Genome-wide microRNA screening in Nile tilapia reveals pervasive isomiRs' transcription, sex-biased arm switching and increasing complexity of expression throughout development

Autor(es)

Pinhal, Danillo ^[1] ; Bovolenta, Luiz A. ^[2] ; Moxon, Simon ^[3] ; Oliveira, Arthur C. ^[1] ; Nachtigall, Pedro G. ^[1] ; Acencio, Marcio L. ^[4] ; Patton, James G. ^[5] ; Hilsdorf, Alexandre W. S. ^[6] ; Lemke, Ney ^[2] ; Martins, Cesar ^[7]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Sao Paulo State Univ UNESP, Inst Biosci Botucatu, Dept Genet, Botucatu, SP - Brazil

^[2] Sao Paulo State Univ UNESP, Inst Biosci Botucatu, Dept Phys & Biophys, Botucatu, SP - Brazil

^[3] UEA, Sch Biol Sci, Norwich Res Pk, Norwich, Norfolk - England

^[4] Norwegian Univ Sci & Technol NTNU, Dept Clin & Mol Med, Trondheim - Norway

^[5] Vanderbilt Univ, Stevenson Ctr, 221 Kirkland Hall, Nashville, TN 37235 - USA

^[6] Univ Mogi das Cruzes, Unit Biotechnol, Mogi Das Cruzes, SP - Brazil

^[7] Sao Paulo State Univ UNESP, Inst Biosci Botucatu, Dept Morphol, Botucatu, SP - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: SCIENTIFIC REPORTS; v. 8, MAY 29 2018.
• Citações Web of Science: 4

Resumo

MicroRNAs (miRNAs) are key regulators of gene expression in multicellular organisms. The elucidation of miRNA function and evolution depends on the identification and characterization of miRNA repertoire of strategic organisms, as the fast-evolving cichlid fishes. Using RNA-seq and comparative genomics we carried out an in-depth report of miRNAs in Nile tilapia (Oreochromis niloticus), an emergent model organism to investigate evo-devo mechanisms. Five hundred known miRNAs and almost one hundred putative novel vertebrate miRNAs have been identified, many of which seem to be teleost-specific, cichlid-specific or tilapia-specific. Abundant miRNA isoforms (isomiRs) were identified with modifications in both 5p and 3p miRNA transcripts. Changes in arm usage (arm switching) of nine miRNAs were detected in early development, adult stage and even between male and female samples. We found an increasing complexity of miRNA expression during ontogenetic development, revealing a remarkable synchronism between the rate of new miRNAs recruitment and morphological changes. Overall, our results enlarge vertebrate miRNA collection and reveal a notable differential ratio of miRNA arms and isoforms influenced by sex and developmental life stage, providing a better picture of the evolutionary and spatiotemporal dynamics of miRNAs. (AU)

• Processo FAPESP: 12/13450-1 - Análise exploratória em larga escala de miRNAs expressos em tilápia do Nilo utilizando ferramentas de bioinformática.
• Beneficiário: Luiz Augusto Bovolenta
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 12/15589-7 - Investigação da composição, funcionalidade e dinâmica evolutiva de microRNAs no genoma de peixes utilizando RNA-Seq e genética reversa
• Beneficiário: Danillo Pinhal
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 15/16661-1 - Cromossomos sexuais, cromossomos B e seus enigmas: sistemas modelo para estudos de evolução cromossômica e genômica
• Beneficiário: César Martins
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 15/19176-7 - Investigando variações e funções de pequenos RNAs não-codificantes em Oreochromis niloticus
• Beneficiário: Luiz Augusto Bovolenta
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Processo FAPESP: 11/06465-0 - Identificação e caracterização de microRNAs no genoma da tilápia do Nilo Oreochromis niloticus
• Beneficiário: César Martins
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 13/06864-7 - Análise funcional de microRNAs no desenvolvimento cardíaco de peixes por RNA-seq e genética reversa
• Beneficiário: Pedro Gabriel Nachtigall
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado