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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

球营养物质二硫键异构酶（PDI，EC 5.3.4.1）不是种硫醇-二硫键阳极阳极氧化反应回归酶，在崔化底物球营养物质中二混炼物的阳极阳极氧化反应和重排中起着重要性性的用途。在花草中，PDI基本加入调准图片种子出芽和发育期，驱动胚乳中保存球淀粉酶的阳极阳极氧化反应折起来，有助于花粉量的养成。只不过，PDI在植株种植中的用途很久以前没的研究过。

2023年2月，大西北读书刘亚楠项目团队在IJMS（IF=5.6）上投稿了一篇“Integrated Transcriptome and Proteome Analysis Reveals the Regulatory Mechanism of Root Growth by Protein Disulfide Isomerase in Arabidopsis”的学习分析文献。该学习分析通过PDI小分子抑制剂16F16我们要除PDI遗传表观遗传，最终得以深入具体探讨遗传表观遗传欠缺对仿真绿植的的直接直接影响。結果呈现，16F16处里比较明显控制拟南芥根部的出现。成了进一点深入具体探讨16F16处里的直接直接影响，诗人施用转录组测序和TMT定量具体探讨淀粉酶质组学对处里过的根来了把你想表达出来谱具体探讨。多个学共同具体探讨阐释了16F16处里下拟南芥幼芽根部还缩短的调节作用网络信息，基本牵涉苯丙烷生物技术合并和仿真绿植的皮质激素电磁波转导渠道。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

是为了研究性学习16F16除理对根茎发展的干扰，实行了根茎拉伸应变的药量功能校正。最后显示16F16除理对拟南芥根茎发展有可观限加工制功能，且跟随16F16溶液浓度的加大，对根茎的限加工制功能日渐强化。

差异表达基因（DEGs）和差异表达蛋白（DEPs）的分析及亚细胞定位

小说家采用对16F16办理组和对应组参与转录组测序发现，16F16办理后共设994个的差异展现人类表观遗传组，在这其中330个人类表观遗传组上浮，664个人类表观遗传组再降。再降人类表观遗传组的总数据高远于上浮展现人类表观遗传组的总数据。故此，是可以推算16F16办理后PDI吸附性的控制诱发某一相关内容蛋白质的可折叠备受会影响，然而控制了相关内容人类表观遗传组展现的潮流（图1A）。要进第一步浅析拟南芥根延长的原子措施，使用的TMT球营养物质组学浅析了对应组和进行处理组彼此球营养物质谱的变化无常。共签别出120个DEPs，在当中53个调整球营养物质和64个下降球营养物质，察觉到3个与拟南芥根部發育涉及到的DEPs均下降（图1B）。

亚组织wifi定位是确定淀粉酶质模块的根本各种因素。运行Uniprot网站平台对DEPs的亚体体细胞分析开始精准预测分析。会根据精准预测分析毕竟，DEPs具体座落在膜（33,40.24%）和胞质溶胶（13,15.85%）。DEPs具体分析于体体细胞核这个实情进一部大力支持了已经的出现。之所以，分析于膜的DEPs对16F16补救有发生反应，并或者影响到拟南芥幼芽的根长发育状况（图1C）。

图1|DEGs和DEPs的浅析并且 DEPs的亚癌细胞固定

(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

为研究探讨拟南芥根部在16F16处置后的调节管控措施，能够 GO含有分折对DEGs和DEPs的职能特征英文来划分类管理。对转录组测序，GO划分类管理结杲出现，BP类中相应的系数含有的DEGs标注为“对刺击的不起目的”、“对重压的不起目的”和“对有机化学式的不起目的”，人类dna数分别是为344个、235个和194个（图2A）。出现菌物的方式中上涨人类dna的此例很高，说明16F16处置可以重要能够调节与刺击不起目的、胁迫不起目的和有机化学式不起目的相应的的的方式来降低了作物对胁迫的不起目的。KEGG环路分折说明，DEGs在“苯丙烷菌物炼制”、“作物-病源体相护目的”、“作物荷尔蒙讯号转导”、“海藻酸钠和绵白糖排泄”和“MAPK讯号环路-作物”等经过中含有。除作物荷尔蒙讯号转导环路外，许多4种环路中上涨人类dna较多（图2B）。

顺利通过蛋白质组学结果研究分析表明，KEGG中显著性丰度的前10个是“苯丙烷类微生物技术学合出”、“光合反应”、“几种动植物次生分解物的微生物技术学合出”、“次生分解物的微生物技术学合出”与“分解途经”（图2D）。

图2|异同表答DNA和异同表答核营养物质的环路分折、

(图源：Liu Y., et al., IJMS., 2024)

蛋白质组学和转录组学联合分析

为着折射出DEGs和DEPs互相的想关性，著者对转录组和蛋清质组实施了携手分享。共检则到16个共设DEGs，18个DEGs抒发爱市场动向不同，6个DEGs抒发爱市场动向相同。陆陆续续实施了KEGG丰度分享，报告单反映DEGs和DEPs高丰度了苯丙烷类微菌物制作而成路线，二次反映苯丙烷类微菌物制作而成路线是后果拟南芥小苗根部生长的核心路线（图3)。

图3|转录组和蛋白质组的联办概述

(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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