Predição e análise da expressão de RNAS não codificadores com função regulatória presentes na bactéria Herbaspirillum Seropedicae SmR1

Abstract

Resumo: Herbaspirillum seropedicae estirpe SmR1 é uma bactéria endofítica capaz de fixar nitrogênio e promover o crescimento de importantes culturas agrícolas. Seu genoma foi completamente sequenciado e anotado pelo Programa Genoma do Estado do Paraná (GENOPAR Consortium (www.genopar.org)). Esta bactéria tem um único cromossomo circular de 5.513.887 pares de base com 4.735 ORFs anotadas, as quais representam 88,3% do genoma. Em bactérias, RNAs não codificadores com função regulatória (ncRNAs) podem modular várias respostas fisiológicas e atuar por diferentes mecanismos, como pareamento de bases de RNA-RNA e interações RNA-proteína. Tecnologias de sequenciamento High-throughput, como por exemplo, a plataforma SOLiD, estão permitindo a identificação em larga escala de ncRNAs, revelando a existência de vários transcritos não-codificadores e indicando que a quantidade de ncRNAs reguladores pode ser maior do que se pensava anteriormente. Tradicionalmente, abordagens in silico para a identificação dessas moléculas envolvem a associação de sequência de promotor fator sigma70 com sequências de terminador Rho-independentes, e / ou conservação de estruturas primárias e secundárias de RNA. O objetivo deste trabalho foi identificar e avaliar a expressão de ncRNAs presentes em H. Seropedicae SmR1. Para isso, o genoma completo foi pesquisado com as ferramentas de bioinformática Gsalgorithm e nocoRNAc, que foram usadas para identificar regiões do genoma flanqueadas por sequências de promotor e sequências de terminador Rho- independentes candidatas a codificar ncRNAs. Adicionalmente, a ferramenta Cufflinks foi utilizadas para localizar regiões do genoma com consideráveis níveis de transcrição e livres de ORFS. Para avaliar a expressão dos ncRNAs, o transcriptoma de H. seropedicae SMR1 cultivada em três diferentes condições foi determinado por RNA-Seq utilizando a plataforma de sequenciamento SOLiD. Um total de 98 ncRNAs foram confirmados no conjunto de dados do transcriptoma. A comparação dos ncRNAs com os bancos de dados RFAM e RIBEX revelaram que apenas oito transcritos identificados nesse estudo já haviam sido descritos em outras espécies de bactérias, descando os seguintes: 4.5S RNA, 6S RNA (SsrS), Intron_gpI, tmRNA, and TPP Riboswitch. A função de 90 novos ncRNAs serão investigados in vivo.