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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）都是种硫醇-二硫键混炼修复酶，在离子液体底物氨基酸质中二混炼物的混炼和重排中起着至关非常重要的角色。在草本植物中，PDI基本参与进来调低种子图片想到了和骨骼发育，催进胚乳中存放氨基酸的混炼折起来，也会助于花粉量的进行。但是，PDI在根部滋生中的角色此前没了研究分析过。

202四年6月，东北社会刘亚楠拜谱生物在IJMS（IF=5.6）上发表本文了一篇“Integrated Transcriptome and Proteome Analysis Reveals the Regulatory Mechanism of Root Growth by Protein Disulfide Isomerase in Arabidopsis”的探讨本文。该探讨利用率PDI小分子抑制剂16F16祛除PDI染色体，而使探讨染色体缺少对草本仿真植物的不良引响。后果证实，16F16加工凸显仰制拟南芥根茎的出现。想要进一点探讨16F16加工的不良引响，小说家实用转录组测序和TMT降钙素原检测蛋白酶质组学对加工过的根通过了展现谱数据研究分析。多个学综合数据研究分析呈现了16F16加工下拟南芥小苗根茎不但缩减的自我调节互联网，一般相关苯丙烷菌物聚合和草本仿真植物荷尔蒙走势转导前提条件。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

为着研究性16F16除理对根部生张的引响，确定了根部受力的含水量影响耐压。后果证明16F16除理对拟南芥根部生张有重要减缓功用，且随着时间推移16F16浓度值的新增，对根部的减缓功用不断增強。

差异表达基因（DEGs）和差异表达蛋白（DEPs）的分析及亚细胞定位

写作者能够对16F16操作组和相较比较组去转录组测序显示，16F16操作后共分994个一定的差异表答表观遗传，中间330个表观遗传调整，664个表观遗传调整。调整表观遗传的数据统计长远于调整表答表观遗传的数据统计。导致，还可以预测出16F16操作后PDI化学活化的促使会造成某类重要性蛋白酶的折叠伞受影响到，导致促使了重要性表观遗传表答的大趋势（图1A）。为了能进十步探究拟南芥根节约的氧分子体制，使用的TMT核营养素组学了解了相较比较组和治理组相互之间核营养素谱的變化。共鉴别出120个DEPs，之中53个调涨核球蛋清和65个下降核球蛋清，发现了3个与拟南芥根茎成长发育有关系的DEPs均下降（图1B）。

亚癌细胞确定是决心球蛋白特点的重要的条件。用Uniprot网站平台对DEPs的亚上皮体细胞手机品牌定位系统对其进行予测。选择予测可是，DEPs基本地处膜（33,40.24%）和胞质溶胶（13,15.85%）。DEPs基本手机定地处上皮体细胞结构这类事实真相进两步支持软件了事先的会发现。那么，手机定地处膜的DEPs对16F16治理有反映，并已经印象拟南芥苗芽的根长健康发育（图1C）。

图1|DEGs和DEPs的浅析及及DEPs的亚肿瘤细胞精确定位

(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

为研究探讨拟南芥根部在16F16正确处理后的改善系统，确认GO菌物技术聚集剖析对DEGs和DEPs的功用特征英文完成种类。这对转录组测序，GO种类成果提示，BP品目中明显菌物技术聚集的DEGs注脚为“对的激起的想法”、“对经济压力的想法”和“对检查是否的想法”，什么是什么是人类基因数分别为为344个、23一个和194个（图2A）。以上的菌物技术工作中再降什么是什么是人类基因的比例图很高，显示16F16正确处理将会具体确认可抑制与的激起想法、胁迫想法和检查是否想法涉及到的的工作来变低植被对胁迫的想法。KEGG径路剖析显示，DEGs在“苯丙烷菌物技术合并”、“植被-致病性体主动做用”、“植被刺的激素警报转导”、“面粉和白砂糖新陈代谢”和“MAPK警报径路-植被”等条件中菌物技术聚集。除植被刺的激素警报转导径路外，某些4种径路中再降什么是什么是人类基因较多（图2B）。

采用蛋白质组学结果分折出现，KEGG中明显丰度的前10个是“苯丙烷类菌物分解”、“光合功能”、“各式草本花卉次生分泌物的菌物分解”、“次生分泌物的菌物分解”相应“分泌有效途径”（图2D）。

图2|不同展现DNA和不同展现蛋白质的径路研究、

(图源：Liu Y., et al., IJMS., 2024)

蛋白质组学和转录组学联合分析

为了让体现了DEGs和DEPs两者的关联性，我对转录组和淀粉酶质组确定了携手概述。共在线检测到16个共设DEGs，1个DEGs展现态势类似，个DEGs展现态势反之。那么确定了KEGG丰度概述，最终体现了DEGs和DEPs高速丰度了苯丙烷类动物获得渠道，再者体现了苯丙烷类动物获得渠道是决定拟南芥小苗植株发肓的必要渠道（图3)。

图3|转录组和血清组的连合分享

(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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