scholarly journals Research on lncRNA Related to Drought Resistance of Shanlan Upland Rice

Author(s):  
Xinsen Yang ◽  
Caiyue Liu ◽  
Xiaoling Niu ◽  
Liu Wang ◽  
Laiyi Li ◽  
...  

Abstract Background Drought has become the major abiotic stress that causes losses in rice yields and consequently is one of the main environmental factors threatening food security. Long non-coding RNA (lncRNA) is known to play an important role in plant response to drought stress, while the mechanisms of competing endogenous RNA (ceRNA) in drought resistance in upland rice have been rarely reported. Results In our study, a total of 191 lncRNAs, 2115 mRNAs and 32 miRNAs (microRNAs) were found by strand-specific sequencing and small RNA sequencing to be differentially expressed in drought-stressed rice. Functional analysis of results indicate that they play important roles in hormone signal transduction, chlorophyll synthesis, protein synthesis and other pathways. Construction of a ceRNA network revealed that MSTRG.28732.3 may interact with miR171 in the chlorophyll biosynthesis pathway and affect the ability of plants to withstand drought stress by regulating Os02g0662700, Os02g0663100 and Os06g0105350. The accuracy of the regulatory network was verified by qRT-PCR. Conclusion Our results provide a theoretical basis for future studies on the potential function of lncRNA in plant drought resistance, and they provide new genetic resources for drought-resistant rice breeding.

2019 ◽  
Author(s):  
Sang Zha ◽  
Thondup Gyalpo ◽  
Xingquan Zeng ◽  
Hongjun Yuan ◽  
Mingzhai Yu ◽  
...  

Abstract Background Drought is a common abiotic stressor that exerts a great influence on grain security worldwide. The mechanisms underlying the small non-coding RNA regulation of plant drought responses remain unclear.Results In this study, drought-resistant (Xila-16, Xila) and drought-sensitive (DingqingHYG, Diqing) ecotypes were selected. A systematic analysis was performed on the microRNAs and tRNA-derived fragments in small RNA sequencing data. By predicting the target genes of differentially expressed miRNAs and analysing their pathway, this study identified HVUL2H01030.2, HVUL2H06276.2, HVUL2H00175.2 and other important target genes. The analysis also identified base excision repair and other adversity stress-related pathways. tRNA-derived fragments (tRFs), as a novel type of small noncoding RNA, exist widely in organisms, but no study has shown that tRFs play a role in the drought resistance of qingke barley. Based on systematic identification and characteristic analysis of tRFs in small RNA sequencing data, this study found that qingke barley had a tendency to produce more tRFs under drought stress. These tRFs were widely expressed, showed specific tRNA cleavage modes and had conservative intertreatment cleavage and other characteristics.Conclusions Our findings lay the foundation for further investigation of the action mechanism of such novel small noncoding RNAs in the drought resistance of qingke barley.


