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Mol. Plant | 美国佛罗里达大学博士SIXUE CHEN研究小组利用蛋白组与代谢组整合分析拟南芥硫苷合成酶

前言

2019年6月20号,第30届国际拟南芥大会(ICAR2019)已经在武汉正式落下了帷幕,作为本次大会的特邀支持单位,多层组学定制服务专家欧易/鹿明生物在拟南芥大会上针对植物科学领域推出的一系列组学技术服务深受广大科研者的喜爱。

拟南芥是一种原生于欧亚大陆的小型开花植物,作为重要的模式植物,是进行遗传学研究的好材料,被科学家誉为“植物中的果蝇”。目前,拟南芥已经成为目前植物科学研究中研究得最精细、最深入、最前沿的模式植物。拟南芥未来的研究热点,对于实现全球生物圈的可持续发展具有特别的优势。

因此,本篇小编特地拜读了由美国佛罗里达大学博士SIXUE CHEN团队小组发表在Mol.PlantProteomics and Metabolomics of Arabidopsis Responses to Perturbation of Glucosinolate Biosynthesis.文章以拟南芥为材料研究蛋白组学和代谢组学在植物学上的应用,该研究进一步刷新了自噬和植物先天免疫之间功能联系的机制的探究。

 

基本信息

论文题目:蛋白组与代谢组整合分析拟南芥硫苷合成酶

干扰后的系统响应

材料:拟南芥叶片                    

影响因子:6.337

发表期刊:Mol. Plant

主要技术:iTRAQ、GC-MS全代谢组、LC-MS全代谢组

 

 

研究背景

本文是首次对拟南芥中脂肪族硫苷的生物合成关键酶进行RNA干扰(RNAi),并对其中两个RNAi的株系进行了蛋白质组学和代谢组学的综合分析。对于硫苷,我们知道它是十字花科植物中一类富含氮硫的次生代谢物,硫苷合成途径,特别是硫与硫苷合成关系的研究已经取得了很多进展,但是自噬和植物先天免疫之间功能联系的机制仍然未知。

 

 

研究内容

本文对拟南芥中脂肪族硫苷的生物合成关键酶进行RNA干扰(RNAi),并对其中两个RNAi的株系进行了蛋白质组学和代谢组学的综合分析。蛋白质组分析发现差异表达蛋白主要参与包括光合作用和激素代谢、蛋白质结合、能量、胁迫和防御在内的一些代谢过程。

 

 

研究结果

蛋白组实验及代谢组实验:

 

 

 

表型及RNA检测:

 

差异表达蛋白与代谢物功能分析:

 

 

差异表达蛋白与代谢物参与的核心通路整合分析:

 

 

 

基于整合通路分析结果建立的硫苷合成酶基因扰动后的硫苷合成变化网络:

 

 

研究结论

本实验表明了RNAi对硫苷合成的明显干扰作用。代谢组学发现的主要是氨基酸、糖类、多肽和激素的一些表达变化。代谢组学与蛋白质组学数据有很强的相关性,经过整合分析之后发现了细胞通路/过程和硫苷代谢之间的紧密分子关系。本研究描绘了一个新的硫苷代谢的分子调控网络,为进一步了解芥子硫苷调控机制奠定了基础,有助于后续增强植物抗性和质量。

 

小鹿推荐

单基因功能分析是经典分子生物学的重要研究课题。本文采用了组学技术进行研究,相对于以往的经典分子生物学方法,具有快速、全面等特点,也获得了较好的研究结果,为我们今后进行单个基因乃至蛋白等其它生物分子的功能研究提供了一个新思路。另外,本实验采用了目前代谢组和蛋白组的多种主流技术并进行结合,从原因和结果两个层面综合阐述硫苷合成酶RNAi之后的系统变化,一方面不同技术以及不同层次的生物分子之间可以相互验证,增加了结果的可信度,另一方面,不同数据可以相互补充拓展,有助于获得对研究对象的更全面认识。

 

文献来源

Cheng Y. et al., Proteomics and metabolomics of arabidopsis responses to perturbation of glucosinolate biosynthesis. 2015, Mol. Plant.

 

 

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关于鹿明

上海鹿明生物科技有限公司(前身:成立于2009年的上海博苑生物科技有限公司),一直专注于生命科学和生命技术领域,是国内早期开展以蛋白组和代谢组为基础的多层组学整合实验与分析的团队。经过近10年的发展沉淀,公司建立起了 Labelfree、iTRAQ/TMT、DIA、PRM、修饰蛋白组等蛋白组学技术平台和全谱代谢组、靶向代谢组、拟靶向代谢组、脂质组等代谢组学技术平台以及相应的数据整合分析平台,并建立了科学完整的服务流程和精细规范的操作标准。

公司拥有:

SCIEX-QTRAP-6500,

SCIEX-QTRAP-4000,

Waters Xevo G2-XS,

Thermo-TSQ-Altis,

Thermo-Obritrap-QE,

Thermo-Obritrap-QE-HF,

Aglient-GCMS-7890B/5977A,

AglientGCMS7890B/5977A(带顶空进样装置)

及云计算分析平台等大型检测设备以及完整的样品前处理系统和数据分析系统(拥有各类分析软件及数据库)。

公司荣获国家高新技术企业,通过ISO9001认证,获得代谢组学专利及软件著作等近20余项知识产权专利;同时也取得上海市公共技术服务平台资质认证,获得上海市创新创业计划大赛支持。

迄今为止,鹿明完成服务项目上万个,涉及医学、农业、生态学及工业应用等多个研究领域,发表SCI论文数百篇。

 

2017年6月,公司与上海欧易生物医学科技有限公司实现战略整合,实现中心法则上中下游多层组学的串联,整合后的鹿明力求打造一流技术平台,争做一流蛋白代谢服务企业,助力生命科学领域的科学家快出成果,出好成果,从而推动科技创新。
鹿明生物,多层组学定制服务专家,为您的科研助力!

 

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