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plant microRNA database

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PMRD:plantmicroRNAdatabaseZhenhaiZhang1,JingyinYu1,DaofengLi2,ZuyongZhang1,FengxiaLiu1,XinZhou1,TaoWang2,YiLing1andZhenSu1,*

1StateKeyLaboratoryofPlantPhysiologyandBiochemistryand2StateKeyLaboratoryforAgricultural

Biotechnology,CollegeofBiologicalSciences,ChinaAgriculturalUniversity,Beijing100193,China

ReceivedJuly4,2009;RevisedAugust27,2009;AcceptedSeptember16,2009

ABSTRACTMicroRNAs(miRNA)are$21nucleotide-longnon-codingsmallRNAs,whichfunctionaspost-transcriptionalregulatorsineukaryotes.miRNAsplayessentialrolesinregulatingplantgrowthanddevelopment.Inrecentyears,researchintothemechanismandconsequencesofmiRNAactionhasmadegreatprogress.WithwholegenomesequenceavailableinsuchplantsasArabidopsisthaliana,Oryzasativa,Populustrichocarpa,Glycinemax,etc.,itisdesirabletodevelopaplantmiRNAdatabasethroughtheintegrationoflargeamountsofinformationaboutpubliclydepositedmiRNAdata.TheplantmiRNAdatabase(PMRD)integratesavailableplantmiRNAdatadepositedinpublicdatabases,gleanedfromtherecentliterature,anddatageneratedin-house.Thisdatabasecontainssequenceinformation,secondarystruc-ture,targetgenes,expressionprofilesandagenomebrowser.Intotal,thereare8433miRNAscollectedfrom121plantspeciesinPMRD,includingmodelplantsandmajorcropssuchasArabidopsis,rice,wheat,soybean,maize,sorghum,barley,etc.ForArabidopsis,rice,poplar,soybean,cotton,medicagoandmaize,weincludedthepossibletargetgenesforeachmiRNAwithapredictedinter-actionsiteinthedatabase.Furthermore,weprovidedmiRNAexpressionprofilesinthePMRD,includingourlocalriceoxidativestressrelatedmicroarraydata(LCSciencesmiRPlants_10.1)andtherecentlypublishedmicroarraydataforpoplar,Arabidopsis,tomato,maizeandrice.ThePMRDdatabasewasconstructedbyopensourcetechnol-ogyutilizingauser-friendlywebinterface,andmultiplesearchtools.ThePMRDisfreelyavailableathttp://bioinformatics.cau.edu.cn/PMRD.WeexpectPMRDtobeausefultoolforscientistsin

themiRNAfieldinordertostudythefunctionofmiRNAsandtheirtargetgenes,especiallyinmodelplantsandmajorcrops.

INTRODUCTIONMicroRNAs(microRNA)are$21nucleotide-longendogeneticnon-codingsmallRNAsandfunctionaspost-transcriptionalregulatorsineukaryotes.Theprocess-ingofmiRNAiswellstudiedandiscomprisedofadiscreteseriesofsteps(1).miRNAgenesaretranscribedandexcisedintomiRNAs,thenmiRNAisrecruitedbyRISC(RNA-inducedsilencingcomplex,includingArgonauteandotherproteins)whichcombineswithmRNAtoinhibitordegradethetargetmRNA(1)andthustranslationisinterrupted.MiRNAsplayessentialrolesinregulatingplantgrowthanddevelopment(2).ResearchintomiRNAfunctionontargetgeneshasprogressedataveryrapidrateinplants.Asexamples,Archaketal.(3)discoveredthatmiRNAsmayparticipateindiversefunctionsincludingtran-scription,catalysis,bindingandtransporteractivity.SomemiRNAsrelatedtoabioticstressresponsessuchascoldstressandnutrientdeprivationwereidentifiedinArabidopsisthalianausingtranscriptomeanalysis(4,5);Luetal.(6)analyzedmiRNAregulatoryrolesintheresponseofPopulustrichocarpatothestressfulenvironmentincurredovertheirlong-termgrowth;Morinetal.conductedcomparativeanalysesonthecon-servationofmiRNAsbetweenPinuscontortaandOryzasativaanddiscoveredthatimportantRNAsilencingprocesseswerehighlydevelopedintheearliestspermatophytes(7).Recently,moreandmoremiRNAshavebeenidentifiedinplantgenomes.Jones-Rhoadesetal.(8)developedcomparativegenomicapproachestosystematicallyidentifybothmiRNAsandtargetgenes,whichenlargedthemiRNAsfamilyandthenumberoftargetgenesinA.thaliana.Usinghigh-throughputsequencing,Rajagopalanetal.(9)identified38newmiRNAsin

