tRNA-derived fragments (tRFs) have recently gained a lot of scientific interest due to their diverse regulatory roles in several cellular processes. However, their function in dynamic biological process such as development and regeneration remains unexplored. Here, we show that tRFs are dynamically expressed during planarian regeneration suggesting a possible role for these small RNAs in the regulation of regeneration. In order to characterise planarian tRFs, we first annotated 457 tRNAs in S.mediterranea combining two tRNA prediction algorithms. Annotation of tRNAs facilitated the identification of three main species of tRFs in planarians - the shorter tRF-5s and itRFs, and the abundantly expressed 5'-tsRNAs. Spatial profiling of tRFs in sequential transverse sections of planarians revealed diverse expression patterns of these small RNAs, including those that are enriched in the head and pharyngeal regions. Expression analysis of these tRF species revealed dynamic expression of these small RNAs over the course of regeneration suggesting an important role in planarian anterior and posterior regeneration. Finally, we show that 5'-tsRNA in planaria interact with all three SMEDWI proteins and an involvement of Ago1 in the processing of itRFs. In summary, our findings implicate a novel role for tRFs in planarian regeneration, highlighting their importance in regulating complex systemic processes. Our study adds to the catalogue of post-transcriptional regulatory systems in planarian, providing valuable insights on the biogenesis and the function of tRFs in neoblasts and planarian regeneration.

中文翻译：

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涡虫 tRNA 和 tRNA 衍生片段 (tRF) 的综合注释和表征

tRNA 衍生片段 (tRFs) 由于它们在几个细胞过程中的不同调节作用，最近获得了很多科学兴趣。然而，它们在发育和再生等动态生物过程中的功能仍未得到探索。在这里，我们表明 tRFs 在涡虫再生过程中动态表达，表明这些小 RNA 在再生调节中可能发挥作用。为了表征涡虫 tRF，我们首先结合两种 tRNA 预测算法在 S.mediterranea 中注释了 457 个 tRNA。tRNAs 的注释促进了涡虫中三种主要 tRFs 的识别——较短的 tRF-5s 和 itRFs，以及大量表达的 5'-tsRNAs。涡虫连续横截面中 tRF 的空间分析揭示了这些小 RNA 的不同表达模式，包括在头部和咽部区域丰富的那些。这些 tRF 物种的表达分析揭示了这些小 RNA 在再生过程中的动态表达，表明在涡虫前部和后部再生中起重要作用。最后，我们表明涡虫中的 5'-tsRNA 与所有三种 SMEDWI 蛋白相互作用，并且 Ago1 参与了 itRFs 的处理。总之，我们的发现暗示了 tRF 在涡虫再生中的新作用，突出了它们在调节复杂系统过程中的重要性。我们的研究增加了涡虫转录后调控系统的目录，为新细胞和涡虫再生中 tRFs 的生物发生和功能提供了宝贵的见解。这些 tRF 物种的表达分析揭示了这些小 RNA 在再生过程中的动态表达，表明在涡虫前部和后部再生中起重要作用。最后，我们表明涡虫中的 5'-tsRNA 与所有三种 SMEDWI 蛋白相互作用，并且 Ago1 参与了 itRFs 的处理。总之，我们的发现暗示了 tRF 在涡虫再生中的新作用，突出了它们在调节复杂系统过程中的重要性。我们的研究增加了涡虫转录后调控系统的目录，为新细胞和涡虫再生中 tRFs 的生物发生和功能提供了宝贵的见解。这些 tRF 物种的表达分析揭示了这些小 RNA 在再生过程中的动态表达，表明在涡虫前部和后部再生中起重要作用。最后，我们表明涡虫中的 5'-tsRNA 与所有三种 SMEDWI 蛋白相互作用，并且 Ago1 参与了 itRFs 的处理。总之，我们的发现暗示了 tRF 在涡虫再生中的新作用，突出了它们在调节复杂系统过程中的重要性。我们的研究增加了涡虫转录后调控系统的目录，为新细胞和涡虫再生中 tRFs 的生物发生和功能提供了宝贵的见解。