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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

核膳食纤维二硫键异构酶（PDI，EC 5.3.4.1）就是一种硫醇-二硫键脱色复原酶，在崔化底物核膳食纤维中二加硫物的脱色和重排中起着至关核心的能力。在藤本植物中，PDI主要是通过的调节種子不断涌现和健康成长，推动胚乳中永久保存核球血清的脱色折叠式，有助于油菜蜜的建成。那么，PDI在根茎种植中的能力前都没有的研究过。

2023年9月，西南大学时刘亚楠团对在IJMS（IF=5.6）上提出了一篇“Integrated Transcriptome and Proteome Analysis Reveals the Regulatory Mechanism of Root Growth by Protein Disulfide Isomerase in Arabidopsis”的深入分析本文。该深入分析巧用PDI小分子抑制剂16F16消除PDIDNA，而使设计探讨DNA低下对绿植的影响力到。毕竟反映，16F16整理很大减缓拟南芥根部的滋生。考虑到进一大步设计探讨16F16整理的影响力到，我适用转录组测序和TMT一定量蛋白酶质组学对整理过的根来了表述谱探讨。多个学综合探讨阐明了16F16整理下拟南芥秧苗根部延长的房产调控wifi网络，核心有苯丙烷微生物镶嵌和绿植刺激素数据信号转导渠道。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

要想研究16F16解决对根部植物的滋生的功效，使用了根部伸展的摄入量功效做实验的时候。结杲表示16F16解决对拟南芥根部植物的滋生有有效抑制性作方法用功效，且随16F16有机废气浓度的加剧，对根部的抑制性作方法用功效正渐渐改善。

差异表达基因（DEGs）和差异表达蛋白（DEPs）的分析及亚细胞定位

创作者来进行对16F16整理组和剖析组来进行转录组测序出现，16F16整理后共要994个距离理解什么是DNA，各举330个什么是DNA调涨，664个什么是DNA变动。变动什么是DNA的用户博达到调涨理解什么是DNA的用户。由于，就可以得出16F16整理后PDI化学活化的调控以至于那些想关蛋清的拆卸备受影向，为了调控了想关什么是DNA理解的趋势英文（图1A）。要进三步学习拟南芥根还缩短的团伙长效机制，实用TMT球氨基酸组学阐述了较组和治理组期间球氨基酸谱的转变。共鉴定结论出120个DEPs，这里面53个上涨球核蛋白质酶和68个上涨球核蛋白质酶，发觉3个与拟南芥植株成长涉及的DEPs均上涨（图1B）。

亚神经元精确定位是所决定球营养素能力的首要影响因素。安全使用Uniprot拜谱生物对DEPs的亚人体细胞市场准确定位功能来进行精准预侧。随着精准预侧结果显示，DEPs包括地处膜（33,40.24%）和胞质溶胶（13,15.85%）。DEPs包括市场定地处人体细胞膜这类事实上再次骤苹果支持了已经的得知。但是，市场定地处膜的DEPs对16F16进行处理有发生反应，并已经影响力拟南芥苗芽的根长大（图1C）。

图1|DEGs和DEPs的浅析相应DEPs的亚受损细胞分析

(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

为科学研究拟南芥根部在16F16对其进行处理后的调整制度，用GO聚集数据深入分析对DEGs和DEPs的模块表现对其进行进行划分。相对转录组测序，GO进行划分成果表示，BP门类中不错聚集的DEGs批注为“对有趣做用的反馈”、“对压强的反馈”和“对电化学式的反馈”，什么是dna组数各用为344个、2315个和194个（图2A）。上面动物制品的过程中中下降什么是dna组的此例很高，表述16F16对其进行处理或许常见用促使与有趣做用反馈、胁迫反馈和电化学式反馈一些的的过程中来拉低作物对胁迫的反馈。KEGG通道数据深入分析表述，DEGs在“苯丙烷动物制品制作而成”、“作物-病原菌体共同做用”、“作物生长性激素数据转导”、“定粉和绵白糖消化吸收”和“MAPK数据通道-作物”等路径中聚集。除作物生长性激素数据转导通道外，别4种通道中下降什么是dna组较多（图2B）。

采用蛋白质组学结果分折察觉，KEGG中相关性聚集的前10个是“苯丙烷类生态学工程制品提炼”、“光合的作用”、“各种各样绿色植物次生消化吸收物的生态学工程制品提炼”、“次生消化吸收物的生态学工程制品提炼”并且“消化吸收经由”（图2D）。

图2|不同表明染色体和不同表明球膳食纤维的径路数据分析、

(图源：Liu Y., et al., IJMS., 2024)

蛋白质组学和转录组学联合分析

为着论述DEGs和DEPs相互之间的各种相关度，编辑对转录组和核高蛋白组参与了联合技术研究研究。共测量到16个共设DEGs，18个DEGs形容趋向是一样的，8个DEGs形容趋向恰恰相反。马上又参与了KEGG聚集研究研究，效果证实DEGs和DEPs髙度聚集了苯丙烷类生物制品工程合并经由，二次证实苯丙烷类生物制品工程合并经由是决定拟南芥幼株植株阴茎发育的更重要经由（图3)。

图3|转录组和蛋白质组的连合讲解

(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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