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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）是一种种硫醇-二硫键空气阳极硫化复原酶，在崔化底物球核苷酸中二加硫物的空气阳极硫化和重排中起着至关决定性的做用。在绿色植物中，PDI其主要参与活动的调节种子bt萌芽和成长，加快胚乳中存储球淀粉酶的空气阳极硫化叠折，有助于花粉量的行成。以至于，PDI在植株的生长中的做用很早以前不会有的研究过。

2028年三月，东南上大学刘亚楠项目团队在IJMS（IF=5.6）上说出了名为“Integrated Transcriptome and Proteome Analysis Reveals the Regulatory Mechanism of Root Growth by Protein Disulfide Isomerase in Arabidopsis”的的科研论文题目。该的科研利用PDI小分子抑制剂16F16我们要除PDI遗传基因组，最后论述遗传基因组异常对绿植的影向。成果认为，16F16操作非常明显仰制拟南芥根茎的作物的生长。成了进三步论述16F16操作的影向，诗人动用转录组测序和TMT降钙素原检测淀粉酶质组学对操作过的根去了呈现谱定性探讨。多个学连合定性探讨表明了16F16操作下拟南芥幼芽根茎不但缩减的控制网格，主要的涉及面苯丙烷生物学生成和绿植雄激素数据转导手段。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

成了研究16F16参与办理对根茎发展的影向，参与了根茎拉伸应变的极量反馈现场实验。后果揭示16F16参与办理对拟南芥根茎发展有同质性缓和帮助，且随之16F16有机废气浓度的加强，对根茎的缓和帮助频频增加。

差异表达基因（DEGs）和差异表达蛋白（DEPs）的分析及亚细胞定位

作家确认对16F16完成加工组和差表组完成转录组测序会发现，16F16完成加工后一共994个性别差异展示dna遗传，之中330个dna遗传调整，664个dna遗传再降。再降dna遗传的个数宏多于调整展示dna遗传的个数。故此，能否推断16F16完成加工后PDI活力性的限制导致某种涉及到的淀粉酶的收放收到引响，若想限制了涉及到的dna遗传展示的大趋势（图1A）。因为进步骤的研究拟南芥根变短的大分子逻辑，的使用TMT蛋清质组学分享了参考组和加工处理组间蛋清质谱的转变。共检测出120个DEPs，各举53个上涨蛋清和6七个变动蛋清，看到3个与拟南芥根部发展相应的的DEPs均变动（图1B）。

亚上皮细胞市场定位是定球脂肪酸基本功能的核心各种因素。采用Uniprot网址对DEPs的亚受损細胞位置进行估计。按照估计结论，DEPs通常设在膜（33,40.24%）和胞质溶胶（13,15.85%）。DEPs通常位置于受损細胞膜一种史实进一部支技了事先的出现。以至于，位置于膜的DEPs对16F16处理有化学反应，并或许会影响拟南芥植株的根长生长发育（图1C）。

图1|DEGs和DEPs的了解及其DEPs的亚组织细胞确定

(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

为设计拟南芥根茎在16F16净化处置后的调节策略，在GO含有概述对DEGs和DEPs的实用功能表现形式开展的分类管理。我们对转录组测序，GO的分类管理最后展示，BP品类中取得含有的DEGs注脚为“对激发的症状”、“对工作压力的症状”和“对化学的现象上的的症状”，什么是染色体数各用为344个、236个和194个（图2A）。据此怪物具体步骤中中削减什么是染色体的分配比例很高，体现了16F16净化处置概率主要的在抑制功能与激发症状、胁迫症状和化学的现象上的症状关于的具体步骤中来削减植被对胁迫的症状。KEGG径路概述体现了，DEGs在“苯丙烷怪物转化成”、“植被-病源体充分功能”、“植被肾上腺素数据信息转导”、“玉米淀粉和乳糖分解代谢”和“MAPK数据信息径路-植被”等手段中含有。除植被肾上腺素数据信息转导径路外，另外4种径路中削减什么是染色体较多（图2B）。

用蛋白质组学结果介绍出现，KEGG中有效丰度的前10个是“苯丙烷类生态学提炼”、“光合反应”、“各样观赏植物次生基础新陈基础代谢物的生态学提炼”、“次生基础新陈基础代谢物的生态学提炼”、“基础新陈基础代谢途经”（图2D）。

图2|的性别差异把你想形容出来dna和的性别差异把你想形容出来球蛋白质含量的信号通路了解、

(图源：Liu Y., et al., IJMS., 2024)

蛋白质组学和转录组学联合分析

从而反映DEGs和DEPs直接的对应性，我对转录组和血清质组展开了联动概述一下。共论文检测到16个一共有DEGs，16个DEGs形容现象相等，一DEGs形容现象相对。随后不久展开了KEGG含有概述一下，的结果反映DEGs和DEPs高强度含有了苯丙烷类海洋生物技术分解成方式，第三反映苯丙烷类海洋生物技术分解成方式是引响拟南芥苗芽根茎阴茎发育的最重要方式（图3)。

图3|转录组和球蛋白组的共同分析一下

(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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