Large-scale bioinformatic analysis of the regulation of the disease resistance NBS gene family by microRNAs in Poaceae

Dans la présente étude, nous avons utilisé 71, 713, 525, 119 et 241 miARNs matures de Hordeum vulgare, Oryza sativa, Brachypodium distachyon, Triticum aestivum et Sorghum bicolor, respectivement, afin de les classer par rapport à leurs statuts de conservation et niveaux d'expression. Ces espèces de miARN de Poaceae (1669) ont été réparties sur 625 familles MIR, parmi lesquelles seulement 54 sont conservées à travers deux ou plusieurs espèces végétales, confirmant la différenciation évolutive relativement récente des miARNs chez les céréales. Par ailleurs, nous avons utilisé 257 domaines NBS de H. vulgare, 286 de T. aestivum, 119 de B. distachyon, 269 d'O. sativa et 139 de S. bicolor, qui ont été, soit extraits directement des protéomes annotés, soit prédits à partir des séquences génomiques. Le potentiel d'hybridation entre ces miARNs et leurs cibles putatives, parmi les gènes NBS, a été analysé, révélant qu'au moins 454 gènes NBS des cinq Poaceae sont potentiellement régulés par 265 espèces distinctes de miARN, dont la plupart sont exprimées dans des feuilles et souvent dans des tissus supplémentaires. En se basant sur l'ontologie des gènes, nous avons pu affecter les gènes probables constituant des cibles potentielles aux miARNs à 16 groupes fonctionnels, parmi lesquels trois groupes de résistance aux bactéries (Rpm1, Xa1 et Rps2) et 13 groupes de résistance aux champignons (Rpp8,13, Rp3, Tsn1, Lr10, RPS1-k-1, Pm3, Rpg5 et MLA1,6,10,12,13). Les résultats de la présente analyse fournissent une large plate-forme servant à une meilleure compréhension des stratégies de lutte biologique contre les maladies des Poaceae par les gènes de résistance, et serviront de point de départ à l'amélioration de la résistance aux maladies des cultures au moyen de lignées transgéniques exprimant des miARNs artificiels.