Zeitschrift für Gartenbau
Offener Zugang

Abstrakt

Genomweite Analyse von mRNA-Spleißvarianten in höheren Pflanzen

Ying Li, Qianhuan Guo, Chengchao Zheng, Shizhong Zhang*, Kang Yan*

Alternatives Spleißen (AS) erzeugt mehrere mRNA-Spleißvarianten aus einem einzigen Vorläufertranskript. Jüngste Genomsequenzanalysen und zunehmende experimentelle Beweise bei Blütenpflanzen haben gezeigt, dass AS weitaus häufiger vorkommt als bisher angenommen und eine entscheidende Rolle bei der Diversifizierung der Genregulation spielt. Trotz zahlreicher Studien sind das Ausmaß und die Komplexität von mRNA-Varianten in Pflanzen aus globaler Sicht noch immer unzureichend charakterisiert. In der vorliegenden Studie wurden 589.034 mRNA-Varianten aus 442.541 annotierten Genen von 12 Pflanzenarten untersucht. Alle AS-Gene wurden auf der Grundlage der Anzahl der mRNA-Varianten in vier Gruppen eingeteilt, nämlich 2V (zwei Varianten), 3V (drei Varianten), 4V (vier Varianten) und 5V+ (fünf oder mehr Varianten). Interessanterweise ergab unsere Analyse, dass mehr als 50 % der AS-Gene nur zwei Varianten in höheren Pflanzen erzeugten. Eine globale Analyse der Genstruktur ergab, dass AS-Gene mehr, aber kürzere Exons und Introns enthielten, wenn die Anzahl der mRNA-Varianten zunahm. Die Ergebnisse legten auch nahe, dass AS unterschiedliche Auswirkungen auf die Verbesserung der Transkriptom- und Proteomdiversität hatte. Zusammengefasst lieferte die artenübergreifende Analyse den bislang umfassendsten Satz annotierter Spleißvarianten bei höheren Pflanzen und erweiterte die aktuelle Sichtweise über mRNA-Varianten.