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Dissecting the sugarcane expressed sequence tag (SUCEST) database: unraveling flower-specific genes
There are almost 260,000 independent clones sequenced from the 5? end in the Sugarcane Expressed Sequence Tag (SUCEST) database, which have been obtained from 37 cDNA libraries prepared from different tissues. This large number of expressed sequence tags (ESTs) provides an opportunity, unprecedented in plants, to perform ?digital differential screening? on selected cDNA libraries. In general, the frequency of a particular EST correlates with transcript accumulation in the tissues from which the cDNA libraries were constructed, so it is possible to compare the whole transcriptome from different tissues using computer-assisted analysis of an EST database. In our research we analyzed sugarcane ESTs according to tissue expression and identified more than 1,000 putative flower-specific genes. The fact that using this technique we were able to identify sugarcane homologues of several genes previously described as pollen-specific justifies this method of assessing tissue specificity. In addition, ESTs similar to genes specific to reproductive organs were detected e.g. a sugarcane gene encoding a meiotic protein essential for assembly of the synaptonemal complex and normal synapsis. This approach also allowed the identification of many flower-specific anonymous sequences that are good candidates for being novel genes involved in plant reproduction. This paper describes the analysis of the gene expression levels of 24 EST clusters during flower development using a ?digital northern blot? constructed from direct EST counts made on the non-normalized sugarcane cDNA libraries.Existem quase 260.000 clones independentes, seqĂŒenciados a partir da extremidade 5?, no banco de dados do SUCEST (Sugarcane Expressed Sequence Tag), os quais foram obtidos a partir de 37 bibliotecas de cDNA preparadas de diferentes tecidos. Este grande nĂșmero de etiquetas de sequĂȘncias expressas (ESTs) fornece uma oportunidade, sem precedentes em plantas, de realizar um ?digital differential screening? em bibliotecas de cDNA selecionadas. Geralmente, a frequĂȘncia de um determinado EST estĂĄ correlacionada ao acĂșmulo de transcritos nos tecidos dos quais as bibliotecas de cDNA foram construĂdas, e desta forma, Ă© possĂvel comparar o transcriptoma completo de diferentes tecidos, usando uma anĂĄlise computacional de um banco de dados de ESTs. Em nossa pesquisa, analisamos os ESTs de cana-de-açĂșcar de acordo com sua expressĂŁo tecidual e identificamos mais de 1.000 putativos genes especĂficos de flor. O fato de que usando esta tĂ©cnica fomos capazes de identificar homolĂłgos em cana-de-açĂșcar, de vĂĄrios genes previamente descritos como especĂficos de pĂłlen, sustenta este mĂ©todo de estimar especificidade tecidual. AlĂ©m disto, ESTs com similaridade a genes especĂficos de ĂłrgĂŁos reprodutivos foram revelados, como por exemplo, o gene que codifica uma proteĂna meiĂłtica essencial para a montagem do complexo sinaptonĂȘmico e sinapse normal. Esta abordagem tambĂ©m permitiu a identificação de muitas sequĂȘncias anĂŽnimas, especĂficas de flor, que sĂŁo boas candidatas para novos genes envolvidos com a reprodução de plantas. Este trabalho descreve a anĂĄlise dos nĂveis de expressĂŁo gĂȘnica de 24 clusters de ESTs, durante o desenvolvimento floral, usando um ?northern blot digital? construĂdo a partir da contagem direta dos ESTs das bibliotecas nĂŁo-normalizadas de cDNAs de cana-de-açĂșcar.7784Fundação de Amparo Ă Pesquisa do Estado de SĂŁo Paulo (FAPESP)Conselho Nacional de Desenvolvimento CientĂfico e TecnolĂłgico (CNPq