山国武获论文在线 域,只有少部分在CDS区域。再利用GO对预测的eIM功能富集分析,用降解组测序鉴定 mirNA的真正靶向基因,成功构建了由eTM, miRNA和靶向基因组成的调控网络 Banks ir等利用生物信息学的方法也鉴定了一大批eIM,同时证实了不仅在几种模式 195植物中存在这种机理,而且在其他作物中也有这种现象,进一步论证了eTM在植物基因表达 调控网络中起着重要作用。 先前的几位主要对带有注释的基因组序列进行了大规模鉴定,且未对预测到的eTM进行 功能验证。而Wu等中的工作弥补了以上不足,他们开发了一个新的计算方法来预测分布在 基因间的eIM,并且用 RNA-Seq测序数据和 RT-PCR技术来检验eM是否表达,同时证实了 200几个检测到的eIM的确能够抑制相应的mRNA功能。他们主要对拟南芥和水稻中20个保守 的 MIRNA进行了分析,利用一些非编码的RNA序列,短的开放阅读框(编码少于100个氨基 酸)和基因间序列,作为预测的库。编写的per脚本遵循以下规则:(1)只允许在 miRNA5 端序列上的第9到第12个位点出现凸起;(2)eTM中的凸起部分由三个核苷酸组成:(3)在 mirNA5端第2到第8个位点要与eIM完全配对,但允许G/U错配;(4)除了中间凸起部分,其 205余错配数要≤3,eIM的长度要大于200个核苷酸。他们在拟南芥中鉴定了36个eIM,其中 有25个具有表达证据;在水稻中鉴定到了186个eM,其中94个具有表达证据。且他们还发 现,一个mRNA可以对应多个eIM,且多个eTM只有在靶向位点具有保守性,两边序列没有 相似性。他们的研究为以后在全基因组上大规模鉴定eIM和验证其功能提供了完善的方法, 大大方便了后来人的研究 2103结论 本文介绍了近年来植物中跟mRNA密切相关的 phasiRNA与eM的研究进展。 phasiRNA 与eIM的进化产生对植物体保持一个稳态具有重要的调控作用。目前只鉴定了一小部分 phasirnA与eM的具体功能,更多的 phasiNG与eIM功能需要进一步挖掘。可喜的是,生 物信息学在鉴定和识别 phasiNG和eIM有着不可小觑的作用,其在计算和数据分析方面的 215优势决定了其重要性。如今测序技术的发展,高通量数据的不断产生,已然为今后的分析奠 定了良好的基础。此外,植物小RNA的研究是整个植物界中一块发展迅速且极其重要的领 域,其形成机制和作用机理还有待进一步地发现。 参考文献]( References 220 [1] Howell M D, Ahlgren N, Chapman E J, et al. Genome-wide analysis of the RNA-dependent RNA polymerase/dicer-like4 pathway in Arabidopsis reveals dependency on miRNA-and tasiRNA-directed targeting]. The Plant Cell, 2007, 19(3): 926-942 [2]Chen H M,Li Y H, Wu S H. Bioinformatic prediction and experimental validation of a microRNA-directed tandem trans-acting siRNA cascade in Arabidopsis[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2007, 225104(9):3318-3323 []Zhang C, Wang J, Hua X, et al. A mutation degree model for the identification of transcriptional regulatory elements[]. BMC Bioinformatics, 2011, 12(1): 262 [4] Rajagopalan R, Vaucheret H, Trejo J, et al. a diverse and evolutionarily fluid set of microRNAs in Arabidopsis thaliana]. Genes Development, 2006, 20(24): 3407-3425 230 [5] Liu Y, Wang Y, Zhu Q H, et al. Identification of phasiRNAs in wild rice(Oryza rufipogon)[]. Plant signaling & Behavior,2013,8(8):e25079 [6]Zhai J, Jeong D H, De Paoli E, et al. MicroRNAs as master regulators of the plant NB-LrR defense gene family via the production of phased, trans-acting siRNAs[]. Genes& Development, 2011, 25(23): 2540-2553 7http://www.paper.edu.cn - 7 - 中国科技论文在线 域，只有少部分在CDS区域 。