In silico identification and characterization of microRNAs and their putative target genes in Solanaceae plants

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Abstract:

MicroRNAs (miRNAs) are a class of small, single-stranded, noncoding RNAs ranging from 19 to 25 nucleotides. The miRNA control various cellular functions by negatively regulating gene expression at the post-transcriptional level. The miRNA regulation over their target genes has a central role in regulating plant growth and development; however, only a few reports have been published on the function of miRNAs in the family Solanaceae. We identified Solanaceae miRNAs and their target genes by analyzing expressed sequence tag (EST) data from five different Solanaceae species. A comprehensive bioinformatic analysis of EST data of Solanaceae species revealed the presence of at least 11 miRNAs and 54 target genes in pepper (Capsicum annuum L.), 22 miRNAs and 221 target genes in potato (Solanum tuberosum L.), 12 miRNAs and 417 target genes in tomato (Solanum lycopersicum L.), 46 miRNAs and 60 target genes in tobacco (Nicotiana tabacum L.), and 7 miRNAs and 28 target genes in Nicotiana benthamiana. The identified Solanaceae miRNAs and their target genes were deposited in the SolmiRNA database, which is freely available for academic research only at http://genepool.kribb.re.kr/SolmiRNA. Our data indicate that the Solanaceae family has both conserved and specific miRNAs and that their target genes may play important roles in growth and development of Solanaceae plants.

Les microARN (miARN) constituent une classe de petits ARN monocaténaires et non-codants dont la taille varie entre 19 et 25 nucléotides. Les miARN contrôlent diverses fonctions cellulaires en régulant négativement l’expression génique de manière post-transcriptionnelle. La régulation des gènes qui sont la cible des miARN joue un rôle central dans la régulation de la croissance et du développement. Peu de travaux ont été faits à ce jour sur la fonction des miARN au sein de la famille des solanacées. Les auteurs ont identifié des miARN chez des solanacées ainsi que les gènes qu’ils ciblent en examinant les données de type EST provenant de cinq espèces de solanacées. Une analyse bioinformatique exhaustive des données sur les étiquettes de séquences exprimées (EST) chez ces solanacées a permis de révéler l’existence d’au moins 11 miARN et 54 gènes ciblés chez le poivron (Capsicum annuum L.), 22 miARN et 221 gènes ciblés chez la pomme de terre (Solanum tuberosum L.), 12 miARN et 417 gènes ciblés chez la tomate (Solanum lycopersicum L.), 46 miARN et 60 gènes ciblés chez le tabac (Nicotiana tabacum L.) et, finalement, 7 miARN et 28 gènes ciblés chez le Nicotiana benthamiana. Les miARN et leurs cibles ainsi identifiés chez les solanacées ont été déposés dans une base de données, SolmiRNA, qui est accessible gratuitement pour la recherche académique seulement à http://genepool.kribb.re.kr/SolmiRNA. Ces données indiquent qu’il existe à la fois des miARN conservés et spécifiques chez les solanacées et que leurs cibles jouent potentiellement des rôles importants dans la croissance et le développement des solanacées.

Document Type: Research Article

Publication date: February 1, 2011

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