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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

核膳食纤维二硫键异构酶（PDI，EC 5.3.4.1）不是种硫醇-二硫键腐蚀恢复原酶，在催化剂的反应底物核膳食纤维中二混炼物的腐蚀和重排中起着至关为重要的反应。在值物中，PDI关键参加上下调整种子吧产生和成长发育，增进胚乳中贮藏核核蛋白酶的腐蚀拆卸，都有助于蜂花粉的确立。虽然，PDI在根部植物的生长中的反应现在并没有探索过。

202多年1月，东南本科大学刘亚楠公司在IJMS（IF=5.6）上发稿了题写“Integrated Transcriptome and Proteome Analysis Reveals the Regulatory Mechanism of Root Growth by Protein Disulfide Isomerase in Arabidopsis”的设计论文范文。该设计运用PDI小分子抑制剂16F16彻底清除PDI染色体，最后深入探讨染色体缺位对植被的反应。数据反映出，16F16正确外理显著遏制拟南芥植株的生长的。考虑到进一次深入探讨16F16正确外理的反应，小说作家动用转录组测序和TMT参考值核营养物质组学对正确外理过的根参与了表达方式谱探讨。几组学联办探讨证明了16F16正确外理下拟南芥幼芽植株大幅度缩短的管控网洛，包括涉及到的苯丙烷海洋生物自动合成和植被荷尔蒙数字信号转导路经。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

考虑到研究16F16实施治疗对根茎出现的决定，实施了根茎繁殖的摄入量不起的用途耐压试验。后果证实16F16实施治疗对拟南芥根茎出现有可观克制性的用途，且不断地16F16盐浓度的增高，对根茎的克制性的用途日趋激发。

差异表达基因（DEGs）和差异表达蛋白（DEPs）的分析及亚细胞定位

编辑使用对16F16解决组和比较组通过转录组测序发展，16F16解决后共同拥有994个差异化抒发表观遗传，这其中330个表观遗传上涨，664个表观遗传再降。再降表观遗传的占比长远于上涨抒发表观遗传的占比。这样，应该预测出16F16解决后PDI亲水性的阻止造成的部分有关系球蛋白的申缩获得印象，于是阻止了有关系表观遗传抒发的发展趋势（图1A）。想要进十步设计拟南芥根大幅度缩短的氧分子工作机制，使用的TMT蛋清质组学具体分析了照表组和工作组间蛋清质谱的转变。共亲子鉴定出120个DEPs，中间53个上浮蛋清和68个调整蛋清，看到3个与拟南芥根部发育成熟对应的DEPs均调整（图1B）。

亚神经元品牌定位是确定核蛋白性能的关键环境因素环境因素。选择Uniprot的网站对DEPs的亚上皮细胞系准确准确定位手机对其进行予测。通过予测最后，DEPs最常见在膜（33,40.24%）和胞质溶胶（13,15.85%）。DEPs最常见准确定在上皮细胞系膜这样实际进一部搭载了事先的知道。之所以，准确定在膜的DEPs对16F16清理有表现，并可以作用拟南芥幼芽的根长胸部发育（图1C）。

图1|DEGs和DEPs的具体分析相应DEPs的亚細胞定位系统

(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

为探析拟南芥植株在16F16清理后的管控机能，使用GO含有概述对DEGs和DEPs的功效的特征做好分级。面对转录组测序，GO分级但是阐明，BP类型中强势含有的DEGs注音为“对畅快的反映”、“对阻力的反映”和“对电药剂学的反映”，人类基因组遗传数分离为344个、232个和194个（图2A）。下列菌物技术步骤中上涨人类基因组遗传的分配比例很高，阐明16F16清理概率主耍使用缓和与畅快反映、胁迫反映和电药剂学反映重要性的步骤来减少苔藓观赏作物对胁迫的反映。KEGG数字的电磁波径路概述阐明，DEGs在“苯丙烷菌物技术聚合”、“苔藓观赏作物-副猪嗜血杆菌体彼此功用”、“苔藓观赏作物刺生长激素数字的电磁波转导”、“玉米淀粉和白砂糖消化吸收”和“MAPK数字的电磁波数字的电磁波径路-苔藓观赏作物”等渠道中含有。除苔藓观赏作物刺生长激素数字的电磁波转导数字的电磁波径路外，相关4种数字的电磁波径路中上涨人类基因组遗传较多（图2B）。

经过蛋白质组学结果阐述得知，KEGG中相关性聚集的前10个是“苯丙烷类怪物技术制品镶嵌”、“光合效用”、“很多动植物次生分解基础分解代谢物的怪物技术制品镶嵌”、“次生分解基础分解代谢物的怪物技术制品镶嵌”相应“分解基础分解代谢条件”（图2D）。

图2|之间的关系展现DNA和之间的关系展现血清质的环路概述、

(图源：Liu Y., et al., IJMS., 2024)

蛋白质组学和转录组学联合分析

要为表述DEGs和DEPs间的重要的性性，我们对转录组和淀粉酶质组完成了综合研究。共监测到16个共设DEGs，17个DEGs展现的趋向同样，6个DEGs展现的趋向反着的。继而完成了KEGG丰度研究，最后表述DEGs和DEPs较高丰度了苯丙烷类动物合并途经，第三表述苯丙烷类动物合并途经是影晌拟南芥植株根部發育的重要的途经（图3)。

图3|转录组和淀粉酶组的协力讲解

(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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