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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）是种硫醇-二硫键钝化反应回归酶，在催化剂的使用底物蛋清质中二硫化橡胶物的钝化反应和重排中起着至关注重的使用。在花草中，PDI核心体验调控种子图片萌生和阴茎发育，提高胚乳中补充蛋清的钝化反应折叠式，有着助于花粉量的建成。可是，PDI在植株种子发芽中的使用十年前没理论研究过。

202多年9月，西北部院校刘亚楠组织在IJMS（IF=5.6）上说出了题写“Integrated Transcriptome and Proteome Analysis Reveals the Regulatory Mechanism of Root Growth by Protein Disulfide Isomerase in Arabidopsis”的分析学习综述。该分析充分利用PDI小分子抑制剂16F16去掉PDI表观遗传，进而研究剖析探讨表观遗传缺乏对常绿绿植的不良干扰。結果说明，16F16外理显著的控制拟南芥植株的衍生。为了更好地进那步研究剖析探讨16F16外理的不良干扰，编辑实用转录组测序和TMT酶联免疫法蛋白酶质组学对外理过的根实行了把你想表达出来谱剖析。多个学连合剖析蕴含了16F16外理下拟南芥幼芽植株还缩短的控制无线网络，注意相关苯丙烷怪物合出和常绿绿植性激素数据信息转导方法。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

方便探究性16F16正确整理对根茎产生的直接影响，使用了根茎长度的极量发生反应校正。最终是因为16F16正确整理对拟南芥根茎产生有相关性调节目的，且近年来16F16氧浓度的增大，对根茎的调节目的正在逐步明显增强。

差异表达基因（DEGs）和差异表达蛋白（DEPs）的分析及亚细胞定位

小说拜谱生物根据对16F16处里组和差表组对其进行转录组测序知道，16F16处里后现有994个距离展现方法出表观遗传，这里面330个表观遗传调涨，664个表观遗传调低。调低表观遗传的数目高远于调涨展现方法出表观遗传的数目。因为，可能推算16F16处里后PDI可溶性的促使会导致那些有关系核蛋白的翻折因为决定，以此促使了有关系表观遗传展现方法出的的趋势（图1A）。以便进那步研究探讨拟南芥根缩减的分子结构机制化，操作TMT核氨基酸组学研究分析了对应组和正确处理组之間核氨基酸谱的变现。共检验出120个DEPs，进来53个调涨核核蛋清和66个下降核核蛋清，出现 3个与拟南芥根茎发育期想关的DEPs均下降（图1B）。

亚生殖细胞固定是绝对血清质用途的核心主观因素。利用Uniprot平台对DEPs的亚组织wifi精确定位功能做出预估。表明预估可是，DEPs一般属于膜（33,40.24%）和胞质溶胶（13,15.85%）。DEPs一般wifi精确定位功能于组织膜相应实际情况进一歩认可了原先的知道。故而，wifi精确定位功能于膜的DEPs对16F16操作有体现，并将影向拟南芥秧苗的根长健康发育（图1C）。

图1|DEGs和DEPs的具体分析及及DEPs的亚癌细胞定位功能

(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

为论述拟南芥植株在16F16加工后的监测工作机制，完成GO丰度剖析对DEGs和DEPs的功能模块症状开展细分。就转录组测序，GO细分数据现示，BP门类中显著性丰度的DEGs注音为“对的刺激到的现象”、“对压的现象”和“对耐腐蚀的现象”，人类人类DNA数各自为344个、2315个和194个（图2A）。作出怪物全过程中中降人类人类DNA的数量很高，呈现16F16加工概率包括完成调控与的刺激到现象、胁迫现象和耐腐蚀现象关联的全过程中来降绿植的对胁迫的现象。KEGG警报径路剖析呈现，DEGs在“苯丙烷怪物人工”、“绿植的-病毒体共同用”、“绿植的皮质生长激素警报转导”、“木薯淀粉和绵白糖代谢转化”和“MAPK警报警报径路-绿植的”等经过中丰度。除绿植的皮质生长激素警报转导警报径路外，同一4种警报径路中降人类人类DNA较多（图2B）。

凭借蛋白质组学结果浅析挖掘，KEGG中偏态聚集的前10个是“苯丙烷类海洋微生物技术组成”、“光合反应”、“多种仿真植物次生消化吸收物的海洋微生物技术组成”、“次生消化吸收物的海洋微生物技术组成”已经“消化吸收经过”（图2D）。

图2|不同把你想表现出来表观遗传和不同把你想表现出来营养素质的环路介绍、

(图源：Liu Y., et al., IJMS., 2024)

蛋白质组学和转录组学联合分析

从而论述DEGs和DEPs互相的相关的性，小说家对转录组和核蛋白质含量组展开了联和分折。共检查测量到16个各有DEGs，1几个DEGs把你想表答出来潮流重复，一DEGs把你想表答出来潮流反之。接着展开了KEGG聚集分折，结果显示说明DEGs和DEPs高聚集了苯丙烷类生态学结合方式，第三说明苯丙烷类生态学结合方式是危害拟南芥秧苗根部发育状况的关键性方式（图3)。

图3|转录组和血清组的聯合概述

(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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