Global transcript analysis of rice leaf and seed using SAGE technology

Abstract

SummaryWe have compiled two comprehensive gene expression profiles from mature leaf and immature seed tissue of rice ( Oryza sativa ssp. japonica cultivar Nipponbare) using Serial Analysis of Gene Expression (SAGE) technology. Analysis revealed a total of 50 519 SAGE tags, corresponding to 15 131 unique transcripts. Of these, the large majority ( ∼ 70%) occur only once in both libraries. Unexpectedly, the most abundant transcript ( ∼ 3% of the total) in the leaf library was derived from a type 3 metallothionein gene. The overall frequency profiles of the abundant tag species from both tissues differ greatly and reveal seed tissue as exhibiting a non-typical pattern of gene expression characterized by an over abundance of a small number of transcripts coding for storage proteins. A high proportion ( ∼ 80%) of the abundant tags ( ≥ 9) matched entries in our reference rice EST database, with many fewer matches for low abundant tags. Singleton transcripts that are common to both tissues were collated to generate a summary of low abundant transcripts that are expressed constitutively in rice tissues. Finally and most surprisingly, a significant number of tags were found to code for antisense transcripts, a finding that suggests a novel mechanism of gene regulation, and may have implications for the use of antisense constructs in transgenic technology.

A rice phenomics study—phenotype scoring and seed propagation of a T-DNA insertion-induced rice mutant population

“…A variety of investigations have explored rice gene structures and functions, such as full-length cDNA sequences (Kikuchi et al 2003), whole genome tiling microarrays , gene expression arrays (Wasaki et al 2006;Li et al 2006), serial analysis of gene expression (SAGE; Gibbings et al 2003;Su et al 2005), massively parallel signature sequence (MPSS; Nakano et al 2006), proteomics (Komatsu and Tanaka 2005), and generation of large-scale chemical and irradiation-induced mutants (Wu et al 2005). Among these techniques, an important and direct approach of defining the function of a novel gene is to eliminate or activate its function by insertional mutagenesis.…”

Caracterização de perfis transcricionais de folhas e da região cambial de Eucalyptus grandis usando o SAGE

“…Adicionalmente, o uso do SAGE propicia uma maior sensibilidade à análise, permitindo acessar transcritos de baixa abundância, os quais muito provavelmente devem representar reguladores essenciais da expressão gênica, atuantes tanto na transcrição quanto na tradução, e que são facilmente perdidos em outras abordagens (SUN et al, 2004;GIBBINGS et al, 2003). Além disso, as SAGE tags podem ser utilizadas como primers na 31 identificação de genes ainda desconhecidos, ou como "sondas" para identificar genes desconhecidos em genomas (COEMANS et al, 2005, CHEN et al, 2002.…”

“…As SAGE tags podem também ser utilizadas para evidenciar a ocorrência de regulação anti-sense como foi demonstrado em alguns casos (GIBBINGS et al, 2003, GE et al, 2006.…”

“…Para isso, é construída uma lista de todas as tags possíveis a partir dos dados disponíveis do genoma (tags virtuais) da espécie em questão, e esta lista é comparada com a lista de tags produzidas experimentalmente, dando ênfase às tags virtuais localizadas na região 3' de cada gene. Além de alcançar uma porcentagem maior de identificação de genes, esta abordagem permite ainda evidenciar regulação por splicing (FIZAMES et al, 2004;ROBINSON et al, 2004).As SAGE tags podem também ser utilizadas para evidenciar a ocorrência de regulação anti-sense como foi demonstrado em alguns casos (GIBBINGS et al, 2003, GE et al, 2006.Nestes casos, a tag identifica uma sequência complementar invertida da fita anti-sense. Os resultados iniciais dos autores acima citados indicam que a ocorrência de tags anti-sense é relativamente comum entre as tags com baixo número de cópias (1-3 cópias) o que, segundo os autores, é condizente com uma provável função regulatória.…”

“…Apenas poucos pesquisadores empregaram o método SAGE ao estudo da expressão gênica em plantas superiores (MATSUMURA et al, 1999(MATSUMURA et al, , 2003LORENZ & DEAN, 2002;GIBBINGS et al, 2003;COEMANS et al, 2005, BAO et al, 2005, e os primeiros trabalhos realizados com esta metodologia na espécie modelo Arabidopsis thaliana foram publicados apenas recentemente (JUNG et al, 2003;FIZAMES et al, 2004 internas e não na região 3' da seqüência (WEI et al, 2004). Variações do método SAGE originalmente descrito vêm sendo desenvolvidas para facilitar a identificação precisa de genes através do tag mapping e para favorecer a caracterização de novos genes através do uso direto da própria seqüência da tag como primers (MATSUMURA et al, 2003, WEI et al, 2004, GOWDA et al, 2004.…”