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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

淀粉酶酶质二硫键异构酶（PDI，EC 5.3.4.1）是种硫醇-二硫键脱色备份酶，在催化反应底物淀粉酶酶质中二硫化橡胶物的脱色和重排中起着至关比较重要的用途。在作物中，PDI重要参与活动调控图片种子产生和成长发育，增强胚乳中会自动储存淀粉酶酶的脱色折叠型，同样助于花粉及花粉类食物的行成。不过，PDI在根茎成长中的用途原来不会研究探讨过。

2026年10月，华北大家刘亚楠团队协作在IJMS（IF=5.6）上发布了题写“Integrated Transcriptome and Proteome Analysis Reveals the Regulatory Mechanism of Root Growth by Protein Disulfide Isomerase in Arabidopsis”的研发探讨论文怎么写。该研发探讨利用率PDI小分子抑制剂16F16去掉PDI遗传dna，若想学习遗传dna不全对绿色仿真植物的应响。結果证明，16F16清理很明显限制拟南芥植株的成长。是为了进每一步学习16F16清理的应响，小说家利用转录组测序和TMT降钙素原检测血清质组学对清理过的根展开了表达爱谱研究。几组学结合研究反映了16F16清理下拟南芥小苗植株减小的自我调节数据网络，最主要的有苯丙烷动物转化成和绿色仿真植物激素药数字信号转导行业。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

想要探究性16F16治疗对根茎种植的应响，确定了根茎长度的服用量想法实验室检测。結果显示16F16治疗对拟南芥根茎种植有相关性抑生产制目的目的，且跟着16F16有机废气浓度的多，对根茎的抑生产制目的目的不断改善。

差异表达基因（DEGs）和差异表达蛋白（DEPs）的分析及亚细胞定位

作著根据对16F16解决组和比对组做好转录组测序出现，16F16解决后有994个不一致性把你想表明出来什么是DNA，其中的330个什么是DNA上涨，664个什么是DNA上涨。上涨什么是DNA的需求量欧亚于上涨把你想表明出来什么是DNA的需求量。但是，也可以猜测16F16解决后PDI活性氧的阻止导致某类相应的蛋白酶的叠折感受到的影响，因而阻止了相应的什么是DNA把你想表明出来的市场趋势（图1A）。为了更好地进一大步实验拟南芥根拉长的大分子新机制，在使用TMT核核苷酸组学介绍了相较比较组和加工处理组中核核苷酸谱的改变。共签别出120个DEPs，进来53个上浮核球血清质和65个下跌核球血清质，发掘3个与拟南芥根部生长各种相关的DEPs均下跌（图1B）。

亚上皮细胞精准定位是影响蛋清质功能模块的核心元素。的使用Uniprot拜谱生物对DEPs的亚血人体细胞位置精准精准定位参与分折。依照分折最后，DEPs其主要处在膜（33,40.24%）和胞质溶胶（13,15.85%）。DEPs其主要位置定处在血人体细胞质该客观事实进一次帮助了原先的会发现。对此，位置定处在膜的DEPs对16F16治疗有作用，并几率危害拟南芥幼株的根长胸部发育（图1C）。

图1|DEGs和DEPs的数据分析并且 DEPs的亚组织准确定位

(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

为探索拟南芥根茎在16F16整理后的国家宏观调控新机制，在GO丰度阐述对DEGs和DEPs的性能共同点对其进行等级总类。在转录组测序，GO等级总类毕竟提示，BP行业类别中正涉及丰度的DEGs参考文献标注为“对条件促使的发生使用”、“对阻力的发生使用”和“对检查是否的发生使用”，dna数各分为为344个、231个大概和194个（图2A）。这些怪物流程中上涨dna的的比例很高，呈现16F16整理会主耍在可抑制与条件促使发生使用、胁迫发生使用和检查是否发生使用涉及的流程来大大减少藤本蕨类值物对胁迫的发生使用。KEGG径路阐述呈现，DEGs在“苯丙烷怪物获得”、“藤本蕨类值物-副猪嗜血杆菌体互不使用”、“藤本蕨类值物荷尔蒙信息转导”、“海藻酸钠和乳糖分泌”和“MAPK信息径路-藤本蕨类值物”等路径中丰度。除藤本蕨类值物荷尔蒙信息转导径路外，其他的4种径路中上涨dna较多（图2B）。

使用蛋白质组学结果剖析看到，KEGG中差异性聚集的前10个是“苯丙烷类菌物合出”、“光合目的”、“所有树种次生分解物的菌物合出”、“次生分解物的菌物合出”与“分解经由”（图2D）。

图2|差距传达dna和差距传达蛋白质含量质的通道定性分析、

(图源：Liu Y., et al., IJMS., 2024)

蛋白质组学和转录组学联合分析

是为了阐明DEGs和DEPs区间内的想关性，小编对转录组和球胆固醇组开展了聯合研究介绍。共探测到16个通用DEGs，12个DEGs抒发上升浪潮一致，一个DEGs抒发上升浪潮反着的。然后开展了KEGG聚集研究介绍，数据阐明DEGs和DEPs极度聚集了苯丙烷类菌物结合途经，下次阐明苯丙烷类菌物结合途经是后果拟南芥小苗植株大的主要途经（图3)。

图3|转录组和核蛋白组的结合探讨

(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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