Analysis of miRNA in plants by Next Generation Sequencing Technology

Abstract

miRNAs (microRNAs) find in the intron sites of the genes. miRNAs are produced from their gene region and non-coding RNAs. In plants, the production of miRNAs that consist of 21–24 nucleotides in length starts in nucleus and continues coordinately in cytoplasm. miRNAs help to protect the integrity of genome duo to define expression levels of genes related to development and stress in plant. In this way, miRNAs are considered to defend 30% of eukaryotic genomes. There are a few types of small RNAs such as miRNAs, siRNAs, phasiRNAs and NAT – siRNAs in plants. Various methods such as Northern Blotting, Flow cytometer, cloning, qRT – PCR, Microarray, sequencing and RNA-seq (transcriptome profiling) were developed to detect and discover functions of these small RNAs. Species and tissue specific miRNAs can be easily identified with this method called as miRNA-seq, one of the Next Generation Sequencing methods. In miRNA studies, the algorithms such as miRDeep-Seq, miRanalyzer, miRCat, miRExpress, miRTRAP can be used. This review summarizes about up to date applications of next generation seqeuncing technologies in miRNA-seq studies.

Bitkilerde Yeni Nesil Dizileme Teknolojisi ile miRNA Analizi

Öz

miRNA’lar (mikroRNA), genlerin intron bölgelerinde bulundukları için proteine dönüşemezler ve kendi gen bölgelerinden üretilirler. Bitkilerde 21-24 nükleotitden oluşan miRNA üretimi çekirdekte başlar ve sitoplazmada koordineli bir şekilde devam eder. Bitkilerde gelişim ve stres ile ilişkili genlerin ifade seviyelerinin belirlenmesinden dolayı genom bütünlüğünün korunmasına yardımcı olur ve böylelikle ökaryotik genomların %30’unu kontrol ettiği savunulur. Bitkilerde küçük RNA'lar: miRNA; siRNA'lar, phasiRNA’lar ve NAT-siRNA gibi birçok ana sınıfa ayrılır. Bunları belirlemek ve fonksiyonlarını ortaya çıkarmak için çeşitli analiz yöntemleri geliştirilmiştir. Bu yöntemler Northern Blot, Flow Sitometri, Klonlama, qRT-PCR, Sekanslama ve Mikroarray analizleri ve RNA-seq (transkriptom profillemesi) şeklinde gruplandırılabilir. miRNA-Seq olarak adlandırılan ve Yeni Nesil Dizileme (YND) yöntemlerinden olan bu metotla türe ve dokuya spesifik miRNA’lar kolayca saptanabilmektedir. miRNA çalışmalarında; miRDeep-Seq, miRanalyzer, miRCat, miRExpress, miRTRAP gibi belirli algoritmalar kullanılabilmektedir. Bu derlemede bitkilerde yeni nesil dizileme teknolojilerinin miRNA dizileme (miRNA-seq) çalışmalarındaki uygulama alanı ile ilgili güncel çalışmalar irdelenmiştir.