真核生物的基因通常包含可編碼的外顯子(exon)和不可編碼的內含子(intron)。長度≤51個核苷酸(nt)的外顯子被稱為微外顯子(microexon)。微外顯子在多種生物學過程中發揮重要作用，能夠增加轉錄本多樣性、影響蛋白質結構，并參與調控網絡的復雜化過程。在動物中，微外顯子已被證實可以調控蛋白質結合域功能、參與發育過程并幫助生物適應環境變化。然而，植物中的微外顯子，特別是長度≤15 nt的極小微外顯子的研究較少。由于其長度過短，鑒定和功能研究存在困難，容易在基因組注釋和轉錄組研究中缺失，導致基因結構模型錯誤。

前期，中國科學院昆明植物研究所喻輝輝等開發了精準鑒定植物微外顯子的方法，發現植物微外顯子具有特殊的剪接模式，在基因功能和系統進化中具有重要作用。同時，他們還開發了不依賴于轉錄組數據的植物微外顯子預測方法，顯著提高了基因組注釋的準確性。相關研究成果發表于Nature Communications(Yu et al., 2022)，并被編輯選為亮點論文。

基于此，喻輝輝研究員聯合美國內布拉斯加大學Chi Zhang和Hongfeng Yu教授團隊，成功構建了首個植物微外顯子數據庫MEPDB(Database of MicroExons in Plants)。相關成果近期在線發表于國際權威植物學期刊New Phytologist。該數據庫包含132個植物基因組的20,224個微外顯子，主要功能包括：

1. 微外顯子簇與物種瀏覽

數據庫首頁展示45個保守微外顯子簇和132個植物物種列表，其中16個物種配有物種圖片，并包含JBrowse基因組瀏覽器(10個物種包含RNA-seq數據)。用戶可通過點擊簇或物種名稱查看對應微外顯子的詳細信息。

2. 微外顯子詳情展示

單個微外顯子頁面顯示其ID、基因組坐標、長度、相位、微外顯子標簽序列等信息。數據整合自參考基因組注釋、RNA-seq證據及MEPmodeler預測結果，并通過JBrowse可視化基因結構。

3. 在線預測工具

集成MEPmodeler在線預測服務，支持用戶提交200 nt至1 Mb的基因組序列(粘貼或上傳FASTA文件)，返回微外顯子位置、標簽坐標及預測評分。結果可下載為CSV格式(含序列和評分)。

4. 數據下載功能

提供批量下載頁面，包含全部20,224個微外顯子的基本信息、注釋、預測結果及RNA-seq數據，支持標準化格式以便整合至其他數據庫。所有數據同步存檔于Zenodo開放平臺。

該研究由美國能源部(項目編號：DE-SC0024337，資助對象：Chi Zhang和Hongfeng Yu)、內布拉斯加大豆委員會(項目編號：725，資助對象：Chi Zhang)和中國國家自然科學基金(項目編號：32470237，資助對象：喻輝輝)共同資助。

圖1 微外顯子標簽和微外顯子預測方法