2020 ◽  
Author(s):  
Σπυρίδων Ταστσόγλου

Η ανακάλυψη των μικρών RNAs (microRNAs, miRNAs) τη δεκαετία του 1990 και άλλων κλάσεων μη-κωδικοποιών RNAs (non-coding RNAs, ncRNAs), δημιούργησε ένα πεδίο εντατικής έρευνας. Στο χώρο αυτό αναδείχτηκε η σημασία της μελέτης των αλληλεπιδράσεων των ncRNAs, τόσο μεταξύ τους όσο και με κωδικοποιά μετάγραφα (messenger RNAs, mRNAs). Η βιοπληροφορική ανάλυση αποτελεί κύριο μέσο για τη χαρτογράφηση και σύγκριση της αφθονίας των κωδικοποιών και μη-κωδικοποιών RNAs και των αλληλεπιδράσεων μεταξύ τους, τόσο σε παθολογικές όσο και σε φυσιολογικές καταστάσεις. Η πρόοδος της βιοτεχνολογίας επέτρεψε την ανάπτυξη πληθώρας πειραμάτων αλληλούχησης υψηλής διεκπεραιωτικής ικανότητας (high-throughput experiments), τα οποία αποφέρουν τεράστιο όγκο βιολογικών δεδομένων. Η ανάλυση και αξιοποίηση των δεδομένων αυτών βασίζεται εξ' ολοκλήρου σε αλγορίθμους και υπολογιστικές μεθοδολογίες αιχμής. Η αξιοποίηση και ενσωμάτωση (integration) συνόλων δεδομένων από πειράματα Αλληλούχησης Επόμενης Γενιάς (Next Generation Sequencing, NGS) επιτρέπει την ανάπτυξη μεθόδων/μοντέλων που αναπαριστούν ή καταγράφουν με πιστότητα τη βιογένεση, το μηχανισμό δράσης, καθώς και τις τροποποιήσεις των ncRNAs και επιτρέπουν τη μελέτη βιολογικών μηχανισμών, την ανάδειξη θεραπευτικών στόχων και διαγνωστικών βιοδεικτών. Η παρούσα διατριβή επικεντρώνεται στην πιο εντατικά μελετούμενη κατηγορία ncRNAs, τα miRNAs. Πρόκειται για RNAs μήκους περίπου 22 νουκλεοτιδίων που δρουν ως ισχυροί μετα-μεταγραφικοί ρυθμιστές της γονιδιακής έκφρασης, στοχεύοντας κωδικοποιά (mRNA) και μακρά μη-κωδικοποιά (π.χ. long non-coding RNA, lncRNA) μετάγραφα σε μικρές ακολουθίες τους που αποκαλούνται Στοιχεία Αναγνώρισης από miRNAs (miRNA Recognition Elements, MREs). Κατά τη στόχευση, τα miRNAs προσδένονται στα MREs με βάση σύνθετους κανόνες τέλειας ή ατελούς συμπληρωματικότητας του RNA, επάγοντας την καταστολή της μετάφρασης και/ή την αποικοδόμησή του. Η πλειοψηφία των βιολογικών διεργασιών στα ανώτερα θηλαστικά ρυθμίζεται από τη δράση των miRNAs.Η μετα-μεταγραφική τροποποίηση (RNA editing) των miRNAs από εξειδικευμένα ένζυμα αποτελεί μια φυσιολογική βιολογική διεργασία που μεταβάλλει το ρεπερτόριο στόχευσής τους. Η μεταβολή αυτή δύναται να είναι ήπια ή δραστική, ανάλογα με τη θέση στην οποία λαμβάνει χώρα η τροποποίηση. Τα πειράματα NGS επιτρέπουν την ταυτόχρονη μελέτη του RNA editing σε όλα τα μεταγραφθέντα RNAs, όμως η αναγνώριση συμβάντων τροποποίησης μέσα από αυτά αποτελεί πρόκληση· οι παρατηρούμενες αλλαγές στη γνωστή ακολουθία των RNAs ενδέχεται εναλλακτικά να οφείλονται στην παρουσία μεταλλαγών στο επίπεδο του DNA ή σε σφάλματα κατά την αλληλούχηση.Κατά τη διατριβή αυτή σχεδιάστηκε αλγόριθμος ταυτοποίησης περιστατικών RNA editing στα miRNAs, ο οποίος συνδυάζει σύνολα δεδομένων Αλληλούχησης των Μικρών RNAs (small RNA Sequencing) με πληροφορίες για την παρουσία μεταλλαγών, προερχόμενες από Βάσεις Δεδομένων αναφοράς ή πειράματα Αλληλούχησης του Γονιδιώματος (Whole Genome Sequencing) του ίδιου ατόμου, ιστού, ή της ίδιας πειραματικής συνθήκης. Ο αλγόριθμος αξιοποιήθηκε για την ταυτοποίηση συμβάντων RNA τροποποίησης στην ακολουθία των miRNAs σε υγιείς/καρκινικούς ιστούς και κυτταρικές σειρές. Πέραν της καταγραφής των πιο επιφανών περιπτώσεων τροποποίησης, τα miRNAs που βρέθηκαν τροποποιημένα υποβλήθηκαν σε ανάλυση για να αναδειχθεί η μεταβολή στο ρεπερτόριο στόχευσής τους, χρησιμοποιώντας αλγορίθμους αιχμής για την εύρεση των στόχων τους. Επίσης, μελετήθηκαν συγκριτικά χαρακτηριστικά της εξελικτικής συντήρησης και της θερμοδυναμικής ευστάθειας των ακολουθιών των miRNAs στα οποία παρατηρούνται φαινόμενα RNA τροποποίησης. Κατά την εκπόνηση του διδακτορικού μου, συμμετείχα σε 7 δημοσιευμένες εργασίες σε επιστημονικά περιοδικά υψηλού κύρους (μία παρουσίαση εργαλείου ποσοτικοποίησης των μικρών RNAs, τρεις εργασίες σχετικές με τη μελέτη της στόχευσης mRNAs/lncRNAs από miRNAs, μία παρουσίαση Βάσης Δεδομένων με συσχετίσεις της αφθονίας μικροβίων με ασθένειες και δύο μεταγραφωματικές μελέτες δράσης εμβολίων ενάντια στη λεϊσμάνια), καθώς και στη συγγραφή ενός κεφαλαίου βιβλίου αναφορικά με τις υπολογιστικές μεθόδους μελέτης των miRNAs. Έχω παρουσιάσει ερευνητικά ευρήματα συνολικά σε 7 επιστημονικά συνέδρια-ημερίδες (4 εθνικά, 3 διεθνή), και έχω συμβάλει στη διοργάνωση του Πανευρωπαϊκού Συνεδρίου Βιοπληροφορικής ECCB’18 και της 5ης Ημερίδας Μεταπτυχιακών και Μεταδιδακτόρων του Ελληνικού Ινστιτούτου Παστέρ, το 2019. Σύμφωνα με το Google Scholar οι εργασίες στις οποίες μετέχω έχουν μέχρι στιγμής λάβει 356 αναφορές. Στις 7/12/2016 έγινε δεκτή η αίτησή μου στο Ίδρυμα Κρατικών Υποτροφιών για χρηματοδότηση διατριβής με αντικείμενο την υπολογιστική και πειραματική μελέτη του RNA editing φαινομένου στα microRNAs, μέσα από μια υποτροφία διάρκειας 36 μηνών.


