SuperSAGE combined with PCR walking allows global gene expression profiling of banana (Musa acuminata), a non-model organism

Abstract

Super-serial analysis of gene expression (SuperSAGE) was used to characterize, for the first time, the global gene expression pattern in banana (Musa acuminata). A total of 10,196 tags were generated from leaf tissue, representing 5,292 expressed genes. Forty-nine tags of the top 100 most abundantly expressed transcripts were annotated by homology to cDNA or EST sequences. Typically for leaf tissue, analysis of the transcript profiles showed that the majority of the abundant transcripts are involved in energy production, mainly photosynthesis. However, the most abundant tag was derived from a type 3 metallothionein transcript, which accounted for nearly 3% of total transcripts analysed. Furthermore, the 26-bp long SuperSAGE tags were applied in 3'-rapid amplification of cDNA ends (3'RACE) for the identification of unknown tags. In combination with thermal asymmetric interlaced PCR (TAIL-PCR), this allowed the recovery of a full gene sequence of a novel NADPH:protochlorophyllide oxidoreductase, the key enzyme in chlorophyll biosynthesis. SuperSAGE in conjunction with 3'RACE and TAIL-PCR will be a powerful tool for transcriptomics of non-model, but otherwise important organisms.

SuperSAGE revealed different classes of early resistance response genes in Capsicum chinense plants harboring L 3 -resistance gene infected with Pepper mild mottle virus

“…SuperSAGE gives 26-base tag sequences of expressed genes, which are almost twice as long as those obtained using the original SAGE technique. Because the longer tag sequences enable tag-to-gene annotation with higher specificity, it is especially useful for expression profiling in organisms in which little genome information is available (Coemans et al 2005;Nasir et al 2005). In this report, we describe the genes identified by SuperSAGE that are up-or downregulated during the early resistance response to PMMoV in C. chinense plants.…”

Transcriptomics of Sugarcane Osmoprotectants Under Drought

“…It also provides a global and quantitative transcriptomic analysis based on the study of the entire transcriptome produced in a given time under a given stimulus. This technique has been successfully applied in plant species such as rice (Matsumura et al, 2003), banana (Coemans et al, 2005), chili pepper (Hamada et al, 2008), chickpea (Molina et al, 2008;, tobacco (Gilardoni et al, 2010) and tropical crops (cowpea, soybean, sugarcane; Kido et al, 2010). Some of them using the association of SuperSAGE with a high-throughput sequencing platform (HT-SuperSAGE; Matsumura et al, 2010).…”

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. Por outro lado, é importante salientar que a sensibilidade, precisão e potencial de identificação do SAGE são limitados pela quantidade de clones/tags seqüenciados e pelo processo de tag mapping, ou seja, pela disponibilidade de seqüências para a espécie em questão.…”

“…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 (JUNG et al, 2003, POROYKO et al, 2005. Em um trabalho realizado com células normais e cancerígenas em humanos onde foram produzidos perfis transcricionais, através do SAGE, e perfis proteicos das duas linhagens de células, foi demonstrado que para 50% dos transcritos superexpressos e reprimidos nas células cancerígenas o mesmo padrão de regulação foi encontrado para as respectivas proteínas (SOUZA et al, 2006).…”

“…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.…”