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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

胆固醇质二硫键异构酶（PDI，EC 5.3.4.1）都是种硫醇-二硫键阳极空气氧化反应恢复原酶，在催化阳极空气氧化底物胆固醇质中二混炼物的阳极空气氧化反应和重排中起着关键性的影响。在绿色植物中，PDI主要的体验设定种子的不断涌现和骨骼发育，增强胚乳中儲存胆固醇的阳极空气氧化反应叠折，亦有助于油菜蜜的生成。可是，PDI在根茎生长发育中的影响己前都没有理论研究过。

2028年2月，东北高校刘亚楠创业团队在IJMS（IF=5.6）上刊登了发表文章“Integrated Transcriptome and Proteome Analysis Reveals the Regulatory Mechanism of Root Growth by Protein Disulfide Isomerase in Arabidopsis”的学习方案文献综述。该学习方案根据PDI小分子抑制剂16F16消除PDIdna，才能科学探究dna不足对藤本草本花卉的不良印象。成果反映出，16F16治疗很深仰制拟南芥根茎的生长发育。只为进一部科学探究16F16治疗的不良印象，小说作家利用转录组测序和TMT参考值淀粉酶质组学对治疗过的根使用了表示谱深入分析一下。几组学整合深入分析一下阐述了16F16治疗下拟南芥幼株根茎缩小的调空网络信息，大部分有关苯丙烷菌物转化成和藤本草本花卉荷尔蒙手机信号转导方法。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

关键在于研究16F16除理对根茎生长发育期的直接影响，完成了根茎伸展的残留量反应迟钝检测。后果反映出16F16除理对拟南芥根茎生长发育期有差异性遏定制用，且跟着16F16氧化还原电位的曾加，对根茎的遏定制用会逐渐增加。

差异表达基因（DEGs）和差异表达蛋白（DEPs）的分析及亚细胞定位

小说作家实现对16F16净化加工组和對照组开始转录组测序找到，16F16净化加工后拥有994个对比描述DNA，这之中330个DNA上浮，664个DNA再降。再降DNA的用量宏高于上浮描述DNA的用量。于是，可以得出16F16净化加工后PDI催化活性的能够缓和造成哪些有关核蛋白的翻折遭受决定，而使能够缓和了有关DNA描述的动向（图1A）。为了能够进1步设计拟南芥根节约的原子核策略，动用TMT蛋清质组学探讨了对应组和处置组直接蛋清质谱的变动。共检验出120个DEPs，这其中53个调涨蛋清和68个降低蛋清，发掘3个与拟南芥根部骨骼发育涉及的DEPs均降低（图1B）。

亚体细胞标记是重要的淀粉酶质职能的重要的原则。采用Uniprot网站平台对DEPs的亚細胞wifi导航定位功能实现分折。利用分折结果显示，DEPs关键隶属于膜（33,40.24%）和胞质溶胶（13,15.85%）。DEPs关键wifi定隶属于細胞膜这实情进1步的支持了原先的知道。由此，wifi定隶属于膜的DEPs对16F16外理有症状，并概率不良影响拟南芥幼株的根长成长（图1C）。

图1|DEGs和DEPs的具体分析同时DEPs的亚组织细胞手机定位

(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

为研发拟南芥根部在16F16治理后的国家宏观调控缘由，经由GO含有了解对DEGs和DEPs的影响共同点使用划分。来说转录组测序，GO划分数据现示，BP行业类型中特殊含有的DEGs注脚为“对激励的反馈”、“对负压的反馈”和“对电催化的反馈”，遗传染色体数主要为344个、239个和194个（图2A）。以上的海洋微生物时候中上涨遗传染色体的比例怎么算很高，认为16F16治理也许主要经由克制与激励反馈、胁迫反馈和电催化反馈有关系的时候来减低蕨类蕨类动植被对胁迫的反馈。KEGG环路了解认为，DEGs在“苯丙烷海洋微生物镶嵌”、“蕨类蕨类动植被-病源体互不影响”、“蕨类蕨类动植被雌刺激素的警报转导”、“小麦淀粉和乳糖消化吸收”和“MAPK的警报环路-蕨类蕨类动植被”等路线中含有。除蕨类蕨类动植被雌刺激素的警报转导环路外，各种4种环路中上涨遗传染色体较多（图2B）。

能够蛋白质组学结果研究显示，KEGG中更为明显含有的前10个是“苯丙烷类生物学制品制品自动获得”、“光合用途”、“各个草木次生产生物学制品的生物学制品制品自动获得”、“次生产生物学制品的生物学制品制品自动获得”并且 “产生方式”（图2D）。

图2|性别差异性呈现基因遗传和性别差异性呈现蛋白质含量质的信号通路定量分析、

(图源：Liu Y., et al., IJMS., 2024)

蛋白质组学和转录组学联合分析

为了让揭露DEGs和DEPs相互间的关于性，我们对转录组和蛋白酶质组使用了结合概述。共判断到16个共得DEGs，14个DEGs理解趋势英文介绍一样的，15个DEGs理解趋势英文介绍恰恰相反。己经使用了KEGG聚集概述，的结果取决于DEGs和DEPs位置聚集了苯丙烷类生物体学结合前提条件，继续取决于苯丙烷类生物体学结合前提条件是直接影响拟南芥幼株植株骨骼发育的为重要前提条件（图3)。

图3|转录组和蛋清组的合作具体分析

(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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