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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

淀粉酶质二硫键异构酶（PDI，EC 5.3.4.1）有的是种硫醇-二硫键被硫化恢复原酶，在崔化底物淀粉酶质中二混炼物的被硫化和重排中起着至关通常的做用。在作物中，PDI通常加入调准种子吧种子发芽和健康发育，促进会胚乳中贮存淀粉酶的被硫化折叠式，同样助于油菜蜜的转变成。其实，PDI在根部种子发芽中的做用很多年就没有探索过。

202历经四年11月，东南读书刘亚楠开发团队在IJMS（IF=5.6）上提出了一篇“Integrated Transcriptome and Proteome Analysis Reveals the Regulatory Mechanism of Root Growth by Protein Disulfide Isomerase in Arabidopsis”的深入分析文献资料。该深入分析使用PDI小分子抑制剂16F16取除PDIdna，因此探析dna缺损对绿色绿色植物的影晌。结论体现了，16F16正确治疗清晰抑止拟南芥植株的种子发芽。为了能让进那步探析16F16正确治疗的影晌，著者便用转录组测序和TMT参考值胆固醇质组学对正确治疗过的根实施了表达出谱分折。两组学联动分折反映了16F16正确治疗下拟南芥幼株植株就缩短的房产调控微信网络，首要包涵苯丙烷生物工程获得和绿色绿色植物肾上腺素表现转导有效途径。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

要想探索16F16外理对根茎的种植的的影响，做了根茎受力的标准容量想法试验检测。效果反映16F16外理对拟南芥根茎的种植有相关系数调控的功用，且伴随着16F16渗透压的新增，对根茎的调控的功用渐渐加强。

差异表达基因（DEGs）和差异表达蛋白（DEPs）的分析及亚细胞定位

写作者在对16F16治疗组和差表组做转录组测序察觉，16F16治疗后有994个不同展示出dna，表中330个dna上涨，664个dna上涨。上涨dna的总个数博超过上涨展示出dna的总个数。那么，应该预测出16F16治疗后PDI渗透性的可减缓致使部分相应的蛋白质的翻折面临后果，才能可减缓了相应的dna展示出的上升趋势（图1A）。为了能够进几步探讨拟南芥根改变的原子管理机制，实用TMT血清质组学分折了对应组和操作组相互血清质谱的发展。共检验出120个DEPs，当中53个调整血清和68个下降血清，发现3个与拟南芥根部发育成熟有关系的DEPs均下降（图1B）。

亚人体细胞手机定位是确定膳食纤维质功用的要素问题。选择Uniprot官方网站对DEPs的亚血组织品牌导航确定确定预侧。按照其预侧然而，DEPs大部分建在膜（33,40.24%）和胞质溶胶（13,15.85%）。DEPs大部分品牌定建在血组织膜这种观点进一大步不支持了前者的会发现。对此，品牌定建在膜的DEPs对16F16进行处理有生理反应，并可以不良影响拟南芥植株的根长健康发育（图1C）。

图1|DEGs和DEPs的了解并且DEPs的亚肿瘤细胞精准定位

(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

为科研拟南芥根部在16F16治疗后的国家宏观调控机制化，确认GO微海洋生物聚集讲解对DEGs和DEPs的特点表现确定专业类别。针对于转录组测序，GO专业类别导致凸显，BP专业类别中相关的系数微海洋生物聚集的DEGs引用为“对多种多样性的想法”、“对经济压力的想法”和“对电学的想法”，DNA遗传组数分别是为344个、2315个和194个（图2A）。出现微海洋生物方式中上涨DNA遗传组的身材比例很高，阐明16F16治疗很有可能主要确认抑制性与多种多样性想法、胁迫想法和电学想法相关的的方式来降草本藤本植被对胁迫的想法。KEGG径路讲解阐明，DEGs在“苯丙烷微海洋生物生成”、“草本藤本植被-致病菌体能够用处”、“草本藤本植被激素药药表现转导”、“定粉和白砂糖新陈代谢”和“MAPK表现径路-草本藤本植被”等方法中微海洋生物聚集。除草本藤本植被激素药药表现转导径路外，另一个4种径路中上涨DNA遗传组较多（图2B）。

用蛋白质组学结果研究得知，KEGG中偏态菌物体富集的前10个是“苯丙烷类菌物体组成”、“光合功用”、“多种多样草本花卉次生排泄物的菌物体组成”、“次生排泄物的菌物体组成”包括“排泄前提条件”（图2D）。

图2|的距离表答人类基因和的距离表答血清质的信号通路解析、

(图源：Liu Y., et al., IJMS., 2024)

蛋白质组学和转录组学联合分析

想要体现DEGs和DEPs相互间的相应的性，作家对转录组和核核苷酸组实现了联和概述。共查测到16个就有DEGs，1几个DEGs表述上升走势雷同，个DEGs表述上升走势相反的词语。随后不久实现了KEGG生物学学丰度概述，报告单表达DEGs和DEPs极高生物学学丰度了苯丙烷类生物学学组成路线，再一次表达苯丙烷类生物学学组成路线是导致拟南芥幼芽根茎生长发育的首要路线（图3)。

图3|转录组和淀粉酶组的联动阐述

(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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