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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

蛋清酶酶质二硫键异构酶（PDI，EC 5.3.4.1）都是种硫醇-二硫键防钝化还原系统酶，在离子液体底物蛋清酶酶质中二硫化橡胶物的防钝化和重排中起着至关根本的目的。在绿色植物中，PDI主要是通过调接种子吧想到了和发育期，催进胚乳中补充蛋清酶酶的防钝化伸缩，就有助于花粉及花粉类食物的生成。殊不知，PDI在根部发芽中的目的现在并没有学习过。

202四年12月，西北部学校刘亚楠团对在IJMS（IF=5.6）上发布了名为“Integrated Transcriptome and Proteome Analysis Reveals the Regulatory Mechanism of Root Growth by Protein Disulfide Isomerase in Arabidopsis”的探索论述综述。该探索利于PDI小分子抑制剂16F16剔除PDI什么是DNA，最后科研什么是DNA短缺对值物的影向。結果反映出，16F16加工很大抑止拟南芥根茎的生长发育。从而进一步推动骤科研16F16加工的影向，小说作者使用的转录组测序和TMT参考值血清质组学对加工过的根采取了表述谱数据研究。两组学连合数据研究探求了16F16加工下拟南芥幼株根茎降低的房产调控wifi网络，注意设及苯丙烷生态学转化成和值物皮质激素数据信号转导途经。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

考虑到探究性16F16处里对根茎产生的反映，确定了根茎产生的服用量反映可靠性试验。最后表述16F16处里对拟南芥根茎产生有正相关克做成用，且现在16F16浓度值的增多，对根茎的克做成用慢慢的减弱。

差异表达基因（DEGs）和差异表达蛋白（DEPs）的分析及亚细胞定位

小说作者依据对16F16解决组和较组实现转录组测序会发现，16F16解决后共要994个对比分析表述遗传dna，这之中330个遗传dna上涨，664个遗传dna再降。再降遗传dna的总数博低于上涨表述遗传dna的总数。之所以，就可以推算16F16解决后PDI活性酶类的遏制形成那些相关的球蛋白的可折叠备受作用，然而遏制了相关的遗传dna表述的市场趋势（图1A）。考虑到进十步设计拟南芥根降低的氧分子工作机制，使用的TMT球营养素组学介绍了照表组和操作组当中球营养素谱的的变化。共鉴定会出120个DEPs，另外53个调涨球营养素和65个上涨球营养素，知道3个与拟南芥根部生长相关的的DEPs均上涨（图1B）。

亚体细胞固定是重中之重蛋清质实用功能的重中之重条件。用Uniprot平台对DEPs的亚神经细胞核位置wifi品牌定位使用推测分析。给出推测分析但是，DEPs重点地属膜（33,40.24%）和胞质溶胶（13,15.85%）。DEPs重点位置定地属神经细胞核膜一种真实进一点认可了之前的出现。所以说，位置定地属膜的DEPs对16F16操作有作用，并应该后果拟南芥植株的根长生长发育（图1C）。

图1|DEGs和DEPs的浅析及及DEPs的亚癌细胞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

为理论研究拟南芥根茎在16F16加工加工后的改善管理机制，实现GO动物丰度研究剖析对DEGs和DEPs的功用特征英文进行划分。而对于转录组测序，GO划分毕竟出现，BP分类中相关性动物丰度的DEGs标注为“对促使的影响”、“对经济压力的影响”和“对耐腐蚀的影响”，什么是染色体组数主要是为344个、23个和194个（图2A）。下列动物方式中下降什么是染色体组的的比例很高，表面16F16加工加工也许主要是实现遏制与促使影响、胁迫影响和耐腐蚀影响相关的方式来调低花草对胁迫的影响。KEGG通道研究剖析表面，DEGs在“苯丙烷动物提炼”、“花草-致病菌体彼此效应”、“花草缴素类信息转导”、“小麦淀粉和白砂糖分解代谢”和“MAPK信息通道-花草”等方式中动物丰度。除花草缴素类信息转导通道外，另一4种通道中下降什么是染色体组较多（图2B）。

实现蛋白质组学结果剖析察觉，KEGG中相关系数丰度的前10个是“苯丙烷类菌物合出”、“光合效果”、“种种绿色植物次生分泌物的菌物合出”、“次生分泌物的菌物合出”并且 “分泌条件”（图2D）。

图2|不同表答基因组和不同表答球蛋白的通道分折、

(图源：Liu Y., et al., IJMS., 2024)

蛋白质组学和转录组学联合分析

成了反映DEGs和DEPs相互的涉及到的性，做者对转录组和核氨基酸组开展了联手研究分析一下。共检验到16个一共有DEGs，1五类DEGs把你想表达爱出来市场需求相同之处，一DEGs把你想表达爱出来市场需求反向。自后开展了KEGG聚集研究分析一下，导致揭示DEGs和DEPs长度聚集了苯丙烷类生态学提炼有效条件，第三步揭示苯丙烷类生态学提炼有效条件是关系拟南芥植株植株生长发育的更重要有效条件（图3)。

图3|转录组和血清组的联和解析

(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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