*Towhomcorrespondenceshouldbeaddressed.Tel:+861062731380;Fax:+861062731214;Email:zhensu@cau.edu.cn

D806–D813NucleicAcidsResearch,2010,Vol.38,DatabaseissuePublishedonline6October2009doi:10.1093/nar/gkp818

ßTheAuthor(s)2009.PublishedbyOxfordUniversityPress.ThisisanOpenAccessarticledistributedunderthetermsoftheCreativeCommonsAttributionNon-CommercialLicense(http://creativecommons.org/licenses/by-nc/2.5/uk/)whichpermitsunrestrictednon-commercialuse,distribution,andreproductioninanymedium,providedtheoriginalworkisproperlycited.A.thaliana.Usingasimilarapproach,alargenumberofmiRNAswererecentlyidentifiedinrice(10).Usingsupportvectormachineclassificationbasedonintra-genomicmatchingofpotentialmiRNAsandtheirtargets,Lindowetal.(11)predicted$1200,$2100and$2500miRNAcandidategenesinA.thaliana,O.sativaandP.trichocarpa,respectively.UsingESTanalysis,Zhangetal.(12,13)identifiednumerousnewmiRNAsinmanyspecies.Finally,RamanjuluSunkarandGuruJagadeeswaran(14)identifiedmiRNAsinalargenumberofplantspecies.WiththediscoveryofalargenumberofmiRNAsandtheirtargetgenes,somepublicresourceshavebeenconstructed:miRBase(http://microrna.sanger.ac.uk/),providesasetofprecursorandmaturemiRNAsdis-coveredinmanyplants(15);ASRP(http://asrp.cgrb.oregonstate.edu/)listsmiRNAsandtheirtargetgenesinArabidopsis(16);CSRDB(http://sundarlab.ucdavis.edu/smrnas/)isacollectionofmiRNAsidentifiedinmaizeandrice(17);Rfam(http://rfam.sanger.ac.uk/)providessecondarystructuresofmiRNAprecursorsinmanyplantspecies(18,19).However,therearelimitationstothecurrentdatabasesinthisfield.Forexample,miRBaseonlyprovidesmiRNAsequencedataandanno-tationin25plantspecies;RfamonlycontainsmiRNAprecursorsequencesfromlessthan50plantspecies;theASRPintegratesmiRNAs,precursor,targetgenesandgenomebrowseronlyforArabidopsis.ItisnecessarytodevelopaplantmiRNAdatabasethroughintegrationofthelargeamountofinformationaboutplantmiRNAsavailabletothepublic.Forthispurpose,wedevelopedaplantmicroRNAdatabase(PMRD)tointegratetheavail-abledatapertinenttoplantmiRNAsavailablefrompublicresources.Uniquely,weprovidedmiRNAexpres-sionprofilesinthePMRD,includingourlocalgeneratedriceoxidativestressmicroarraydataandtherecentpublishedmicroarraydatageneratedfrompoplar,Arabidopsis,tomato,maizeandrice.

