2021年3月1日，华南农业大学夏瑞课题组在Horticulture Research上发布了题为“sRNAanno — a database repository of uniformly-annotated small RNAs in plants”的研究文章。

Part 1 研究背景

小分子RNA（Small RNAs, sRNAs）是生物至关重要的调控因子。在植物中，有3类主要的小RNA：microRNAs (miRNAs), phased small interfering RNAs (phased siRNAs or phasiRNAs)和heterochromatic siRNAs (hc-siRNAs)。这些植物小RNA的数量众多，但在大多数公共数据库中，除了miRNAs的之外，其他两类小RNA的数据注释几无收录。为了改善这种情况，同时也方便sRNA注释服务，夏瑞课题组团队整理了几乎所有植物基因组已测序物种的相关数据，筛选出143个物种，并对其进行了全面小RNA位点注释，打造了在线存储数据库sRNAanno（www.plantsRNAs.org）。

Part 2 数据库内容

sRNAanno数据库主要具有以下三个主要功能：

1. Browse（浏览）：用于浏览和下载物种sRNA注释位点，以及TAS3基因的查看；

2. Search（搜索）：通过输入miRNAs的名称或使用BLAST功能进行搜索；

3. Resources（数据共享）：提供sRNA注释服务与IGV-sRNA软件下载。

图1 sRNAanno数据库功能介绍

A. 数据库主界面, B. 浏览子界面, C. 搜索子界面, D. 数据共享子界面

Part 3 在sRNAanno数据库中三类小RNA的注释情况

1. miRNA注释：

sRNAanno数据库收集了来自143个物种的1606个sRNA测序数据集，通过统一的注释流程与筛选标准，得到了24630个miRNA前体（MIRNA precursors），这些前体序列总共编码7526个成熟miRNA序列。与其他公开的sRNA数据库例如miRbase（Kozomara et al., 2018）相比，sRNAanno使用了更多的sRNA数据集，并且收录了更多的植物，注释得到更多的MIRNA位点。最新版本的miRBase（版本22）收录了82种植物的8615条前体序列以及4051条成熟miRNA序列，而sRNAanno不仅在收录的植物物种数量上比miRBase多（增加了1.74倍），而且在miRNA前体数量上也远远多于miRBase（增加了2.86倍）。

图2 sRNAanno数据库中miRNA注释

A. 比较sRNAanno与miRBase之间的miRNA注释结果, B. 比较sRNAanno与miRBase之间的miRNA前体长度, C. 比较sRNAanno与miRBase, ShortStack和miRDeep-P2之间拟南芥的miRNA注释结果

2. PHAS位点注释：

phasiRNAs普遍存在于植物中，但没有特定的数据库收录与分享PHAS位点。为此，sRNAanno在143个物种中总共鉴定出18239个能够产生21-nt phasiRNAs的21-PHAS位点，以及4482个能够产生24-nt phasiRNAs的24-PHAS位点。

图3 PHAS位点概况

A. 21-PHAS位点和24-PHAS位点在每个物种中的注释, B. 21-PHAS位点编码蛋白的功能分类, C. 21-PHAS和24-PHAS位点组织特异性的富集

3. miRNA和PHAS位点浏览功能:

图4 sRNAanno中对miRNA与PHAS位点的展示

          A. miRNA列表, B. PHAS位点列表, C. TAS基因列表

4. hc-siRNA位点注释：

hc-siRNAs是植物中最丰富的一类sRNA，并与DNA甲基化或其他表观遗传修饰密切相关。尽管hc-siRNAs的功能同样十分重要，但是大多数植物基因组中也缺乏对hc-siRNAs（hc-siRNAs loci）的产生区域的详细注释。虽然对hc-siRNAs进行注释具有较大的难度，但夏瑞课题组团队根据一定的标准（详情可查看论文补充数据中的图5），在sRNAanno数据库中也可对基因组的hc-siRNA位点进行注释。

本研究在国家重点研发计划、国家自然科学基金、广东省“珠江人才计划”创新创业团队和广东省特支计划等项目的支持下完成。论文共同第一作者为华南农业大学园艺学院陈程杰博士与硕士生李嘉威，通讯作者为夏瑞教授；南方科技大学翟继先教授与美国唐纳德•丹佛斯植物研究中心Blake Meyers教授也参与了该工作；HR编辑以及匿名审稿人在文章整理过程中提出的宝贵建议；课题组成员提供了帮助与支持。

文章链接：https://www.nature.com/articles/s41438-021-00480-8