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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

核血清酶质二硫键异构酶（PDI，EC 5.3.4.1）是一个种硫醇-二硫键阳极氧化物物修复酶，在离子液体底物核血清酶质中二混炼物的阳极氧化物物和重排中起着至关注重的做用。在草木中，PDI关键参与活动调整种子图片出芽和发育期，催进胚乳中处理核血清酶的阳极氧化物物拆卸，也有着助于花粉量的导致。其实，PDI在植株滋生中的做用已前不会设计过。

2025年1月，华北高中刘亚楠团对在IJMS（IF=5.6）上展现了题写“Integrated Transcriptome and Proteome Analysis Reveals the Regulatory Mechanism of Root Growth by Protein Disulfide Isomerase in Arabidopsis”的钻研综述。该钻研合理利用PDI小分子抑制剂16F16出掉PDI人类表观遗传，于是探索人类表观遗传不全对仿真花草的印象。结论认为，16F16办理很明显阻止拟南芥根茎的衍生。为了能够进几步探索16F16办理的印象，我利用转录组测序和TMT按量蛋清质组学对办理过的根实现了表述谱介绍。两组学聯合介绍具体分析了16F16办理下拟南芥植株根茎大幅度缩短的调节管控微信网络，最主要的牵扯苯丙烷菌物自动合成和仿真花草激素药数据转导手段。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

只为研究性学习16F16解决对植株发育的的影响，完成了植株伸展的标准容量响应检验。成果显示16F16解决对拟南芥植株发育有明显减弱性反应，且近年来16F16含量的扩大，对植株的减弱性反应慢慢的提升。

差异表达基因（DEGs）和差异表达蛋白（DEPs）的分析及亚细胞定位

诗人顺利通过对16F16加工净化清理组和差表组确定转录组测序发掘，16F16加工净化清理后就有994个地域差异形容出来dna遗传，表中330个dna遗传调整，664个dna遗传调低。调低dna遗传的需求量宏不小于调整形容出来dna遗传的需求量。由此，可能推算16F16加工净化清理后PDI活性酶类的仰制形成部分涉及到的蛋清的翻折感受到的影响，进而仰制了涉及到的dna遗传形容出来的浪潮（图1A）。是为了进一个步骤科研拟南芥根变短的分子式考核机制，用到TMT血清质组学阐述了参考组和治疗组之間血清质谱的转化。共亲子鉴定出120个DEPs，表中53个上涨血清和6几个下跌血清，发现了3个与拟南芥根部生长关于的DEPs均下跌（图1B）。

亚组织细胞品牌定位是决定了血清质功能性的重中之重情况。采用Uniprot公司网站对DEPs的亚人体受损细胞确定实施分折分析。给出分折分析报告，DEPs其其主要坐落在膜（33,40.24%）和胞质溶胶（13,15.85%）。DEPs其其主要确定于人体受损细胞相应客观事实进每一步支撑了此前的发展。因，确定于膜的DEPs对16F16处置有症状，并将会的影响拟南芥幼芽的根长健康（图1C）。

图1|DEGs和DEPs的具体分析并且 DEPs的亚组织定位功能

(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

为学习拟南芥根茎在16F16工作后的管控系统，用GO丰度定性具体分析对DEGs和DEPs的功能优点做出类型。对于那些转录组测序，GO类型效果显示信息，BP行业类型中同质性丰度的DEGs参考文献标注为“对有趣的响应”、“对负压的响应”和“对催化的响应”，染色体遗传数分开为344个、23一和194个（图2A）。以上的菌物具体步骤中中下跌染色体遗传的正比很高，发现16F16工作可能会通常用阻止与有趣响应、胁迫响应和催化响应一些的具体步骤中来下降值物对胁迫的响应。KEGG通道定性具体分析发现，DEGs在“苯丙烷菌物炼制”、“值物-副猪嗜血杆菌体互为功能”、“值物肾上腺素的手机警报转导”、“水溶性淀粉和绵白糖产生”和“MAPK的手机警报通道-值物”等手段中丰度。除值物肾上腺素的手机警报转导通道外，其余4种通道中下跌染色体遗传较多（图2B）。

实现蛋白质组学结果分析一下看到，KEGG中相关系数聚集的前10个是“苯丙烷类怪物分解成”、“光合做用”、“一些花草次生消化吸收物的怪物分解成”、“次生消化吸收物的怪物分解成”、“消化吸收渠道”（图2D）。

图2|对比介绍描述方式表观遗传和对比介绍描述方式淀粉酶质的信号通路介绍、

(图源：Liu Y., et al., IJMS., 2024)

蛋白质组学和转录组学联合分析

要为证明DEGs和DEPs期间的涉及到性，小说作者对转录组和淀粉酶质组对其对其进行了联动分享。共验测到16个就有DEGs，17个DEGs表答方法发展雷同，5个DEGs表答方法发展颠倒。接下来对其对其进行了KEGG含有分享，但是认为DEGs和DEPs高速含有了苯丙烷类生物制品制品镶嵌有效路线，再一次认为苯丙烷类生物制品制品镶嵌有效路线是导致拟南芥小苗根茎大的必要有效路线（图3)。

图3|转录组和血清组的合作剖析

(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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