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Weighted Gene Co-expression Network Analysis (WGCNA) Reveals the Hub Role of Protein Ubiquitination in the Acquisition of Desiccation Tolerance in Boea hygrometrica.
Plant & Cell Physiology ( IF 4.9 ) Pub Date : 2019-12-01 , DOI: 10.1093/pcp/pcz160
Chih-Ta Lin 1 , Tao Xu 1 , Shi-Lai Xing 1 , Li Zhao 1 , Run-Ze Sun 1 , Yang Liu 1 , John Paul Moore 2 , Xin Deng 1
Affiliation  

Boea hygrometrica can survive extreme drought conditions and has been used as a model to study desiccation tolerance. A genome-wide transcriptome analysis of B. hygrometrica showed that the plant can survive rapid air-drying after experiencing a slow soil-drying acclimation phase. In addition, a weighted gene co-expression network analysis was used to study the transcriptomic datasets. A network comprising 22 modules was constructed, and seven modules were found to be significantly related to desiccation response using an enrichment analysis. Protein ubiquitination was observed to be a common process linked to hub genes in all the seven modules. Ubiquitin-modified proteins with diversified functions were identified using immunoprecipitation coupled with mass spectrometry. The lowest level of ubiquitination was noted at the full soil drying priming stage, which coincided the accumulation of dehydration-responsive gene BhLEA2. The highly conserved RY motif (CATGCA) was identified from the promoters of ubiquitin-related genes that were downregulated in the desiccated samples. An in silico gene expression analysis showed that the negative regulation of ubiquitin-related genes is potentially mediated via a B3 domain-containing transcription repressor VAL1. This study suggests that priming may involve the transcriptional regulation of several major processes, and the transcriptional regulation of genes in protein ubiquitination may play a hub role to deliver acclimation signals to posttranslational level in the acquisition of desiccation tolerance in B. hygrometrica.

中文翻译:

加权基因共表达网络分析(WGCNA)揭示了Boea hygrometrica干燥耐性获得过程中蛋白质泛素化的枢纽作用。

潮菌可以在极端干旱条件下生存,并已被用作研究干燥耐性的模型。湿度双歧杆菌的全基因组转录组分析表明,该植物在经历缓慢的土壤干燥适应阶段后,可以在快速空气干燥中幸存下来。另外,使用加权基因共表达网络分析来研究转录组数据集。构建了一个包含22个模块的网络,并使用富集分析发现了七个模块与干燥反应显着相关。观察到蛋白质泛素化是与所有七个模块中的集线器基因相关的常见过程。使用免疫沉淀结合质谱法鉴定了具有多种功能的泛素修饰的蛋白质。在整个土壤干燥启动阶段,泛素化水平最低,这与脱水反应基因BhLEA2的积累相吻合。从在干燥样品中下调的遍在蛋白相关基因的启动子中鉴定出高度保守的RY基序(CATGCA)。电脑基因表达分析表明,遍在蛋白相关基因的负调控可能是通过含B3域的转录阻遏物VAL1介导的。这项研究表明,引发可能涉及几个主要过程的转录调控,而蛋白质泛素化中基因的转录调控可能起着枢纽作用,从而在湿度湿度双歧杆菌的干燥耐受性获得过程中将适应性信号传递至翻译后水平。这与脱水反应基因BhLEA2的积累相吻合。从在干燥样品中下调的遍在蛋白相关基因的启动子中鉴定出高度保守的RY基序(CATGCA)。电脑基因表达分析表明,遍在蛋白相关基因的负调控可能是通过含B3域的转录阻遏物VAL1介导的。这项研究表明,引发可能涉及几个主要过程的转录调控,而蛋白质泛素化中基因的转录调控可能起着枢纽作用,从而在湿度湿度双歧杆菌的干燥耐受性获得过程中将适应性信号传递至翻译后水平。这与脱水反应基因BhLEA2的积累相吻合。从在干燥样品中下调的遍在蛋白相关基因的启动子中鉴定出高度保守的RY基序(CATGCA)。电脑基因表达分析表明,泛素相关基因的负调控可能是通过含B3域的转录阻遏物VAL1介导的。这项研究表明,引发可能涉及几个主要过程的转录调控,而蛋白质泛素化中基因的转录调控可能起着枢纽作用,从而在湿度湿度双歧杆菌的干燥耐受性获得过程中将适应性信号传递至翻译后水平。从在干燥样品中下调的遍在蛋白相关基因的启动子中鉴定出高度保守的RY基序(CATGCA)。电脑基因表达分析表明,遍在蛋白相关基因的负调控可能是通过含B3域的转录阻遏物VAL1介导的。这项研究表明,引发可能涉及几个主要过程的转录调控,而蛋白质泛素化中基因的转录调控可能起着枢纽作用,从而在湿度湿度双歧杆菌的干燥耐受性获得过程中将适应性信号传递至翻译后水平。从在干燥样品中下调的遍在蛋白相关基因的启动子中鉴定出高度保守的RY基序(CATGCA)。电脑基因表达分析表明,遍在蛋白相关基因的负调控可能是通过含B3域的转录阻遏物VAL1介导的。这项研究表明,引发可能涉及几个主要过程的转录调控,而蛋白质泛素化中基因的转录调控可能起着枢纽作用,从而在湿度湿度双歧杆菌的干燥耐受性获得过程中将适应性信号传递至翻译后水平。电脑基因表达分析表明,遍在蛋白相关基因的负调控可能是通过含B3域的转录阻遏物VAL1介导的。这项研究表明,引发可能涉及几个主要过程的转录调控,而蛋白质泛素化中基因的转录调控可能起着枢纽作用,从而在湿度湿度双歧杆菌的干燥耐受性获得过程中将适应性信号传递至翻译后水平。电脑基因表达分析表明,遍在蛋白相关基因的负调控可能是通过含B3域的转录阻遏物VAL1介导的。这项研究表明,引发可能涉及几个主要过程的转录调控,而蛋白质泛素化中基因的转录调控可能起着枢纽作用,从而在湿度湿度双歧杆菌的干燥耐受性获得过程中将适应性信号传递至翻译后水平。
更新日期:2019-08-14
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