mirMachine: Tesis miRNA Ek Açıklaması için Tek Noktadan Çalışan Bir Dükkan

Özet

Burada, 1) bilinen ve yeni miRNA'ları daha doğru bir şekilde tanımlayabilen ve 2) tam otomatik ve serbestçe kullanılabilen yeni ve tam otomatik bir miRNA boru hattı olan mirMachine'i sunuyoruz. Kullanıcılar artık tam otomatik mirMachine işlem hattını çalıştırmak için kısa bir gönderme komut dosyası yürütebilir.

Özet

Farklı tipte kodlamayan RNA'lardan, mikroRNA'lar (miRNA'lar) son on yılda tartışmasız bir şekilde spot ışığında olmuştur. Gen ekspresyonunun transkripsiyon sonrası düzenleyicileri olarak, miRNA'lar, kuraklık ve hastalıklar gibi a / biyotik strese hem gelişim hem de yanıt dahil olmak üzere çeşitli hücresel yollarda kilit roller oynamaktadır. Yüksek kaliteli referans genom dizilerine sahip olmak, miRNA dizilerinin yüksek oranda korunduğu çeşitli bitki türlerinde miRNA'ların tanımlanmasını ve ek açıklamasını mümkün kılmıştır. Hesaplamalı miRNA tanımlama ve ek açıklama süreçleri çoğunlukla hataya eğilimli süreçler olduğundan, homoloji tabanlı tahminler tahmin doğruluğunu arttırır. Son on yılda, o zamandan beri çeşitli bitki genomları için kullanılan miRNA ek açıklama boru hattı SUmir'i geliştirdik ve geliştirdik.

Bu çalışma, (i) ikincil yapı tahminlerine ek bir filtreleme adımı ekleyerek, (ii) tamamen otomatik hale getirerek ve (iii) homolojiye dayalı bilinen miRNA'yı veya önceki boru hattını kullanarak küçük RNA dizileme okumalarına dayanan yeni miRNA'ları tahmin etmek için yeni seçenekler sunarak tam otomatik, yeni bir miRNA boru hattı olan mirMachine (miRNA Makinesi) sunmaktadır. Yeni miRNA boru hattı mirMachine, Arabidopsis Bilgi Kaynağı, TAIR10, Arabidopsis genomunun salınması ve Uluslararası Buğday Genomu Dizileme Konsorsiyumu (IWGSC) buğday referans genomu v2 kullanılarak test edildi.

Giriş

Yeni nesil dizileme teknolojilerindeki ilerlemeler, RNA yapılarının ve düzenleyici elementlerin anlaşılmasını genişletmiş ve işlevsel olarak önemli kodlamayan RNA'ları (ncRNA'lar) ortaya çıkarmıştır. Farklı ncRNA tipleri arasında, mikroRNA'lar (miRNA'lar), bitkilerde 1,2 nükleotid arasında bir uzunluğa sahip küçük RNA'ların temel bir düzenleyici sınıfını oluşturur ^1,2. Nematodda Caenorhabditis elegans^3'te ilk miRNA'nın keşfedilmesinden bu yana, miRNA'ların varlığı ve işlevleri hayvan ve bitki genomlarında da ^4,5,6<....

Protokol

1. Yazılım bağımlılıkları ve kurulumu

1. Yazılım bağımlılıklarını ana sitelerinden veya conda kullanarak yükleyin.
   1. Perl'i, henüz kurulmamışsa, ana sitesinden (https://www.perl.org/get.html) indirin ve yükleyin.
      NOT: Temsil edilen sonuçlar Perl v5.32.0 kullanılarak tahmin edilmiştir.
   2. Bir hizalama programı olan Blast+'ı ana sitesinden (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK279671/) yürütülebilir dosya ve kaynak kodu olarak indirin.
      NOT: Temsil edilen sonuçlar BLAST 2.6.0+ kullanılarak tahmin edilmiştir.
   3. Önceden derlenmiş RNAfold paketini https://www.tbi.univie.ac.at/RNA/ yükleyin.
   4. Alternatif olarak, aşağıdaki conda'yı....

Sonuçlar

Yukarıda açıklanan miRNA boru hattı, mirMachine, boru hattının performansının hızlı bir şekilde değerlendirilmesi için test verilerine uygulanmıştır. Sadece miRBase v22.1'de biriken yüksek güvenilirlikli bitki miRNA'ları, IWGSC buğday RefSeq genomu v2^24'ün kromozom 5A'sına karşı tarandı. mirMachine_find, maksimum 1 uyumsuzluğa izin verilen 189 yüksek güvenilirlikli miRNA'nın gereksiz listesi için 312 isabet döndürdü (Tablo 1). mirMachine_fold 49 ta.......

Tartışmalar

MiRNA boru hattımız SUmir, son on yıldır birçok bitki miRNA'sının tanımlanması için kullanılmaktadır. Burada, yeni, tam otomatik ve serbestçe kullanılabilen bir miRNA tanımlama ve ek açıklama boru hattı olan mirMachine'i geliştirdik. Ayrıca, önceki boru hattı da dahil ancak bunlarla sınırlı olmamak üzere bir dizi miRNA tanımlama boru hattı, bir zamanlar serbestçe kullanılabilir olmasına rağmen, zamanla ticari bir yazılım haline gelen UNAfold yazılımı^21'e bağı.......

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK279671/			Blast+
https://github.com/hbusra/mirMachine.git			mirMachine submission script
https://www.perl.org/get.html			Perl
https://www.tbi.univie.ac.at/RNA/			RNAfold
Arabidopsis TAIR10
Triticum aestivum (wheat, IWGSC RefSeq v2)