再利用GO对预测的eTM功能富集分析，用降解组测序鉴定 miRNA的真正靶向基因，成功构建了由eTM，miRNA和靶向基因组成的调控网络。 Banks I R等[41]利用生物信息学的方法也鉴定了一大批eTM，同时证实了不仅在几种模式 195 植物中存在这种机理，而且在其他作物中也有这种现象，进一步论证了eTM在植物基因表达 调控网络中起着重要作用。 先前的几位主要对带有注释的基因组序列进行了大规模鉴定，且未对预测到的eTM进行 功能验证。而Wu等[42]的工作弥补了以上不足，他们开发了一个新的计算方法来预测分布在 基因间的eTM，并且用RNA-Seq测序数据和RT-PCR技术来检验eTM是否表达，同时证实了 200 几个检测到的eTM的确能够抑制相应的miRNA功能。他们主要对拟南芥和水稻中20个保守 的miRNA进行了分析，利用一些非编码的RNA序列，短的开放阅读框（编码少于100个氨基 酸）和基因间序列，作为预测的库。编写的perl脚本遵循以下规则：(1)只允许在miRNA 5' 端序列上的第9到第12个位点出现凸起；(2)eTM中的凸起部分由三个核苷酸组成；(3)在 miRNA 5'端第2到第8个位点要与eTM完全配对，但允许G/U错配；(4)除了中间凸起部分，其 205 余错配数要 ≤ 3，eTM的长度要大于200个核苷酸。他们在拟南芥中鉴定了36个eTM，其中 有25个具有表达证据；在水稻中鉴定到了186个eTM，其中94个具有表达证据。且他们还发 现，一个miRNA可以对应多个eTM，且多个eTM只有在靶向位点具有保守性，两边序列没有 相似性。他们的研究为以后在全基因组上大规模鉴定eTM和验证其功能提供了完善的方法， 大大方便了后来人的研究。 210 3 结论 本文介绍了近年来植物中跟miRNA密切相关的phasiRNA与eTM的研究进展。phasiRNA 与eTM的进化产生对植物体保持一个稳态具有重要的调控作用。目前只鉴定了一小部分 phasiRNA与eTM的具体功能，更多的phasiRNA与eTM功能需要进一步挖掘。可喜的是，生 物信息学在鉴定和识别phasiRNA和eTM有着不可小觑的作用，其在计算和数据分析方面的 215 优势决定了其重要性。如今测序技术的发展，高通量数据的不断产生，已然为今后的分析奠 定了良好的基础。此外，植物小RNA的研究是整个植物界中一块发展迅速且极其重要的领 域，其形成机制和作用机理还有待进一步地发现。 [参考文献] (References) 220 [1] Howell M D, Fahlgren N, Chapman E J, et al. Genome-wide analysis of the RNA-dependent RNA polymerase6/dicer-like4 pathway in Arabidopsis reveals dependency on miRNA-and tasiRNA-directed targeting[J]. The Plant Cell, 2007, 19(3): 926-942. [2]Chen H M, Li Y H, Wu S H. Bioinformatic prediction and experimental validation of a microRNA-directed tandem trans-acting siRNA cascade in Arabidopsis[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2007, 225 104(9): 3318-3323. [3]Zhang C, Wang J, Hua X, et al. A mutation degree model for the identification of transcriptional regulatory elements[J]. BMC Bioinformatics, 2011, 12(1): 262. [4] Rajagopalan R, Vaucheret H, Trejo J, et al. A diverse and evolutionarily fluid set of microRNAs in Arabidopsis thaliana[J]. Genes & Development, 2006, 20(24): 3407-3425. 230 [5] Liu Y, Wang Y, Zhu Q H, et al. Identification of phasiRNAs in wild rice (Oryza rufipogon)[J]. Plant signaling & Behavior, 2013, 8(8): e25079. [6]Zhai J, Jeong D H, De Paoli E, et al. MicroRNAs as master regulators of the plant NB-LRR defense gene family via the production of phased, trans-acting siRNAs[J]. Genes & Development, 2011, 25(23): 2540-2553