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MicroRNA研究方法进展

MicroRNA研究方法进展

MicroRNA研究方法进展王平【期刊名称】《山东畜牧兽医》【年(卷),期】2012(000)012【总页数】3页(P84-85,86)【作者】王平【作者单位】山东省泰安市岱岳区畜牧兽医局 271000【正文语种】中文【中图分类】S813.3miRNAs是一类内源性、约22个核苷酸长度的非编码RNA，具有稳定的特异性序列以调节基因表达。

2001年，miRNAs作为线虫生长发育过程中的调节器而被发现，在病毒、植物和动物体中，miRNAs已被公认为主要的调控基因家族之一，通过mRNA靶向作用降解或抑制其翻译。

小RNA在生物进化过程中高度保守，并已被证实参与和调控包括时序发育、细胞凋亡脂肪代谢、神经元发育、细胞分化、激素分泌等在内的多种生理过程，以及包括肺癌、白血病在内的多种疾病发生过程[1]。

目前，对小RNA表达的鉴定主要依靠以杂交、PCR、生物芯片的方法；对靶标的确定，主要依靠生物信息学方法；对其功能线索的获得，则主要依赖于在特定细胞或动物模型内外源性抑制或表达相应的小RNA基因，再通过报告基因系统验证后检测特定细胞或动物模型发育过程中的生化或分子变化来实现，并同时利用报告基因系统对小RNA的靶基因进行验证。

在此笔者对经典的及最新发展的研究小RNA的技术方法作简要的总结和概述。

1 miRNA基因鉴定1.1 遗传学方法正向遗传学的原理是把突变的基因从产生非正常表型的生物体或者组织当中分离出来，进行研究鉴定。

而反向遗传学则在体外引入特定的突变，然后把已突变的基因放回到原来的宿主当中，而且常常是通过同型基因化或换位放回到宿主中原来的位置上，从而观察表型的改变。

在研究miRNAs的时候，反向遗传学分析方法常常与生物信息学分析相结合，对可能的miRNAs基因进行预测，然后运用反向遗传学分析方法引进突变，观察表型，从而对基因进行定位。

1.2 分子生物学方法1.2.1 miRNA克隆不同的小RNA克隆方法的原理基本一致：首先，通过变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分离RNA片段，回收20-25 ntRNAs。

生物信息学数据库分类整理汇总

生物信息学数据库分类整理汇总

生物信息学数据库分类整理汇总生物信息学数据库是存储和管理生物学领域的大量数据的重要工具和资源，对于生物信息学研究、基因组学、蛋白质组学、转录组学等领域的研究具有重要的意义。

本文将对生物信息学数据库进行分类整理和汇总，方便生物信息学研究者更好地使用和了解这些数据库。

1.基因组数据库：- GenBank：美国国家生物技术信息中心（NCBI）维护的基因序列数据库，包含已知基因的核酸序列。

- Ensembl：英国恩格斯尔基因组项目维护的一个综合性基因组数据库，包含多种物种的基因组数据。

- UCSC Genome Browser：加利福尼亚大学圣克鲁兹分校开发的一个基因组浏览器，提供多种物种的基因组序列和注释信息。

2.蛋白质数据库：- UniProt：一个综合性的蛋白质数据库，集成了多个蛋白质序列和注释信息资源。

- Protein Data Bank (PDB)：存储大量已解析的蛋白质结构数据的数据库，提供原子级别的结构信息。

- Protein Information Resource (PIR)：收集和整理蛋白质序列、结构和功能信息的数据库。

3.转录组数据库：- NCBI Gene Expression Omnibus (GEO)：存储和共享大量的高通量基因表达数据的数据库。

- ArrayExpress：欧洲生物信息学研究所（EBI）开发的一个基因表达数据库，包含多种生物组织和疾病的表达数据。

4.疾病数据库：- Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM)：记录人类遗传疾病和相关基因的数据库。

