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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

血清质二硫键异构酶（PDI，EC 5.3.4.1）是一种种硫醇-二硫键空气空气氧化的替换酶，在崔化底物血清质中二塑炼物的空气空气氧化的和重排中起着至关非常重要的意义。在沉水植物中，PDI包括参与性的调节种籽发芽和大，有利于胚乳中贮存血清的空气空气氧化的申缩，有助于油菜蜜的成型。可是，PDI在根茎生长发育中的意义已前还没有论述过。

202多年10月，东南专科大学刘亚楠公司在IJMS（IF=5.6）上展现了一篇“Integrated Transcriptome and Proteome Analysis Reveals the Regulatory Mechanism of Root Growth by Protein Disulfide Isomerase in Arabidopsis”的探索论文范文。该探索利于PDI小分子抑制剂16F16清除PDIDNA，才能深入定性分折DNA低下对树种的应响力。毕竟证明，16F16补救突出遏制拟南芥根部的生长发育。要为进几步深入定性分折16F16补救的应响力，作著采用转录组测序和TMT定量定性分折血清质组学对补救过的根进行了展现谱定性分折。多个学联和定性分折证明了16F16补救下拟南芥小苗根部改变的国家宏观调控手机网络，基本涵盖苯丙烷生态学自动合成和树种雄激素警报转导经过。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

为蜡烛燃烧实验16F16清理对植株滋生的的引响，参与了植株拉伸应变的残留量反映试验报告。数据意味着16F16清理对拟南芥植株滋生的有显著性减弱能力，且随着时间的推移16F16盐浓度的新增，对植株的减弱能力逐步资料。

差异表达基因（DEGs）和差异表达蛋白（DEPs）的分析及亚细胞定位

诗人顺利通过对16F16净化整理组和比较组开始转录组测序看到，16F16净化整理后共分994个距离展现染色体组遗传，中间330个染色体组遗传调整，664个染色体组遗传调整。调整染色体组遗传的占比宏以上涨整展现染色体组遗传的占比。因，可能估测16F16净化整理后PDI吸附性的促使会导致有的有关蛋白酶的申缩受过影向，若想促使了有关染色体组遗传展现的发展趋势（图1A）。要为进两步探讨拟南芥根变短的团伙共识机制，运行TMT核膳食纤维组学进行分析了比较组和治疗组之前核膳食纤维谱的波动。共认定出120个DEPs，在当中53个调整核蛋清和64个降低核蛋清，会发现3个与拟南芥植株骨骼发育一些的DEPs均降低（图1B）。

亚生殖细胞准确定位是影响脂肪酸质模块的核心环境因素。运行Uniprot官方网站对DEPs的亚上皮细胞核精确地位手机进行分析分析预测。按照其分析分析预测然而，DEPs注意在膜（33,40.24%）和胞质溶胶（13,15.85%）。DEPs注意精确定在上皮细胞核膜这类实情进步支技了仍然的会发现。因而，精确定在膜的DEPs对16F16加工处理有不良反应，并将会的影响拟南芥小苗的根长發育（图1C）。

图1|DEGs和DEPs的研究分析、DEPs的亚细胞核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

为调查拟南芥根部在16F16操作后的政策调控体制，凭借GO含有介绍对DEGs和DEPs的系统特性开展定义。就转录组测序，GO定义最后展示，BP种类中对应性含有的DEGs引用为“对伤害性的症状”、“对各种压力的症状”和“对检查是否的症状”，什么是什么是基因组数分为为344个、237个和194个（图2A）。以上所述生物技术学时候中大幅度降低什么是什么是基因组的比列很高，反映出16F16操作能够一般凭借减缓与伤害性症状、胁迫症状和检查是否症状对应的时候来大幅度降低苔藓植被对胁迫的症状。KEGG径路介绍反映出，DEGs在“苯丙烷生物技术学分解”、“苔藓植被-病源体间接角色”、“苔藓植被雄肾上腺素走势转导”、“变性淀粉和绵白糖分解代谢”和“MAPK走势径路-苔藓植被”等有效途径中含有。除苔藓植被雄肾上腺素走势转导径路外，别4种径路中大幅度降低什么是什么是基因组较多（图2B）。

实现蛋白质组学结果研究分析察觉，KEGG中有效聚集的前10个是“苯丙烷类怪物工程结合”、“光合做用”、“不同绿色植物次生分解新陈分泌物的怪物工程结合”、“次生分解新陈分泌物的怪物工程结合”包括“分解新陈分泌途经”（图2D）。

图2|性别差异化呈现dna和性别差异化呈现血清质的环路分享、

(图源：Liu Y., et al., IJMS., 2024)

蛋白质组学和转录组学联合分析

关键在于证明DEGs和DEPs当中的相应性，小说作者对转录组和核膳食纤维组做出了合力介绍。共查测到16个有DEGs，19个DEGs证实市场需求不同，15个DEGs证实市场需求相左。接着随后做出了KEGG丰度介绍，最终结果证实DEGs和DEPs程度丰度了苯丙烷类海洋海洋生物制作而成路线，其次证实苯丙烷类海洋海洋生物制作而成路线是会影响拟南芥小苗根茎成长的根本路线（图3)。

图3|转录组和蛋清组的联办数据分析

(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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