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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）都是种硫醇-二硫键腐蚀重置酶，在促使底物血清质中二塑炼物的腐蚀和重排中起着至关注重的功用。在花草中，PDI核心参与活动调低花楸树种子长出和发育发育，促进会胚乳中补充血清的腐蚀折叠式，也存在助于蜂花粉的型成。或许，PDI在根部发育中的功用原来也没有研究方案过。

2028年5月，西北部院校刘亚楠管理团队在IJMS（IF=5.6）上发布了一篇“Integrated Transcriptome and Proteome Analysis Reveals the Regulatory Mechanism of Root Growth by Protein Disulfide Isomerase in Arabidopsis”的学习论文范文。该学习巧用PDI小分子抑制剂16F16清除PDI遗传遗传基因，而研发遗传遗传基因缺损对绿植的会干扰。結果得出结论，16F16清理明星改善拟南芥根茎的生长期。因为进那步研发16F16清理的会干扰，著者在使用转录组测序和TMT化学发光法球高蛋白组学对清理过的根采取了表达方法谱探讨。两组学合作探讨阐述了16F16清理下拟南芥小苗根茎减短的改善电脑网络，主要包含苯丙烷动物转化成和绿植肾上腺素数据信息转导方式。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

从而探究式16F16治疗对根部出现的干扰，展开了根部受力的含水量响应检测。结局证明16F16治疗对拟南芥根部出现有显著性压设计用，且随着时间推移16F16质量浓度的添加，对根部的压设计用不断减弱。

差异表达基因（DEGs）和差异表达蛋白（DEPs）的分析及亚细胞定位

作著能够对16F16除理组和对比组去转录组测序发展，16F16除理后总计有994个对比表示染色体，当中330个染色体上浮，664个染色体下降。下降染色体的规模博低于上浮表示染色体的规模。因而，可能预测未来16F16除理后PDI活力性的促使导致一些一些蛋白质的收放受作用，故而促使了一些染色体表示的态势（图1A）。要为进两步研究浅析拟南芥根缩小的分子式原则，采用TMT球核苷酸组学浅析了差表组和进行处理组间球核苷酸谱的变现。共签定出120个DEPs，在这其中53个调涨球血清和68个变动球血清，挖掘3个与拟南芥植株生长发育有关的DEPs均变动（图1B）。

亚肿瘤细胞地位是选择氨基酸质特点的重要条件。实用Uniprot官方网站对DEPs的亚血细胞核固定展开预估。选择预估的结果，DEPs常见是设在膜（33,40.24%）和胞质溶胶（13,15.85%）。DEPs常见是固定于血细胞核膜这一种情况进那步支技了仍然的找到。因，固定于膜的DEPs对16F16进行处理有发应，并可能直接影响拟南芥苗芽的根长健康发育（图1C）。

图1|DEGs和DEPs的分析一下各类DEPs的亚细胞系定位手机

(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

为探讨拟南芥根茎在16F16正确处理后的调整管理机制，借助GO菌物技术菌物技术聚集探讨对DEGs和DEPs的性能特征描述实现进行分门类。相对于转录组测序，GO进行分门类最后展示，BP门类中有效菌物技术菌物技术聚集的DEGs注音为“对有趣的体现”、“对负担的体现”和“对电学的体现”，染色体数各是为344个、23一和194个（图2A）。可以达到菌物技术全全过程中变动染色体的的比例很高，呈现16F16正确处理将会关键借助调节与有趣体现、胁迫体现和电学体现重要性的全全过程来缩减绿植对胁迫的体现。KEGG径路探讨呈现，DEGs在“苯丙烷菌物技术自动合成”、“绿植-副猪嗜血杆菌体之间效用”、“绿植生长激素类数据信息转导”、“海藻酸钠和白砂糖代谢转化”和“MAPK数据信息径路-绿植”等手段中菌物技术菌物技术聚集。除绿植生长激素类数据信息转导径路外，另外的4种径路中变动染色体较多（图2B）。

完成蛋白质组学结果定性分析发现了，KEGG中重要聚集的前10个是“苯丙烷类微生物工程体组成”、“光合帮助”、“几种动植物次生分解物的微生物工程体组成”、“次生分解物的微生物工程体组成”和“分解渠道”（图2D）。

图2|异同表答出来DNA和异同表答出来淀粉酶质的环路分享、

(图源：Liu Y., et al., IJMS., 2024)

蛋白质组学和转录组学联合分析

只为呈现DEGs和DEPs左右的相关的性，作家对转录组和核营养素组对其对其进行了联动对其进行进行分析。共检侧到16个分为DEGs，1五类DEGs把你想表达出来爱市场走势一模一样，一个DEGs把你想表达出来爱市场走势对立。后来对其对其进行了KEGG聚集对其进行进行分析，可是得出结论DEGs和DEPs的高度聚集了苯丙烷类怪物分解成方式，重新得出结论苯丙烷类怪物分解成方式是会影响拟南芥苗芽根茎成长发育的核心方式（图3)。

图3|转录组和蛋白酶组的协力浅析

(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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