- Orphanet：收集和整理罕见疾病和相关基因的数据库。

5.代谢组数据库：- Human Metabolome Database (HMDB)：一个综合性的人类代谢物数据库，包括代谢产物的结构和功能信息。

- Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG)：包含多种生物体代谢途径的数据库。

机器学习_PlantsDataSet（植物数据集）

机器学习_PlantsDataSet（植物数据集）

机器学习_PlantsDataSet（植物数据集）Plants Data Set(植物数据集)数据摘要：Data has been extracted from the USDA plants database. It contains all plants (species and genera) in the database and the states of USA and Canada where they occur.中⽂关键词：USDA植物,多变量,聚类,UCI,英⽂关键词：USDA Plants,Multivariate,Clustering,UCI,数据格式：TEXT数据⽤途：This data set is used for classification.数据详细介绍：Plants Data SetAbstract: Data has been extracted from the USDA plants database. It contains all plants (species and genera) in the database and the states of USA andSource:Original source:USDA plants database: /doc/0534cbc14028915f804dc217.html /index.htmlExtracted and encoded by W. H en, Department of Computer Science, University of Helsinki, Finland. whamalai '@'cs.helsinki.fiData Set Information:The data is in the transactional form. It contains the Latin names (species or genus) and state abbreviations.Attribute Information:Each row contains a Latin name (species or genus) and a list of state abbreviations.Relevant Papers:Efficient discovery of statistically significant association rules. Proceedings of the 8th IEEE International Conference on DataMining (ICDM 2008), pp.203-212. IEEE Computer Society 2008.数据预览：点此下载完整数据集。

研究miRNA，这些数据库你必须得知道！常用数据库汇总

研究miRNA，这些数据库你必须得知道！常用数据库汇总

研究miRNA，这些数据库你必须得知道！常⽤数据库汇总miRNA是近年来在多种真核细胞及病毒中发现的⼀类来源内源性染⾊体上的⾮编码单链RNA，长度为21～25nt的短序列,在进化上具有⾼度的保守性,能够通过与靶mRNA特异性的碱基互补配对，引起靶mRNA降解或者抑制其翻译，从⽽对基因进⾏转录后的表达调控。

miRNA由⼀段具有发夹环结构的长度为70～80个核苷酸的miRNA前体(pre-miRNA)剪切后⽣成。

它通过与其⽬标mRNA分⼦的3′端⾮编码区域(3-untranslated region, 3′ UTR)互补导致该mRNA分⼦的翻译受到抑制。

最先发现的miRNAs是线⾍中控制发育时序的lin-4和let-7基因。

现已发现miRNA⼴泛地存在哺乳动物、线⾍、果蝇和植物等⽣物中。

除了lin-4和let-7基因外，其他miRNAs现在统⼀⽤miR-#表⽰miRNA，同⼀物种内相同或极相近似的miRNA可以使⽤相同的数字，只是进⼀步在数字之后加数字或字母作为后缀以区别其基因在序列上只有微⼩的差别。

尽管miRNA基因不编码蛋⽩质，但其编码的RNA在⽣物的整个⽣命过程中发挥着重要作⽤。

miRBasemiRBase数据库是⼀个提供包括已发表的miRNA序列数据、注释、预测基因靶标等信息的全⽅位数据库，是存储miRNA信息最主要的公共数据库之⼀。

该数据库于2014年6⽉更新为最新版本V21.0，包含223个物种的35828个成熟的miRNA序列。

该数据库提供便捷的⽹上查询服务，允许⽤户使⽤关键词或序列在线搜索已知的miRNA和靶标信息（仅包含已有的靶标信息，所以会出现部分miRNA靶标信息⽆的现象）。

该数据库⽤于miRNA信息查询较多，靶关系预测较少。

TargetScanTargetScan数据库是⼤家⽐较常⽤的预测miRNA靶基因数据库，主要通过搜索和每条miRNA种⼦区域匹配的保守的8mer和7mer位点来预测靶基因。