 d . H。 迪斯尼 m D。 蔡尔兹 j·L。 施罗德 美国J。 朱克 M。 特纳 d . H。 将化学改性约束纳入一个动态规划算法的预测RNA二级结构 美国国家科学院院刊》上的美利坚合众国 2004年 101年 19 7287年 7292年 2 - s2.0 - 2442626706 10.1073 / pnas.0401799101 艾伦 E。 谢 Z。 Gustafson a . M。 卡灵顿 j . C。 MicroRNA-directed逐步在小干扰rna生物起源trans-acting植物 细胞 2005年 121年 2 207年 221年 2 - s2.0 - 17444430392 10.1016 / j.cell.2005.04.004 施瓦布 R。 Palatnik j·F。 里斯特 M。 Schommer C。 施密德 M。 魏盖尔 D。 具体的小分子核糖核酸对植物转录组的影响 细胞发育 2005年 8 4 517年 527年 2 - s2.0 - 16244398080 10.1016 / j.devcel.2005.01.018 阀盖 E。 Wuyts J。 Rouze P。 Van de同行 Y。 证据表明,微rna前体,不像其他非编码rna,折叠自由能量低于随机序列 生物信息学 2004年 20. 17 2911年 2917年 2 - s2.0 - 10244243802 10.1093 /生物信息学/ bth374 谢 Z。 艾伦 E。 Fahlgren N。 Calamar 一个。 Givan 美国一个。 卡灵顿 j . C。 拟南芥microrna基因的表达 植物生理学 2005年 138年 4 2145年 2154年 2 - s2.0 - 29144528351 10.1104 / pp.105.062943 Rajagopalan R。 Vaucheret H。 Trejo J。 Bartel d . P。 小分子核糖核酸的多样化和进化液组拟南芥 基因与发展 2006年 20. 24 3407年 3425年 2 - s2.0 - 33845688601 10.1101 / gad.1476406 Arazi T。 Talmor-Neiman M。 Stav R。 在 M。 Huijser P。 Baulcombe d . C。 克隆和表征微- rnas的苔藓 植物杂志 2005年 43 6 837年 848年 2 - s2.0 - 32944464673 10.1111 / j.1365 - 313 x.2005.02499.x Axtell m·J。 斯奈德 j . A。 Bartel d . P。 不同小分子rna的陆地植物常见功能 植物细胞的 2007年 19 6 1750年 1769年 2 - s2.0 - 34547668337 10.1105 / tpc.107.051706 赵 T。 李 G。 心肌梗死 年代。 一个复杂的系统的小分子rna单细胞绿藻衣藻reinhardtii 基因与发展 2007年 21 10 1190年 1203年 Sunkar R。 周 x F。 郑 Y。 张 W。 朱 j·K。 识别的小说和候选人microrna大米通过高通量测序 BMC植物生物学 2008年 8日,第25条 2 - s2.0 - 42149157716 10.1186 / 1471-2229-8-25 Talmor-Neiman M。 Stav R。 弗兰克 W。 沃斯 B。 Arazi T。 小说微- rnas和中间体的生物起源的苔藓 植物杂志 2006年 47 1 25 37 2 - s2.0 - 33745068088 10.1111 / j.1365 - 313 x.2006.02768.x Blouin对养 n。 布罗迪 j . A。 格罗斯曼 a . C。 徐 P。 布劳利 s . H。 Porphyra:海洋作物受到压力 植物科学的趋势 2011年 16 1 29日 37 2 - s2.0 - 78650956784 10.1016 / j.tplants.2010.10.004 Arenas-Huertero C。 佩雷斯 B。 Rabanal F。 Blanco-Melo D。 德·拉·罗萨 C。 Estrada-Navarrete G。 桑切斯 F。 Covarrubias 答:一个。 雷耶斯 j·L。 守恒和新颖的microrna在豆类菜豆对压力的反应 植物分子生物学 2009年 70年 4 385年 401年 2 - s2.0 - 67650578441 10.1007 / s11103 - 009 - 9480 - 3 黄 一个。 他 l 王 G。 识别和描述的小分子核糖核酸Phaeodactylum tricornutum通过高通量测序和生物信息学分析 BMC基因组学 2011年 12日,第337条 2 - s2.0 - 79959685129 10.1186 / 1471-2164-12-337