2014 ◽  
Vol 9 (S 01) ◽  
Author(s):  
MP Ashton ◽  
I Tan ◽  
L Mackin ◽  
C Elso ◽  
E Chu ◽  
...  

2017 ◽  
Author(s):  
Annamaria Morotti ◽  
Irene Forno ◽  
Valentina Andre ◽  
Andrea Terrasi ◽  
Chiara Verdelli ◽  
...  

2018 ◽  
Vol 27 (1) ◽  
pp. 19-24 ◽  
Author(s):  
Qianjun Li ◽  
Gang Ma ◽  
Huimin Guo ◽  
Suhua Sun ◽  
Ying Xu ◽  
...  

Background & Aims: Down-regulation of the growth arrest specific transcript 5 (GAS5) (long non-coding RNA) is associated with cell proliferation of gastric cancer (GC) and a poor prognosis. We aimed to investigate whether the variant rs145204276 of GAS5 is associated with the prognosis of GC in the Chinese population, and to unveil the regulatory mechanism underlying the GAS5 expression in GC tissues.Method: 1,253 GC patients and 1,354 healthy controls were included. The frequency of the genotype del/del and the allele del of rs145204276 were compared between the patients and the controls and between different subgroups of patients classified by clinicopathological variables. The overall survival rate was analyzed according to the Kaplan-Meier method using the log-rank test.Results: The frequency of genotype del/del was significantly lower in patients than in the controls (7.0% vs. 9.1%, p = 0.001). Kaplan-Meier analysis showed that genotype del/del was significantly associated with a higher survival rate (p = 0.01). Patients with late tumor stage were found to have a significantly lower rate of genotype del/del than those with an early tumor stage (4.9% vs. 8.8%, p = 0.01). Patients with UICC III and IV were found to have a significantly lower rate of genotype del/del than those with UICC I and II (5.3% vs. 8.1%, p = 0.02).Conclusion: The variant rs145204276 of GAS5 is associated with the development and prognosis of GC. The allele del of rs145204276 is associated with a remarkably lower incidence of cancer progression and metastasis.


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document