Открытая платформа для изучения эпигенетической регуляции длинных некодирующих РНК у растений
Длинные некодирующие РНК (lncRNA) — это транскрипты длиной более 200 нуклеотидов, которые не кодируют белки. Ранее считавшиеся "шумом", lncRNA, как теперь известно, играют ключевую роль в росте, развитии растений и их реакции на стресс окружающей среды. Однако для изучения функций lncRNA у растений редко использовались эпигеномные данные.
В исследовании, опубликованном в The Plant Journal, ученые из Тропического ботанического сада Сишуанбаньна (XTBG) Китайской академии наук создали комплексные эпигенетические ландшафты регуляции lncRNA для различных видов растений и разработали новую специализированную открытую платформу — Plant Epigenetic Regulation of lncRNAs Database (PERlncDB).
Исследователи собрали обширный набор данных, включающий более 160 000 высококачественных lncRNA от 19 репрезентативных видов растений. Интегрировав 6 715 наборов данных ChIP-seq (для гистоновых модификаций), BS-seq (для метилирования ДНК) и RNA-seq, они выявили характерные эпигенетические паттерны, связанные с lncRNA.
Было обнаружено, что уровень метилирования ДНК в регионах lncRNA был значительно выше, чем в генах, кодирующих белки (PCG), причем самые высокие уровни наблюдались у lncRNA, связанных с транспозонами. Также выяснилось, что активирующие гистоновые модификации в локусах lncRNA демонстрируют четкую тканевую специфичность и отличные от локусов PCG предпочтения, что указывает на избирательную регуляцию локусов lncRNA специфическими эпигенетическими факторами.
Для удобства представления данных и создания дружественного визуального интерфейса для запросов исследователи разработали специализированную платформу PERlncDB. На данный момент она предоставляет наиболее полную эпигенетическую характеристику для 163 609 записей lncRNA, охватывающих 19 видов растений. Платформа позволяет пользователям просматривать видоспецифичные lncRNA, получать детальные эпигенетические аннотации, проводить анализ консервативности между видами и визуализировать сложные эпигеномные ландшафты.
"PERlncDB служит мостом, соединяющим эпигеномные данные с функциональными выводами, что позволяет научному сообществу, изучающему растения, системно исследовать функции lncRNA", — заявил Лю Чаннин из XTBG.