豌豆根瘤菌小RNAs文庫的構建.pdf

1、原核生物中的非編碼小RNAs(small RNAs，sRNAs)比人們預想的要多很多。sRNAs能通過RNA結構變化、與蛋白質結合、與其它RNAs堿基配對、與DNA相互作用等機制參與多方面的生物學過程，包括轉錄、翻譯、mRNA的穩(wěn)定以及DNA的維持和沉默等。目前相關的研究主要集中在模式生物大腸桿菌(E. coli)中，并且已經確定的sRNAs數目達到約80個。近幾年，人們利用生物信息學和實驗手段，在基因組水平大規(guī)模的尋找sRNAs。這是

2、一項工作量十分巨大、并有廣闊應用前景的基礎研究工作。 根瘤菌(Rhizobium， Bradrhizobium， Mesorhizobium， Azorhizoibum，Sinorhizobium)與豆科植物的共生固氮作用是植物與微生物相互作用的代表性模式。目前已開始在共生植物中大規(guī)模尋找microRNAs的研究，而在根瘤菌中尋找sRNAs的研究多是建立在生物信息學的基礎上，并且尋找區(qū)域也僅限于基因間(intergenic re

3、gions)。 本研究利用Experimental RNomies方法，以豌豆根瘤菌Rhizobium leguminosarum biovar viciae248菌株系為材料，提取根瘤菌三個不同生長時期的總RNA，GT法建立其cDNA文庫。通過大量實驗，我們共獲得821條有效序列，利用生物軟件數據處理后，共獲得418個contigs。其中約有55個contigs序列小于13 bp或代表常規(guī)RNAs(tRNAs和rRNAs)。剩

4、余的363個非常規(guī)RNA contigs經nucleotide BLAST操作在Rhizobium leguminosarum biovar viciae strain3841全基因組上定位。由此建立的sRNAs文庫包括7類contigs： 首先是與所有根瘤菌無匹配序列的“No significant similarity was found”contigs，共有83個(占所有contigs的22.9％)。其中一部分序列長度小于

5、20 bp。推測這類contigs的存在主要是248和3841的基因組特別是共生大質粒的差別造成的。 其次是三類最有可能包含新的sRNAs的contigs，即“Intergenic regions”contigs(69個，19.O％)、“Antisense within gene”contigs(25個，6.9％)以及“overlapping reading flames，or overlap of mRNA with inte

6、rgenic region”comigs(34個，9.4％)。 最后是三類代表已知基因ORF的部分片段的contigs，包括“Entire mRNA or mRNA middle part” contigs(95個，26.2％)、“N-terminal part of mRNA” contigs(30個，8.3％)和“C-terminal part of mRNA” contigs(27個，7.5％)。其中“Entire mRN