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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

球核苷酸二硫键异构酶（PDI，EC 5.3.4.1）不是种硫醇-二硫键阳极氧化反应物复原酶，在促使底物球核苷酸中二硫化橡胶物的阳极氧化反应物和重排中起着至关核心的意义。在草本花卉中，PDI重点加入调整种子视频发芽和健康，有利于胚乳中存放球血清的阳极氧化反应物申缩，亦有助于蜂花粉的构成。不过，PDI在根茎生長中的意义曾经未理论研究过。

2028年10月，西北部学校刘亚楠拜谱生物在IJMS（IF=5.6）上刊登了一篇“Integrated Transcriptome and Proteome Analysis Reveals the Regulatory Mechanism of Root Growth by Protein Disulfide Isomerase in Arabidopsis”的调查职称论文。该调查通过PDI小分子抑制剂16F16去掉PDIDNA，而论述DNA不足对植被的应响。毕竟证明，16F16整理分明促使拟南芥植株的萌发。为了更好地进两步论述16F16整理的应响，创作者的使用转录组测序和TMT酶联免疫法血清质组学对整理过的根参与了表达出来谱概述。几组学聯合概述证明了16F16整理下拟南芥幼芽植株节约的控制电脑网络，注意有关苯丙烷生物技术组成和植被激素药的信号转导路径。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

是为了探讨16F16处理对植株植物的生长的决定，去了植株伸展的分子量反馈实验设计。结果显示表达16F16处理对拟南芥植株植物的生长有相关系数抑止使用，且伴随着16F16含量的提高，对植株的抑止使用渐次改善。

差异表达基因（DEGs）和差异表达蛋白（DEPs）的分析及亚细胞定位

诗人利用对16F16补救组和比组使用转录组测序遇到，16F16补救后有994个地域差异描述遗传什么是什么是表观遗传组，这其中330个遗传什么是什么是表观遗传组调整，664个遗传什么是什么是表观遗传组下降。下降遗传什么是什么是表观遗传组的使用量高远于调整描述遗传什么是什么是表观遗传组的使用量。之所以，能够预测出16F16补救后PDI几丁质酶的缓和致使其他重要性蛋白质的申缩感受到影向，得以缓和了重要性遗传什么是什么是表观遗传组描述的发展趋势（图1A）。成了进1步深入了解拟南芥根延长的大分子策略，动用TMT脂肪酸质组学了解了照表组和进行处理组直接脂肪酸质谱的发展。共亲子鉴定出120个DEPs，其中的53个上浮脂肪酸和65个上涨脂肪酸，发现了3个与拟南芥植株骨骼发育各种相关的DEPs均上涨（图1B）。

亚组织细胞定位系统是定蛋清质用途的关键所在各种因素。操作Uniprot平台网站对DEPs的亚组织地位实现预侧。会根据预侧结论，DEPs核心坐落于膜（33,40.24%）和胞质溶胶（13,15.85%）。DEPs核心地坐落于组织膜这一种法律事实进第一步支技了之前的发展。往往，地坐落于膜的DEPs对16F16整理有体现，并将印象拟南芥幼株的根长生长发育（图1C）。

图1|DEGs和DEPs的深入分析各种DEPs的亚癌细胞手机定位

(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

为探索拟南芥根茎在16F16清理后的调节考核机制，在GO含有浅析对DEGs和DEPs的工作特性来进行各类。对转录组测序，GO各类最终结果呈现，BP种类中不错含有的DEGs注解为“对影响的反映”、“对学习压力的反映”和“对检查是否的反映”，dna数区别为344个、236个和194个（图2A）。给出海洋微生物阶段中上涨dna的配比很高，阐明16F16清理很有可能大部分在促使与影响反映、胁迫反映和检查是否反映关于的阶段来拉低沉水树木对胁迫的反映。KEGG环路浅析阐明，DEGs在“苯丙烷海洋微生物人工”、“沉水树木-致病菌体双方意义”、“沉水树木刺缴素走势转导”、“定粉和绵白糖分解代谢”和“MAPK走势环路-沉水树木”等方式中含有。除沉水树木刺缴素走势转导环路外，其他的4种环路中上涨dna较多（图2B）。

实现蛋白质组学结果定性分析看见，KEGG中明显含有的前10个是“苯丙烷类微生态学工程合出”、“光合用”、“各式各样苔藓植物次生基础分解物的微生态学工程合出”、“次生基础分解物的微生态学工程合出”或“基础分解条件”（图2D）。

图2|相互影响展现基因遗传和相互影响展现血清质的通道具体分析、

(图源：Liu Y., et al., IJMS., 2024)

蛋白质组学和转录组学联合分析

是为了揭露DEGs和DEPs两者之间的关于性，小说家对转录组和蛋清质组对其实行了共同介绍一下。共查测到16个各有DEGs，1五类DEGs描述现象类似，6个DEGs描述现象反向。其次对其实行了KEGG丰度介绍一下，然而是因为DEGs和DEPs相对高度丰度了苯丙烷类怪物制成有效行业，重复是因为苯丙烷类怪物制成有效行业是危害拟南芥植株植株阴茎发育的必要有效行业（图3)。

图3|转录组和血清组的协同分析一下

(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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