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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

营养物质质二硫键异构酶（PDI，EC 5.3.4.1）有的是种硫醇-二硫键钝化修复酶，在促使底物营养物质质中二加硫物的钝化和重排中起着至关非常重要的效用。在植被中，PDI注意进行控制种子网种子发芽和發育，促进会胚乳中永久保存营养物质的钝化收折，也助于花粉及花粉类食物的形成了。不过，PDI在植株种子发芽中的效用很早以前找不到理论研究过。

2026年10月，西南大专刘亚楠团体在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”的钻研方案论文怎么写。该钻研方案根据PDI小分子抑制剂16F16祛除PDI人类基因遗传，若想探究人类基因遗传短缺对绿植的的后果。没想到认为，16F16除理突出能够抑制拟南芥根部的发芽。要为进这一步探究16F16除理的后果，小说作家利用转录组测序和TMT定量了解膳食纤维质组学对除理过的根去了表答谱了解。两组学携手了解证明了16F16除理下拟南芥幼株根部缩小的自我调节网络数据，通常有关苯丙烷动物合出和绿植的激素药预警转导手段。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

为了更好地研究性16F16清理对植株发展的能力，做了植株长度的药量表现校正。結果阐明16F16清理对拟南芥植株发展有重要克加工用，且渐次16F16盐浓度的加剧，对植株的克加工用渐次提高。

差异表达基因（DEGs）和差异表达蛋白（DEPs）的分析及亚细胞定位

作著用对16F16除理组和比组展开转录组测序看到，16F16除理后总计有994个相互影向表达方法爱方法染色体，这之中330个染色体上浮，664个染色体上涨。上涨染色体的数据长远于上浮表达方法爱方法染色体的数据。所以说，可以推断出16F16除理后PDI活性酶的调控以至于某类关联核蛋白的折叠式受到了影向，因而调控了关联染色体表达方法爱方法的大趋势（图1A）。为了能让进的一步研究阐述拟南芥根还缩短的原子核长效机制，动用TMT核淀粉酶酶酶质组学阐述了對照组和解决组内核淀粉酶酶酶质谱的变。共认定出120个DEPs，另外53个上浮核淀粉酶酶酶和64个下跌核淀粉酶酶酶，会发现3个与拟南芥根部发育状况一些的DEPs均下跌（图1B）。

亚细胞系品牌定位是打算蛋清质的功能的的关键客观因素。采用Uniprot官网对DEPs的亚血内部确定确定分折。可根据分折结论，DEPs最主要处于膜（33,40.24%）和胞质溶胶（13,15.85%）。DEPs最主要确定于血内部膜这真实进三步支撑了此前的察觉到。之所以，确定于膜的DEPs对16F16整理有反應，并几率导致拟南芥植株的根长健康（图1C）。

图1|DEGs和DEPs的分折还有DEPs的亚上皮细胞定位系统

(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

为探究拟南芥根茎在16F16操作后的调节管控考核机制，实现GO丰度定量研究分析对DEGs和DEPs的特点特殊性使用的分类管理。关于转录组测序，GO的分类管理导致凸显，BP门类中有明显丰度的DEGs注脚为“对条件刺激性的功能”、“对学习压力的功能”和“对有机物理的功能”，什么是DNA数各分为为344个、23一和194个（图2A）。上述内容菌物整个步骤中下跌什么是DNA的分配比例很高，说明16F16操作或者主要的实现抑止与条件刺激性功能、胁迫功能和有机物理功能相关内容的整个步骤来大大减少藤本绿植对胁迫的功能。KEGG网络预警径路定量研究分析说明，DEGs在“苯丙烷菌物合并”、“藤本绿植-副猪嗜血杆菌体相护功能”、“藤本绿植性肾上腺素网络预警转导”、“定粉和白砂糖新陈代谢”和“MAPK网络预警网络预警径路-藤本绿植”等有效途径中丰度。除藤本绿植性肾上腺素网络预警转导网络预警径路外，别的4种网络预警径路中下跌什么是DNA较多（图2B）。

实现蛋白质组学结果解析察觉，KEGG中同质性丰度的前10个是“苯丙烷类海洋生物体制品分解”、“光合效用”、“各式各样藤本植物次生新陈排泄物的海洋生物体制品分解”、“次生新陈排泄物的海洋生物体制品分解”并且“新陈排泄经由”（图2D）。

图2|之间的关系呈现遗传基因和之间的关系呈现血清质的信号通路数据分析、

(图源：Liu Y., et al., IJMS., 2024)

蛋白质组学和转录组学联合分析

关键在于体现DEGs和DEPs中的一些性，编辑对转录组和血清质组实现了共同解析。共检侧到16个共分DEGs，1五类DEGs抒发大上升趋势是一样的，4个DEGs抒发大上升趋势反向。后来实现了KEGG生物工程学丰度解析，可是体现了DEGs和DEPs特别生物工程学丰度了苯丙烷类生物工程学生成路线，在此体现了苯丙烷类生物工程学生成路线是影晌拟南芥秧苗根茎發育的比较重要路线（图3)。

图3|转录组和蛋清组的携手讲解

(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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