Bibliotecas de AGO-IP de flores de Arabidopsis thaliana contêm RNAs circulares que podem atuar como esponjas de miRNAs

Abstract

RNAs endógenos competitivos (ceRNAs) são transcritos naturais que atuam como esponjas endógenas de miRNAs, modulando a ação de miRNAs sobre mRNAs-alvo. RNA circular (circRNA) é uma dentre as várias classes de ceRNA. circRNAs são produzidos a partir de um processo chamado backsplicing. CircRNAs já foram identificados em diversos eucariotos; no entanto, nas plantas, ainda não foi demonstrado se estes são capazes de atuar como esponjas eficazes de miRNAs. Dados públicos de RNAseq de bibliotecas de imunoprecipitação de Argonauta (AGO-IP) a partir de flores de Arabidopsis thaliana foram utilizados em um método multi-comparativo de análises de bioinformática para identificar potenciais RNAs circulares. Utilizando cinco diferentes métodos, foram preditos de 15 a 27812 circRNAs com pelo menos dois reads na junção do backsplicing. Posteriormente, a plataforma psRNAtarget foi utilizada para discriminar os circRNAs com sítios de ligação de miRNAs, que potencialmente possam estar atuando como esponjas. Como a AGO forma um complexo ternário com miRNA e mRNA-alvo, também foram comparadas as contagens de alvos em bibliotecas AGO-IP e controle, demonstrando que os mRNAs-alvo desses miRNAs também estão enriquecidos nas bibliotecas AGO-IP. Neste trabalho, foram encontrados dois prováveis circRNAs que podem potencialmente funcionar como esponjas de miRNA. Esse achado contribui para um melhor entendimento desta nova forma de regulação transcricional e pós-transcricional em plantas, ampliando o conhecimento e aplicações do tema.

Competing endogenous RNAs (ceRNAs) are natural transcripts that act as endogenous sponges of miRNAs, modulating the action of miRNAs on mRNAs targets. Circular RNA (circRNA) is one among the various classes of ceRNA. They are produced from a process called backsplicing. CircRNAs have been identified in several eukaryotes; however, in plants, it has not yet been demonstrated whether they are able to act as effective sponges for miRNAs. Public RNAseq data from Argonaute immunoprecipitation libraries (AGO-IP) from Arabidopsis thaliana flowers were used with a multi-comparative method of bioinformatics analyzes to identify putative circular RNAs. Using five different methods, 15 to 27812 circRNAs with at least two reads at the backsplicing junction were predicted. Subsequently, the psRNAtarget platform was used to discriminate circRNAs harboring miRNA binding sites, which could potentially be acting as sponges. Identities and amounts of mRNAs present in AGO-IP and control libraries were quantified, as AGO can also form a ternary complex among miRNA and their target mRNAs. It showed that target mRNAs from circRNA:miRNA pairs were also enriched in the AGO-IP libraries. Two circRNAs were positively identified, corroborating their action as potential miRNA sponges. This finding leads to a better understanding of a new form of transcription and post-transcription regulation in plants, increasing the knowledge and applications of the topic.