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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）就是一种硫醇-二硫键混炼抹除酶，在催化阳极钝化底物血清质中二混炼物的混炼和重排中起着至关非常重要的功效。在绿植中，PDI主要直接参与转换种子网种子发芽和胸部发育，有利于胚乳中存贮血清的混炼收叠，也存在助于蜂花粉的达成。可是，PDI在根部生张中的功效一年前就没有钻研过。

2028年6月，华北综合大学刘亚楠队伍在IJMS（IF=5.6）上收录了一篇“Integrated Transcriptome and Proteome Analysis Reveals the Regulatory Mechanism of Root Growth by Protein Disulfide Isomerase in Arabidopsis”的钻研文献资料。该钻研通过PDI小分子抑制剂16F16清理PDI什么是什么是基因，于是深入概述什么是什么是基因损坏对草木的印象。成果意味着，16F16处置清晰抑制性拟南芥根部的的生长。成了进步深入概述16F16处置的印象，小说作者应用转录组测序和TMT降钙素原检测淀粉酶质组学对处置过的根确定了表答谱概述。两组学共同概述证明了16F16处置下拟南芥植株根部不但缩减的政策调控网络信息，首要所涉苯丙烷怪物合成图片和草木激素药数字信号转导路线。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

因为探索16F16整理对根部萌发的影响到，实施了根部拉伸应变的服用量不良反应做实验的时候。报告证明16F16整理对拟南芥根部萌发有偏态调节功能，且跟着16F16溶度的上升，对根部的调节功能越来越增強。

差异表达基因（DEGs）和差异表达蛋白（DEPs）的分析及亚细胞定位

做者经过对16F16正确外理组和参考组去转录组测序感觉，16F16正确外理后共要994个距离呈现DNA遗传组，但其中330个DNA遗传组上浮，664个DNA遗传组变动。变动DNA遗传组的总数博不超上浮呈现DNA遗传组的总数。故此，可预测出16F16正确外理后PDI化学活化的促使使得某种涉及蛋白质的申缩遭受应响，因而促使了涉及DNA遗传组呈现的发展趋势（图1A）。为进一歩研究解析拟南芥根降低的碳原子缘由，选择TMT血清质组学解析了比较组和办理组中血清质谱的变。共鉴别出120个DEPs，在这其中53个上浮血清和68个调整血清，发现3个与拟南芥根茎成长相关内容的DEPs均调整（图1B）。

亚肿瘤细胞定位功能模块是影响蛋白酶质功能模块的重要问题。使用的Uniprot拜谱生物对DEPs的亚人体神经细胞准确追踪标记使用精准预測。随着精准预測然而，DEPs最常见建在膜（33,40.24%）和胞质溶胶（13,15.85%）。DEPs最常见准确定建在人体神经细胞结构这实情深化一个脚印支持软件了之前的知道。所以，准确定建在膜的DEPs对16F16进行处理有发生反应，并也许引响拟南芥小苗的根长生长发育（图1C）。

图1|DEGs和DEPs的分享或是DEPs的亚上皮细胞固定

(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

为研究方案拟南芥植株在16F16采取进行处理后的调整体系，顺利利用GO含有解析对DEGs和DEPs的效果特性采取分类整理整理。相对转录组测序，GO分类整理整理结论表现，BP行业类别中不错含有的DEGs标注为“对有趣的普通机械的现象”、“对压的普通机械的现象”和“对普通机械的普通机械的现象”，dna数各是为344个、231个大概和194个（图2A）。这些菌物期间中调整dna的比重很高，反映出16F16采取进行处理有可能具体顺利利用减弱与有趣普通机械的现象、胁迫普通机械的现象和普通机械普通机械的现象涉及的期间来较低花草对胁迫的普通机械的现象。KEGG数据信息径路解析反映出，DEGs在“苯丙烷菌物制作而成”、“花草-致病性体共同做用”、“花草肾上腺素数据信息转导”、“海藻酸钠和绵白糖代谢转化”和“MAPK数据信息数据信息径路-花草”等路经中含有。除花草肾上腺素数据信息转导数据信息径路外，任何4种数据信息径路中调整dna较多（图2B）。

经过蛋白质组学结果深入分析发现了，KEGG中相关系数聚集的前10个是“苯丙烷类海洋海洋生物学聚合”、“光合功能”、“各式各样沉水植物次生产海洋生物学的海洋海洋生物学聚合”、“次生产海洋生物学的海洋海洋生物学聚合”同时“产生行业”（图2D）。

图2|不同理解出DNA和不同理解出蛋清质的径路研究分析、

(图源：Liu Y., et al., IJMS., 2024)

蛋白质组学和转录组学联合分析

是为了阐明DEGs和DEPs范围内的对应性，我们对转录组和核营养素组开始了联和了解。共检查测量到16个总共有DEGs，17个DEGs表示发展同一，一个DEGs表示发展相近。最后开始了KEGG菌物含有了解，结果显示阐明DEGs和DEPs的高度菌物含有了苯丙烷类菌物人工经过，多次阐明苯丙烷类菌物人工经过是影响力拟南芥植株植株阴茎发育的最重要经过（图3)。

图3|转录组和球蛋白组的合作解析

(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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