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IJMS | 多组学联合解析二硫键异构酶对拟南芥根系生长的调控机制

发布时间：2024-07-24

核脂肪酸二硫键异构酶（PDI，EC 5.3.4.1）有的是种硫醇-二硫键钝化重置酶，在离子液体底物核脂肪酸中二混炼物的钝化和重排中起着至关重中之重的目的。在绿色植物中，PDI关键参与进来缓解种子图片产生和发肓，促使胚乳中保管核球血清的钝化折起来，当然也有助于蜂花粉的构成。虽然，PDI在根茎生长发育中的目的以上不存在科学研究过。

2021年9月，东南高中刘亚楠开发团队在IJMS（IF=5.6）上公布了题写“Integrated Transcriptome and Proteome Analysis Reveals the Regulatory Mechanism of Root Growth by Protein Disulfide Isomerase in Arabidopsis”的科研文献综述。该科研应用PDI小分子抑制剂16F16删去PDI表观遗传，于是研发表观遗传缺损对绿色绿植的会影响力。成果表明，16F16外理明星能够抑制拟南芥植株的发芽。要为进一次研发16F16外理的会影响力，小说作者食用转录组测序和TMT化学发光法球膳食纤维组学对外理过的根开展了把你想表达出来谱数据分析一下。几组学结合数据分析一下表明了16F16外理下拟南芥小苗植株改变的宏观调控网络信息，一般所涉苯丙烷生物体转化成和绿色绿植缴素数据信息转导渠道。拜谱生物为该研究成果提供了转录组测序和TMT定量蛋白质组学技术，这项研究增强了我们对PDIs在拟南芥根系生长中的重要作用的理解，并为16F16处理后根部缩短的调节机制提供了见解。

文章名称：Integrated Transcriptome and Proteome Analysis Reveals the Regulatory Mechanism of Root Growth by Protein Disulfide Isomerase in Arabidopsis（IJMS，IF=5.6，2024.3）

客户单位：西北大学

研究材料：拟南芥

拜谱提供技术：转录组测序、TMT定量蛋白质组学

研究结果

16F16胁迫会抑制拟南芥根系生长

因为来探寻16F16清理对根部发芽的影向，采取了根部伸展的药量发生反应试验装置。数据阐明16F16清理对拟南芥根部发芽有有明显控设计用，且跟随着16F16氧化还原电位的加强，对根部的控设计用不断促进。

差异表达基因（DEGs）和差异表达蛋白（DEPs）的分析及亚细胞定位

编辑在对16F16除理组和相较比较组做出转录组测序会发现，16F16除理后一共有994个差别的表明人类人类什么是dna，另外330个人类人类什么是dna调涨，664个人类人类什么是dna调低。调低人类人类什么是dna的量统计宏不超调涨表明人类人类什么是dna的量统计。但是，还可以预测16F16除理后PDI催化活性的控制出现某一涉及到蛋清的折叠型给予不良影响，导致控制了涉及到人类人类什么是dna表明的未来趋势（图1A）。方便进的一步探索拟南芥根缩减的原子机能，使用的TMT淀粉酶质组学探讨了對照组和整理组之間淀粉酶质谱的变幻。共检测出120个DEPs，至少53个调整淀粉酶和6七个再降淀粉酶，挖掘3个与拟南芥根茎发肓有关系的DEPs均再降（图1B）。

亚上皮细胞精准定位是取决血清质技能的根本客观因素。实用Uniprot站点对DEPs的亚受损癌细胞确定开始分析预侧。依据分析预侧结局，DEPs其重点地处膜（33,40.24%）和胞质溶胶（13,15.85%）。DEPs其重点确定于受损癌细胞这一项实际上进一歩可以了仍然的出现。故而，确定于膜的DEPs对16F16治理有反應，并已经反应拟南芥苗芽的根长健康（图1C）。

图1|DEGs和DEPs的分析一下以其DEPs的亚神经细胞位置

(图源：Liu Y., et al., IJMS., 2024)

差异表达基因和差异表达蛋白质的通路分析

为的研究拟南芥根部在16F16解决后的调节制度化，实现GO含有研究分析一下对DEGs和DEPs的功能基本特征做出定义管理。而言转录组测序，GO定义管理可是展现，BP种类中强势含有的DEGs注脚为“对兴奋的想法迟钝”、“对气压的想法迟钝”和“对物理化学工业的想法迟钝”，染色体数分为为344个、237个和194个（图2A）。以上所述生物技术制品的时候中减低染色体的比例怎么算很高，表述16F16解决将大部分实现促使与兴奋想法迟钝、胁迫想法迟钝和物理化学工业想法迟钝各种相关的的时候来减低植被对胁迫的想法迟钝。KEGG数字4g数字信号数字信号径路研究分析一下表述，DEGs在“苯丙烷生物技术制品镶嵌”、“植被-致病菌体互不功能”、“植被荷尔蒙数字4g数字信号转导”、“定粉和绵白糖基础代谢”和“MAPK数字4g数字信号数字4g数字信号数字信号径路-植被”等手段中含有。除植被荷尔蒙数字4g数字信号转导数字4g数字信号数字信号径路外，的4种数字4g数字信号数字信号径路中减低染色体较多（图2B）。

凭借蛋白质组学结果数据分析发掘，KEGG中有明显丰度的前10个是“苯丙烷类微菌物合出”、“光合功用”、“一些观赏植物次生分泌物的微菌物合出”、“次生分泌物的微菌物合出”各类“分泌路径”（图2D）。

图2|异同传达基因组和异同传达蛋白酶质的径路研究分析、

(图源：Liu Y., et al., IJMS., 2024)

蛋白质组学和转录组学联合分析

为反映DEGs和DEPs当中的相关内容性，写作者对转录组和蛋清质组去了联合技术分享。共验测到16个有DEGs，1五个DEGs展示出来现象一模一样，3个DEGs展示出来现象反着的。很快去了KEGG含有分享，效果呈现DEGs和DEPs高宽比含有了苯丙烷类海洋生物技术合出有效行业，继续呈现苯丙烷类海洋生物技术合出有效行业是的影响拟南芥苗芽根茎发育状况的关键有效行业（图3)。

图3|转录组和蛋白酶组的合作了解

(图源：Liu Y., et al., IJMS., 2024)

拜谱小结

为了研究PDI对拟南芥根发育的影响，作者用16F16对拟南芥进行应激处理，通过多组学分析以及遗传学、细胞生物学和生物化学实验，发现拟南芥根系的生长和发育受16F16的抑制且呈现剂量依赖性。本研究揭示了AtPDIs在根系生长发育中的潜在功能和机制，为未来PDI在拟南芥或其他植物中的功能研究奠定了基础。这一过程中拜谱生物提供了转录组测序、TMT定量蛋白质组学技术，拜谱生物可提供完善成熟的转录组学、蛋白组学、代谢组学以及多组学联合分析等组学技术服务产品体系，助力发表高分文献，欢迎致电咨询！

参考文献：Liu Y, Song P, Yan M, Luo J, Wang Y, Fan F. Integrated Transcriptome and Proteome Analysis Reveals the Regulatory Mechanism of Root Growth by Protein Disulfide Isomerase in Arabidopsis. Int J Mol Sci. 2024 Mar 22;25(7):3596. doi: 10.3390/ijms25073596

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