Pšenica je globalna osnovna hrana i igra ključnu ulogu u egzistenciji milijardi ljudi. Iako su duge nekodirajuće RNK (lncRNA) prepoznate kao ključni regulatori brojnih bioloških procesa, naše znanje o lncRNA povezanim sa razvojem zrna pšenice (Triticum aestivum) ostaje minimalno.
Časopis Biologija semena je 4. septembra 2023. objavio onlajn rad pod nazivom „Sveobuhvatni atlas dugih nekodirajućih RNK pruža uvid u razvoj zrna u pšenici“.
Da bi se razjasnio pejzaž lncRNA u pšenici, studija je sprovela sekvencioniranje RNK specifične za ceo genom (ssRNA-sek) na endospermu zrna 10 i 15 dana nakon oprašivanja (DAP) i integrisalo 545 javno dostupnih skupova podataka transkriptoma i iz različitih razvojnih faza. maramice. Cijev analize je prilagođen iz prethodne studije sa modifikacijama, obrađenim RNA-sek podacima u tri primarna koraka: mapiranje, sklapanje i filtriranje.
Rezultati su identifikovali 20.893 lncRNA u pšenici. Karakterizacija ovih lncRNA je ukazala na prosečnu dužinu transkripta od 900 bp, i bile su pretežno jednostruke eksonske strukture (48%), sa značajnim preklapanjem sa dugim terminalnim ponavljanjem retrotranspozona (LTRs, 41,40%).
U poređenju sa genima koji kodiraju proteine (PCG), lncRNA pšenice pokazuju kraće dužine transkripta, manje egzona i veću tkivno-specifičnu ekspresiju od PCG-a, a njihovi obrasci ekspresije su bili u pozitivnoj korelaciji sa susednim PCG-ovima. Štaviše, analiza distribucije lncRNA u tri subgenoma pšenice (A, B i D) otkrila je da je 90,7% lncRNA bilo ekskluzivno za jedan podgenom, što sugeriše da lncRNA imaju različite evolucione putanje u poređenju sa PCG.
Da bi se osigurao efikasan pristup ovim podacima o bogatstvu, ova studija je razvila sveobuhvatnu bazu podataka vLNCdb (http://vheat.cau.edu.cn/vLNCdb), koja pruža različite alate za istraživanje profila lncRNA pšenice, uključujući obrasce ekspresije, mreže koekspresije , funkcionalne napomene i polimorfizmi pojedinačnih nukleotida među akcesijama pšenice.
Primetno, koristeći vLNCdb, autori su identifikovali lncRNA TraesLNC1D26001.1, koja negativno reguliše klijanje semena jer je njegova prekomerna ekspresija odložila klijanje semena pšenice tako što je regulisala 5 neosetljivu na apscizinsku kiselinu (TaABI5). Štaviše, čini se da ova lncRNA ko-ekspresuje sa genima povezanim sa biosintezom skroba i proteina u pšenici, naglašavajući njenu potencijalnu regulatornu ulogu u razvoju zrna i kvalitetu krajnje upotrebe.
Ukratko, ova pionirska studija pruža sveobuhvatnu mapu lncRNA pšenice. vLNCdb, sa svojim obiljem informacija i naprednim skupom alata, postavlja temelje za buduća istraživanja i analize funkcija lncRNA.
Ovo istraživanje ne samo da produbljuje naše razumevanje uloge lncRNA pšenice, posebno tokom razvoja semena, već i utire put za korišćenje ovog znanja za povećanje prinosa i kvaliteta pšenice u budućnosti.
