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I ricercatori esaminano gli strumenti per l'identificazione dei microRNAs in impianti

Quasi venti anni fa, il trattamento di fare tacere del RNA è stato scoperto in impianti, con cui i piccoli frammenti di RNA inattivano una parte di gene durante la sintesi delle proteine. Questi frammenti--microRNAs chiamati (abbreviati come miRNAs)--da allora sono stati indicati per essere essenziale in quasi ogni fase di crescita e sviluppo in impianti, dalla produzione dei fiori, gambi e le root agli impianti di modi interagiscono con il loro ambiente ed evitano l'infezione.

La rilevazione e la caratterizzazione dei miRNAs è un campo di ricerca attivo. Nella decade seguire la loro scoperta in impianti, oltre 1.000 strumenti bioinformatic è stato usato per identificare i miRNAs e pianificare i posti potenziali per cercarli.

In un nuovo studio pubblicato nelle applicazioni del giornale in agronomia, i ricercatori hanno precisato per semplificare il trattamento della scoperta e della caratterizzazione del miRNA provando otto delle applicazioni del miRNA più comunemente usate, valutando ciascuno basato su accuratezza, la sensibilità, la velocità e la quantità di memoria di computer usata dal software.

Il numero puro delle applicazioni disponibili può effettuare lo studio dei miRNAs un compito spaventoso. La maggior parte di questi strumenti (77%) egualmente è stata messa a punto e sperimentato stata con i sistemi animali in mente, rendente lo poco chiaro se la loro utilità può essere estesa per la rilevazione e l'analisi dei miRNAs in impianti.

Le vie biosintetiche di miRNA in piante ed in animali sono differenti. Allo stesso tempo, la struttura del gambo-ciclo dei precursori del miRNA dell'impianto è più grande di quella degli animali. I miRNAs dell'impianto saranno modificati da metilazione, ma i miRNAs animali non non.„

Dott. Qi You, conferenziere, istituto universitario agricolo dell'università di Yangzhou ed autore senior dello studio

Le cose ottengono ancora più complesse quando considera che le persone delle stesse specie dell'impianto possano avere dimensioni varianti del genoma, rendente lo difficile sviluppare un singolo approccio standardizzato. Ulteriormente, alcuni programmi cercano soltanto i miRNAs che già sono conosciuti per esistere, mentre altri si pettinano attraverso i genoma per trovare le nuove aggiunte alla lista.

Per concludere, mentre la maggior parte dei criteri di ricerca di uso degli strumenti direttamente per identificare le sequenze in un genoma, altre del miRNA sono destinati per cercare i miRNAs nelle loro fasi inerenti allo sviluppo iniziali (miRNA del precursore), quando più coppie di basi sono fissate a qualsiasi estremità prima che finiture trattate di fenditura molecolari loro giù per graduare.

Ed i suoi colleghi avete catturato le otto applicazioni del miRNA (una che è stata sviluppata per uso in animali e due che esclusivamente sono usati per individuare il miRNA del precursore) e vigoroso provato loro su quattro specie differenti dell'impianto, ciascuna con il genoma variante gradua: crescione del thale (thaliana di Arabidopsis), riso (Oryza sativa), mais (Zea maggi) e grano (triticum aestivum).

Mentre tutti e otto i programmi hanno avuti simile prestazione in termini di accuratezza, c'erano alcuni vincitori e perdenti ovvi per tutta la altra metrica segnata, analizzati insieme che esclusivamente sia.

In primo luogo, il software sviluppato per rilevazione del miRNA in animali ha segnato il minimo sulla sensibilità ed in media ha catturato lungamente all'esecuzione che la maggior parte degli altri programmi. Era particolarmente cattivo ad identificare i miRNAs conosciuti in mais e che ha avuto un tasso alto di vero ai falsi positivi in grano, indicante che probabilmente non è attendibilmente adatto ad uso in impianti.

Due programmi sono stato fuori dal resto per la loro alta sensibilità e tempi di esecuzione bassi. Il primo, miRExpress--un programma si è sviluppato nel 2009 per la rilevazione dei miRNAs novelli presunti--ha avuto il più alta sensibilità per tre delle quattro specie provate ed ha usato la meno quantità di memoria. Il secondo classificato era lo sRNAbench di programma, che ha avuto il più alta sensibilità per grano e simili tempi di esecuzione.

Dei due, lo sRNAbench ha molte delle stesse funzioni ed utilità del programma sviluppato per i sistemi animali provati in questo studio, rendentegli un solido sostituisce l'uso in impianti.

Infine, tuttavia, non c'è opzione unitaglia quando si tratta della scelta del programma migliore ed i ricercatori dovrebbero scegliere basato sui loro bisogni e risorse disponibili, avete detto.

“I ricercatori dovrebbero considerare la dimensione del genoma delle specie provate, la dimensione dei dati del campione e la configurazione del loro proprio materiale informatico.„

Per i laboratori che non potrebbero avere accesso al computer a alto rendimento o che non hanno ampio spazio di memoria del computer, gli autori raccomandano i miRExpress, che mantiene le tariffe di alta precisione mentre è meno risorsa-intensivo.

Per quelli con più RAM, lo sRNAbench è il seguente aumenta, con alta precisione e l'applicabilità a parecchie specie con le dimensioni varianti del genoma. Similmente, individuare il miRNA del precursore richiede un gran numero di RAM, per cui gli autori raccomandano il miRkwood di programma.

Source:
Journal reference:

Li, Q., et al. (2021) Evaluation and application of tools for the identification of known microRNAs in plants. Applications in Plant Sciences. doi.org/10.1002/aps3.11414.