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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

核蛋清质含量二硫键异构酶（PDI，EC 5.3.4.1）就是种硫醇-二硫键防阳极氧化反应完美重现酶，在崔化底物核蛋清质含量中二加硫物的防阳极氧化反应和重排中起着至关根本的的意义。在树种中，PDI最主要的积极参与的调节种子网长出和发展，加快胚乳中保管核蛋清的防阳极氧化反应折叠型，亦有助于蜂花粉的型成。只不过，PDI在根部生长发育中的的意义已前并没有论述过。

202几年5月，西南专科大学刘亚楠团队合作在IJMS（IF=5.6）上发布了名为“Integrated Transcriptome and Proteome Analysis Reveals the Regulatory Mechanism of Root Growth by Protein Disulfide Isomerase in Arabidopsis”的探析毕业论文。该探析充分利用PDI小分子抑制剂16F16除掉PDI表观遗传，所以研究探讨方案表观遗传缺乏对绿色藤本植物的的会影响。的结果反映出，16F16操作看不出减弱拟南芥根部的出现。关键在于进一大步研究探讨方案16F16操作的的会影响，小说作者运行转录组测序和TMT按量蛋白酶质组学对操作过的根做好了表述谱阐述。两组学综合阐述揭露了16F16操作下拟南芥小苗根部改变的政策调控互联网，常见涉及到苯丙烷生物技术提炼和绿色藤本植物肾上腺素数据转导方式。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

关键在于洞察分析一下16F16治理对根茎发展的干扰，使用了根茎受力的分子量反馈校正。然而发现16F16治理对拟南芥根茎发展有相关性抑加工制意义意义，且伴随16F16溶液浓度的加剧，对根茎的抑加工制意义意义日益加强。

差异表达基因（DEGs）和差异表达蛋白（DEPs）的分析及亚细胞定位

原作者借助对16F16办理组和参考组做转录组测序得知，16F16办理后共出994个地域差异展现出DNA，但其中330个DNA调涨，664个DNA变动。变动DNA的总量宏达到调涨展现出DNA的总量。这样，也可以预测未来16F16办理后PDI活性酶类的控制导至那些一些蛋白酶的翻折受过印象，最后控制了一些DNA展现出的趋势英文（图1A）。想要进的一步研究分析一下拟南芥根减小的原子机能，利用TMT血清质组学分析一下了對照组和加工处理组间血清质谱的变。共检验出120个DEPs，当中53个上涨血清和68个调低血清，看到3个与拟南芥植株生长发育一些的DEPs均调低（图1B）。

亚細胞准确定位是决定性球蛋白质含量职能的的关键条件。施用Uniprot企业网站对DEPs的亚血癌细胞准确品牌定位功能采取预侧。依据预侧最终，DEPs大部分坐落膜（33,40.24%）和胞质溶胶（13,15.85%）。DEPs大部分准确定坐落血癌细胞某些犯罪行为进一个步骤苹果支持了此前的知道。故此，准确定坐落膜的DEPs对16F16净化处理有症状，并将印象拟南芥秧苗的根长发展（图1C）。

图1|DEGs和DEPs的探讨并且 DEPs的亚細胞分析

(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

为探讨拟南芥植株在16F16治理后的房产调控逻辑，实现GO丰度深入分享对DEGs和DEPs的的功能表现形式完成进行类型。这对转录组测序，GO进行类型导致现示，BP等级分类中强势丰度的DEGs引用为“对敏感的化学上的工业反响”、“对各种压力的化学上的工业反响”和“对化学上的工业的化学上的工业反响”，dna数差别为344个、236个和194个（图2A）。综上所述生物工程学时中中调整dna的身材比例很高，证实16F16治理或许核心实现缓和与敏感化学上的工业反响、胁迫化学上的工业反响和化学上的工业化学上的工业反响有关的的时中来有效降低草本绿植的对胁迫的化学上的工业反响。KEGG径路深入分享证实，DEGs在“苯丙烷生物工程学镶嵌”、“草本绿植的-副猪嗜血杆菌体完美的功效”、“草本绿植的抗生素走势转导”、“定粉和白砂糖代谢转化”和“MAPK走势径路-草本绿植的”等有效途径中丰度。除草本绿植的抗生素走势转导径路外，许多4种径路中调整dna较多（图2B）。

经由蛋白质组学结果分析一下出现，KEGG中强势含有的前10个是“苯丙烷类生物工程体技术组成”、“光合的作用”、“不同苔藓植物次生消化吸收率物的生物工程体技术组成”、“次生消化吸收率物的生物工程体技术组成”相应“消化吸收率有效途径”（图2D）。

图2|之间的关系表示方式染色体和之间的关系表示方式蛋白酶质的径路定量分析、

(图源：Liu Y., et al., IJMS., 2024)

蛋白质组学和转录组学联合分析

要证明DEGs和DEPs直接的相应的性，小编对转录组和球氨基酸组采取了合作阐述。共在线检测到16个共计DEGs，1一DEGs把你想是因为出来浪潮完全相同，一DEGs把你想是因为出来浪潮相反的成语。自后采取了KEGG丰度阐述，但是是因为DEGs和DEPs角度丰度了苯丙烷类海洋怪物聚合路线，重新是因为苯丙烷类海洋怪物聚合路线是影响到拟南芥小苗根部發育的更重要路线（图3)。

图3|转录组和淀粉酶组的联席讲解

(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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