Discovery and study of small RNAs in Escherichia coli using custom microarrays and next generation sequencing

Abstract

Los small RNAs (sRNAs) son moléculas de ARN no codificantes de corta longitud queregulan la estabilidad y traducción de ARN mensajeros (sus mRNA dianas), y que amenudo están implicados en el control de respuestas bacterianas al estrés ambiental (porejemplo, escasez de hierro o de nutrientes, temperaturas o pH sub-óptimos, etc.).Numerosos estudios se han centrado en identificación y caracterización de sRNAs enbacterias, resultando en alrededor de un centenar de sRNAs identificados en Escherichiacoli. Aunque algunos han sido profundamente caracterizados, las dianas y las funcionesreguladoras de la mayoría de sRNAs identificados aún no se conocen. Dado el papelesencial que juegan en la adaptación y supervivencia de las bacterias en ambientesadversos y condiciones cambiantes, la identificación de los sRNAs existentes y sucaracterización son de vital importancia para profundizar en el conocimiento de laregulación de las respuestas bacterianas al estrés. .En este trabajo hemos utilizado un nuevo microarray del diseño propio paraanálisis de la expresión génica y hemos demostrado su eficacia para la detección ymedida de la expresión de sRNAs y sus mRNAs dianas. Además, hemos analizado laexpresión de sRNAs en E. coli mediante secuenciación de ARN (RNA-seq). Nuestro estudiodemuestra la expresión in vivo de 6 sRNAs nuevos y 10 sRNAs previamente predichos, yhemos descrito por primera vez la regulación de la expresión de algunos sRNAs (tantocompletamente nuevos como sRNAs predichos y anotados) en distintas condiciones decrecimiento, ampliando el número de sRNAs verificados y aportando nueva informaciónacerca de algunos de ellos.Por último examinamos las diferencias y similitudes experimentales de estudiosde RNA-seq en E. coli, comparando sus metodologías y resultados en la búsqueda desRNAs y planteando un método comparativo para seleccionar los sRNA candidatos deforma eficiente para su posterior análisis y validación por northern blot