| 2019-8-19
| Genome-wide profiling of long non-codingRNAs from tomato and a comparison withmRNAs associated with the regulation offruit ripening
(全基因組鑑定出番茄lncRNA，及與調節番茄果實成熟的mRNA進行比較分析）
Journal : BMC Plant Biology
IF: 3.930
PS：該篇文章是我在2018你那6月讀的，現在時隔一年多，再次拿出來進行回憶。文章擺放的時間太長，很多都活模糊。
| Background
Tomato is a major vegetable crop worldwide, and an important model species for studying the development and ripening of fleshy fruits.
非編碼RNA（noncoding RNA， ncRNA）是不編碼蛋白質，且不具有編碼能力，根據不同的類別可以分為mimicroRNA（miRNA）、piwi-interacting RNA (piRNA), lncRNA等其他的RNA。隨著研究的不斷髮展，ncRNA在植物中扮演的作用越來越重要。
lncRNA（long noncoding RNA）是長度大於200bp，不具有編碼能力的RNA，根據分佈的位置可以分為：基因間lncRNA（intergenic ncRNA）、內含子ncRNA（intron ncRNA）、反義ncRNA（antisense ncRNA）、正義ncRNA（sense ncRNA）。
| Material #材料
該文章的材料是普通栽培番茄（S.lycopersicum）和野生番茄（S.pimpinellifolium）
| Identification piple
本文使用的是鑑定lncRNA的流程是使用Tophat和cufflinks.使用Tophat2將得到的測序序列mapping到番茄基因組（ITAG 2.4）中，然後使用cufflinks進行註釋。其次進行蛋白質編碼能力的預測，以及使用CPC的預測。
| Results
A total of 134 high-throughput sequencing data sets derived from more than 10 different organs were used to identify lncRNA. Finally, identified 79322 expressed lncRNAs, of which 70635 lincRNA/, 8085 ancRNAs and 602 slncRNAs.
| Characterzation of tomato lncRNAs and their relationship with TEs (番茄lncRNA的特性及其與TEs的關係)
| 圖2解讀
Fig.2a 鑑定出來的mRNA與lncRNA在染色體上分佈均勻。（TE，橙色；mRNA，藍色；lncRNA，綠色；ancRNA, 黃色）
Fig.2b 與TEs重疊的ancRNA，lincRNA，slncRNA和mRNA的數量; 綠松石重疊橙色，不重疊
Fig.2c 不同TE類型與lncRNA和mRNA重疊的比例
Fig.2d lncRNA和mRNA中的外顯子數量
Fig.2e lncRNA和mRNA外顯子長度
Fig.2f 對lncRNA和mRNA長度的比較
| Tissue specific expression patters (組織特異性表達）
使用主成分分析（PCA）來研究基因表達變異的主要來源，基於來自18個番茄器官的數據。PCA的散點圖顯示，前2個主要成分佔方差的80％（圖 3a），並且由於使用不同的測序平臺，沒有明顯的主導作用。只有兩個來自隔膜和果皮器官的數據集與其他器官相比顯示出較大的變異，我們得出結論，這些差異主要與組織的特定特徵有關。
|lncRNA with potential function in tomato fruit ripening
（具有潛在功能的番茄果實成熟的lncRNAs）
lncRNA with an average FPKM > 10 wer considered to play a role in the riprning process, and 4079 wre indentified in the MG stage, 4135 in the BR stage and 4311 in the BR +7 days stage.
PS: different stage in the tomato.由於本文中沒有番茄的各時期的顏色，因此，我在另外一篇中找一張圖，來顯示出不同時期番茄外觀的變化情況。
圖4a中的維恩圖 顯示了不同發育階段之間共享和排他的差異表達（DE）lincRNA的數量。在所有三個發育階段中僅表達了20個（3.3％）DE lincRNA，而在MG和BR階段之間僅有108個（17.7％）為DE，在MG和BR + 7階段之間為191個（31.4％），16個BR與BR + 7階段之間（2.6％）。此外，97.4％發育調節的lincRNAs在MG和BR或MG與BR + 7階段之間表達水平發生變化，並且BR和BR + 7與MG階段之間共享42.1％的不同表達的lincRNA。
在Fig.4b中發現變化主要發生在早期或晚期發育階段，分析DE lincRNA與最近的DE mRNA基因的相對距離和相關性時，我們觀察到大多數（71.3％）的lincRNA與距離小於30kb的mRNA更接近（Fig.4c）
| lncRNAs and mRNAs with different DNA methylation levels
為了確定表達的mRNA和lincRNA之間的啟動子甲基化水平的差異（FPKM> 10），檢查轉錄起始位點（TSS）周圍2kb區域內的平均甲基化信號。lincRNA顯示出比mRNA更高的CG和CHG甲基化密度(Fig.5a)，與lincRNA相比，mRNA CHG和CHH譜在緊接TSS下游具有更顯著的降低，而CG甲基化急劇上升。
進一步探索不同發育模式（開花後39天[dpa]與52 dpa）階段的模式顯示，來自晚期發育階段（52 dpa）的mRNA在TSS上游的CG和CHG甲基化水平顯著低於早期發育階段。階段（39 dpa）（Kolmogorov-Smirnov檢驗， CG和CHG的P <2.2e-16）。對於lincRNAs，僅在CG甲基化水平上觀察到顯著差異（Kolmogorov-Smirnov檢驗，P = 1.986e-05）。這表明大多數lincRNA在果實發育過程中與宿主基因具有相同或穩定的CHG和CHH甲基化模式。接下來，從未成熟階段到成熟階段研究表達變化與CG甲基化水平之間的關係。我們假設表達減少（下調）表明高甲基化（沉默），並且表達增加與低甲基化（激活）有關。
|總結
該篇文章雖然分數不是很高，但是工作量是非常大的，時間週期較長。根據番茄不同的時間節點進行採樣，需要前期樣本的種植，後期的管理等工作量。對於研究不同時間節點的差異表達的人來說，該文有一定的參考價值。
其次，該文的分析流程使用的參數標註明確，清晰。可為後期的驗證以及學習提供一定的參考。
|Finally
原文：https://bmcplantbiol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12870-018-1300-y
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