Discovery of transcription start, transcription termination and transcript processing sites in Halobacterium salinarum NRC-1 using dRNA-seq (2023)
- Authors:
- Autor USP: IBRAHIM, AMR GALAL ABD EL-RAHEEM - Interunidades em Bioinformática
- Unidade: Interunidades em Bioinformática
- DOI: 10.11606/T.95.2023.tde-17082023-215744
- Subjects: EXPRESSÃO GÊNICA; RNA; BIOINFORMÁTICA
- Keywords: Alternative TSS; Caloi-seq; dRNA-seq; Gene expression; Halobacterium salinarum NRC-1; Post-transcriptional regulation; Regulação pós-transcricional; RNA processing sites; Sítios de processamento de RNA; Sítios de processamento de transcrição; Transcription processing sites; TSS alternativo; TTS; UTRs
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: O sequenciamento diferencial de RNA (dRNA-seq) tem se mostrado uma ferramenta valiosa para o estudo de genomas bacterianos e arqueanos por meio da identificação de sítios de início de transcrição (TSS, do inglês Transcription Start Sites). Com o auxílio da análise estatística, os pesquisadores podem analisar as leituras de dRNA-seq de bibliotecas tratadas e não tratadas com base na atividade da exonucleasse de RNA terminador dependente de 5'-monofosfato (TEX). Nosso estudo se concentra em Halobacterium salinarum NRC-1, um tipo de arqueia extremófila comumente encontrada em ambientes altamente salinos e é um organismo modelo para estudar a biologia molecular e genética em ambientes extremos. O objetivo de nosso estudo é identificar e mapear sítios alternativos de início de transcrição (alTSS, do inglês Alternative Transcription Start Sites), sítios de processamento de transcrição (TPS, do inglês Transcript Proces Sites) e sítios de terminação de transcrição (TTS, do inglês Transcription Termination Sites) usando os dados dRNA-seq em H. salinarum NRC-1. Modificamos a ferramenta TSSAR para detectar TSSs a partir de dados dRNA-seq, assumindo que as leituras de sequenciamento começam na posição exata durante a transcrição e seguem uma distribuição Gamma-Poisson. Anotamos os alTSSs em quatro tipos com base no número de leituras da biblioteca dRNA-seq e diferenças entre duas localizações principais de TSS. Os TSSs alternativos possuem leituras de RNA mais baixas do que asprimárias e podem ter fase de leitura aberta upstream, levando a mudanças na produção de regulação gênica, isoformas 5'UTR e pausas na transcrição gênica. O mapeamento de alTSSs nos permitiu explicar as mudanças na resposta celular às condições de crescimento e expressão gênica em diferentes estágios de crescimento. Nossas descobertas revelaram um número significativo de sítios de início de transcrição internos (iTSSs, do inglês Internal Transcription Start Sites) erroneamente anotados que foram redefinidos como TSSs alternativos nas anotações genômicas anteriores. Esses TSSs alternativos produzem diferentes isoformas de proteína dependendo do comprimento da cadeia de aminoácidos e do quadro de leitura aberto. Além disso, foram identificados TSSs alternativos não apenas em H. salinarum, mas também em outros organismos, sugerindo um papel crucial na regulação da expressão gênica em várias espécies. Ademais, executamos uma reanálise dos dados de dRNA-seq, com ênfase em transcritos não primários (RNAs monofosforilados) ao invés do método tradicional de enriquecimento em transcritos primários (RNAs trifosforilados) para identificar sítios de processamento de transcrição (TPS, do inglês Transcript Proces Sites em todo o genoma em H. salinarum NRC-1. Também aplicamos essa abordagem ao Haloferax volcanii para análise comparativa. Por fim, utilizamos dados de dRNA-seq para identificar estruturas em hairpin e mapeá-las no genoma, fornecendo informações sobre o potencial papel doslocais de terminação da transcrição (TTS)
- Imprenta:
- Publisher place: Ribeirão Preto
- Date published: 2023
- Data da defesa: 28.06.2023
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo é de acesso aberto
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- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
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ABNT
IBRAHIM, Amr Galal Abd El-Raheem. Discovery of transcription start, transcription termination and transcript processing sites in Halobacterium salinarum NRC-1 using dRNA-seq. 2023. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2023. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/95/95131/tde-17082023-215744/. Acesso em: 28 dez. 2025. -
APA
Ibrahim, A. G. A. E. -R. (2023). Discovery of transcription start, transcription termination and transcript processing sites in Halobacterium salinarum NRC-1 using dRNA-seq (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/95/95131/tde-17082023-215744/ -
NLM
Ibrahim AGAE-R. Discovery of transcription start, transcription termination and transcript processing sites in Halobacterium salinarum NRC-1 using dRNA-seq [Internet]. 2023 ;[citado 2025 dez. 28 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/95/95131/tde-17082023-215744/ -
Vancouver
Ibrahim AGAE-R. Discovery of transcription start, transcription termination and transcript processing sites in Halobacterium salinarum NRC-1 using dRNA-seq [Internet]. 2023 ;[citado 2025 dez. 28 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/95/95131/tde-17082023-215744/
Informações sobre o DOI: 10.11606/T.95.2023.tde-17082023-215744 (Fonte: oaDOI API)
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