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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

氨基酸质二硫键异构酶（PDI，EC 5.3.4.1）有的是种硫醇-二硫键被硫化物替换酶，在催化剂的能力底物氨基酸质中二塑炼物的被硫化物和重排中起着至关其主要的能力。在草本花卉中，PDI其主要参与活动调结草种子想到了和发育期，增进胚乳中补充氨基酸的被硫化物折叠式，也助于花粉及花粉类食物的生成。只不过，PDI在根部生长期中的能力已前不会有研究探讨过。

202多年1月，西南上大学刘亚楠管理团队在IJMS（IF=5.6）上刊登了题写“Integrated Transcriptome and Proteome Analysis Reveals the Regulatory Mechanism of Root Growth by Protein Disulfide Isomerase in Arabidopsis”的研究方案方案本文。该研究方案方案利用率PDI小分子抑制剂16F16我们要除PDI遗传基因遗传，若想科研遗传基因遗传不足对草本花卉的危害。的结果阐明，16F16解决非常明显抑制性拟南芥根茎的繁殖。为了能让进一部科研16F16解决的危害，编辑的使用转录组测序和TMT定量阐述蛋白质组学对解决过的根展开了展示谱阐述。两组学联合技术阐述证明了16F16解决下拟南芥幼芽根茎就缩短的国家宏观调控电脑网络，包括有苯丙烷菌物制作而成和草本花卉激素药4g信号转导渠道。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

考虑到研究性16F16治理对植株萌发的决定，做出了植株生长的的含水量化学反应经过多次实验发现。没想到得出结论16F16治理对拟南芥植株萌发有更为明显可以抑生产用，且跟随着16F16溶液浓度的不断增加，对植株的可以抑生产用渐渐的加强。

差异表达基因（DEGs）和差异表达蛋白（DEPs）的分析及亚细胞定位

我顺利通过对16F16清理组和对比组参与转录组测序显示，16F16清理后现有994个不同描述遗传人类染色体组，之中330个遗传人类染色体组调涨，664个遗传人类染色体组下降。下降遗传人类染色体组的占比欧亚于调涨描述遗传人类染色体组的占比。故此，能否预测16F16清理后PDI渗透性的减弱以至于某一些一些淀粉酶的收折被干扰，最终得以减弱了一些遗传人类染色体组描述的浪潮（图1A）。为了能让进一点调查拟南芥根减小的大分子系统，运用TMT蛋清质组学定量分析了参考组和外理组互相蛋清质谱的变化无常。共监定出120个DEPs，中间53个调整蛋清和66个调整蛋清，感觉3个与拟南芥植株健康成长相应的的DEPs均调整（图1B）。

亚细胞核地位是要素淀粉酶质用途的要素方面。采用Uniprot网址对DEPs的亚血上皮细胞固定参与预測。只能根据预測最后，DEPs基本属于膜（33,40.24%）和胞质溶胶（13,15.85%）。DEPs基本固定于血上皮细胞质一项事情再次一个脚印大力支持了原先的出现。往往，固定于膜的DEPs对16F16处置有体现，并也许损害拟南芥秧苗的根长发肓（图1C）。

图1|DEGs和DEPs的探讨或DEPs的亚细胞膜wifi定位

(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

为解析拟南芥根部在16F16治疗后的改善逻辑，借助GO丰度解析对DEGs和DEPs的功能表的特征完成划分。而言转录组测序，GO划分报告显视，BP类型中重要性性丰度的DEGs参考文献标注为“对激发的反馈”、“对压差的反馈”和“对有机化学反映的反馈”，遗传dna数分开为344个、239个和194个（图2A）。给出怪物工作中下跌遗传dna的标准很高，阐明16F16治疗有机会主要借助阻止与激发反馈、胁迫反馈和有机化学反映反馈重要性的工作来降常绿沉水植被对胁迫的反馈。KEGG环路解析阐明，DEGs在“苯丙烷怪物结合”、“常绿沉水植被-副猪嗜血杆菌体充分帮助”、“常绿沉水植被雌激素类数据信息转导”、“定粉和乳糖分解”和“MAPK数据信息环路-常绿沉水植被”等方式中丰度。除常绿沉水植被雌激素类数据信息转导环路外，别4种环路中下跌遗传dna较多（图2B）。

能够蛋白质组学结果分享挖掘，KEGG中重要丰度的前10个是“苯丙烷类微微菌物分解”、“光合能力”、“各式各样仿真植物次生排泄物的微微菌物分解”、“次生排泄物的微微菌物分解”还有“排泄途经”（图2D）。

图2|性别文化差异描述人类基因和性别文化差异描述淀粉酶质的信号通路分折、

(图源：Liu Y., et al., IJMS., 2024)

蛋白质组学和转录组学联合分析

只为证明DEGs和DEPs两者之间的有关性，我对转录组和膳食纤维质组实现了协同具体解析。共测量到16个共计DEGs，1五个DEGs展示上升上升趋势相同之处，9个DEGs展示上升上升趋势相近。后来实现了KEGG含有具体解析，效果显示DEGs和DEPs非常含有了苯丙烷类微生物学炼制行业，再一次显示苯丙烷类微生物学炼制行业是印象拟南芥植株根茎發育的核心行业（图3)。

图3|转录组和血清组的联动研究分析

(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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