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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

球淀粉酶酶二硫键异构酶（PDI，EC 5.3.4.1）就是种硫醇-二硫键阳极空气氧化反应恢复原酶，在催化空气氧化反应底物球淀粉酶酶中二混炼物的阳极空气氧化反应和重排中起着至关举足轻重的用。在植被中，PDI主要是体验自动调节迅雷链接出芽和胸部发育，提高网站胚乳中保存球淀粉酶酶的阳极空气氧化反应拆卸，有着助于蜂花粉的导致。然后，PDI在根部生长发育中的用已前不存在研发过。

2023年三月份，西南大学专业刘亚楠团队图片在IJMS（IF=5.6）上文章发表了名为“Integrated Transcriptome and Proteome Analysis Reveals the Regulatory Mechanism of Root Growth by Protein Disulfide Isomerase in Arabidopsis”的分析参考文献。该分析采取PDI小分子抑制剂16F16除去PDI什么是基因组，若想研发什么是基因组受损对藤本沉水植物的印象力。然而描述，16F16操作比较突出限制拟南芥根部的滋生。为着进一部研发16F16操作的印象力，小说家便用转录组测序和TMT酶联免疫法蛋白酶质组学对操作过的根做好了描述谱剖析。几组学联席剖析证明了16F16操作下拟南芥苗芽根部改变的调节wifi网络，通常牵涉到苯丙烷生物学合并和藤本沉水植物的激素讯号转导有效途径。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

想要蜡烛燃烧实验16F16加工处里对植株产生发育的影响力，展开了植株伸展的标准容量反应迟钝耐压试验。可是呈现16F16加工处里对拟南芥植株产生发育有同质性能够抑开发用，且如今16F16溶度的加大，对植株的能够抑开发用越来越减弱。

差异表达基因（DEGs）和差异表达蛋白（DEPs）的分析及亚细胞定位

写作者用对16F16做好进行外理组和参考组做好转录组测序找到，16F16做好进行外理后就有994个一定的差异传达什么是DNA，至少330个什么是DNA上涨，664个什么是DNA再降。再降什么是DNA的使用量宏超过上涨传达什么是DNA的使用量。如此，会推算16F16做好进行外理后PDI灵活性的减缓诱发某一些相关内容淀粉酶的折叠伞遭受到会影响，导致减缓了相关内容什么是DNA传达的发展趋势（图1A）。为了更好地进几步研究探讨拟南芥根大幅度缩短的原子新机制，实用TMT球淀粉酶酶酶质组学了解了比组和清理组之間球淀粉酶酶酶质谱的转化。共亲子鉴定出120个DEPs，其中的53个调整球淀粉酶酶酶和6七个调低球淀粉酶酶酶，感觉3个与拟南芥根部生长发育有关的的DEPs均调低（图1B）。

亚上皮细胞定位工作是取决于血清质工作的主要的因素。便用Uniprot的网站对DEPs的亚内部系手机导航定位手机做分析。只能根据分析結果，DEPs关键地属膜（33,40.24%）和胞质溶胶（13,15.85%）。DEPs关键手机导航定位手机于内部系膜这一种观点进一次兼容了原先的表明。之所以，手机导航定位手机于膜的DEPs对16F16整理有印象，并概率印象拟南芥植株的根长发展（图1C）。

图1|DEGs和DEPs的介绍以其DEPs的亚内部追踪定位

(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茎在16F16加工后的调节管控新机制，完成GO聚集解析对DEGs和DEPs的基本功能偏态特点完成分级。这对转录组测序，GO分级报告单表示，BP种类中偏态聚集的DEGs注脚为“对激励的想法”、“对负压的想法”和“对检查是否反應的想法”，人类DNA数各为344个、237个和194个（图2A）。以上怪物的具体步骤中上涨人类DNA的百分比很高，证明16F16加工将具体完成抑制反应与激励想法、胁迫想法和检查是否反應想法关于的的具体步骤来削减花草对胁迫的想法。KEGG数据信息通道解析证明，DEGs在“苯丙烷怪物合成视频”、“花草-病源体双方反应”、“花草缴素数据信息转导”、“面粉和绵白糖新陈代谢”和“MAPK数据信息数据信息通道-花草”等方法中聚集。除花草缴素数据信息转导数据信息通道外，某些4种数据信息通道中上涨人类DNA较多（图2B）。

借助蛋白质组学结果研究察觉到，KEGG中同质性聚集的前10个是“苯丙烷类海洋微生物工程分解成”、“光合目的”、“种种藤本植物次生分泌物的海洋微生物工程分解成”、“次生分泌物的海洋微生物工程分解成”还有“分泌路经”（图2D）。

图2|之间的关系呈现人类基因和之间的关系呈现血清质的通道分析一下、

(图源：Liu Y., et al., IJMS., 2024)

蛋白质组学和转录组学联合分析

要蕴含DEGs和DEPs中的有关系性，原作者对转录组和血清质组去了协力阐述。共判断到16个共计DEGs，1五类DEGs表答方式浪潮英文完全相同，1个大概DEGs表答方式浪潮英文相反的词语。之后去了KEGG怪物制品聚集阐述，结局阐明DEGs和DEPs间距怪物制品聚集了苯丙烷类怪物制品合并行业，继续阐明苯丙烷类怪物制品合并行业是作用拟南芥秧苗根茎发肓的重要性行业（图3)。

图3|转录组和球蛋白组的连合讲解

(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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