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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

蛋清质二硫键异构酶（PDI，EC 5.3.4.1）不是种硫醇-二硫键阳极防氧化反应恢复备份酶，在催化剂的影响底物蛋清质中二硫化橡胶物的阳极防氧化反应和重排中起着至关注重的影响。在草本植物中，PDI包括参与进来的调节图片种子发展和发肓，提高网站胚乳中贮存蛋清的阳极防氧化反应拆卸，亦有助于花粉量的达成。当然，PDI在植株发展中的影响前如果没有学习过。

2028年2月，华北专科大学刘亚楠精英团队在IJMS（IF=5.6）上收录了发表文章“Integrated Transcriptome and Proteome Analysis Reveals the Regulatory Mechanism of Root Growth by Protein Disulfide Isomerase in Arabidopsis”的理论研究方案小论文。该理论研究方案再生利用PDI小分子抑制剂16F16除去PDI表观遗传，最后探究表观遗传不足对苔藓植被的影响力到。结论取决于，16F16清理看不出控制拟南芥根部的种子发芽。因为进那步探究16F16清理的影响力到，创作者选用转录组测序和TMT按量蛋白酶质组学对清理过的根开始了表达方式谱解析。两组学结合解析体现了16F16清理下拟南芥小苗根部变短的自我调节线上，一般涉及到的苯丙烷生物技术转化成和苔藓植被抗生素数据信息转导手段。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

是为了探讨16F16外理对根茎种子发芽的会影响，来进行了根茎长度的标准容量现象经过多次实验发现。最终结果呈现16F16外理对拟南芥根茎种子发芽有可观抑止做用，且因为16F16氧浓度的增长，对根茎的抑止做用越来越增强学习。

差异表达基因（DEGs）和差异表达蛋白（DEPs）的分析及亚细胞定位

作著可通过对16F16办理组和对比组对其进行转录组测序挖掘，16F16办理后现有994个不同之处体现方法染色体，但其中330个染色体上涨，664个染色体变动。变动染色体的总数长远于上涨体现方法染色体的总数。故此，可预测出16F16办理后PDI活性酶类的遏制致使很多涉及到蛋白质的折叠式被影响力，导致遏制了涉及到染色体体现方法的上升趋势（图1A）。从而进一歩实验拟南芥根还缩短的分子式机制化，选择TMT蛋清质组学讲解了比较组和净化处理组期间蛋清质谱的不同。共检测出120个DEPs，里面53个调涨蛋清和68个变动蛋清，出现 3个与拟南芥植株发育成熟关联的DEPs均变动（图1B）。

亚细胞核产品定位是选择球膳食纤维基本功能的根本情况。使用的Uniprot站点对DEPs的亚神经元手机品牌准确定位实施推测。基于推测结论，DEPs主要的坐落在膜（33,40.24%）和胞质溶胶（13,15.85%）。DEPs主要的手机定坐落在神经元膜这实际逐步骤认可了事先的察觉。因而，手机定坐落在膜的DEPs对16F16加工处理有发应，并有机会后果拟南芥秧苗的根长发展（图1C）。

图1|DEGs和DEPs的阐述与DEPs的亚癌细胞精准定位

(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

为探索拟南芥植株在16F16治理后的自我调节策略，能够 GO丰度定性数据分析对DEGs和DEPs的技能优点参与细分。在转录组测序，GO细分报告单界面显示，BP类型中正相应丰度的DEGs标注为“对促进的表现”、“对负荷的表现”和“对有机化学上的的表现”，表观遗传遗传数不同为344个、232个和194个（图2A）。这些生物技术体流程中调低表观遗传遗传的此例很高，是因为16F16治理可能性具体能够可抑制与促进表现、胁迫表现和有机化学上的表现相应的流程来有效降低草木对胁迫的表现。KEGG走势环路定性数据分析是因为，DEGs在“苯丙烷生物技术体镶嵌”、“草木-病原菌体双方帮助”、“草木生长皮质激素走势转导”、“小麦淀粉和白砂糖新陈代谢”和“MAPK走势走势环路-草木”等经过中丰度。除草木生长皮质激素走势转导走势环路外，某些4种走势环路中调低表观遗传遗传较多（图2B）。

用蛋白质组学结果具体分析发掘，KEGG中不错丰度的前10个是“苯丙烷类海洋动物结合”、“光合使用”、“多种花草次生新陈基础细胞代谢物的海洋动物结合”、“次生新陈基础细胞代谢物的海洋动物结合”包括“新陈基础细胞代谢方式”（图2D）。

图2|对比化抒发什么是基因和对比化抒发蛋白酶质的通道了解、

(图源：Liu Y., et al., IJMS., 2024)

蛋白质组学和转录组学联合分析

要为阐明DEGs和DEPs中间的相关联性，创作者对转录组和蛋白酶质组去了整合研究具体分析。共查测到16个总计有DEGs，19个DEGs形容动向完全相同，个DEGs形容动向相同。然后去了KEGG生物学工程生物学工程富集研究具体分析，可是证实DEGs和DEPs角度生物学工程生物学工程富集了苯丙烷类生物学工程自动转化成行业，之后证实苯丙烷类生物学工程自动转化成行业是反应拟南芥植株植株骨骼发育的重要性行业（图3)。

图3|转录组和蛋清组的协同探讨

(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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