2024-01-03
时光飞逝，遥想2023，仿佛就在上周！
不过不要悲伤！相信你也和小派一样，在过去的一年收获满满！这里派门为您精选了2023转录调控精品文章，一文囊括8大研究方向。看完这篇，想必“组学文章无从下笔”这么冰冷的几个字，再也不能从你37℃的嘴里说出！
目录
1、医学
医学研究前沿
中药提取物/化合物处理
2、农学-动物
发育
胁迫
3、农学-植物
生长发育
抗逆
植物-微生物
4、其他方向
食品
环境
1、医学
医学研究前沿
作为人类健康及发展的基础，医学研究一直备受瞩目。随着组学技术的快速发展，帮助研究者们解决了一个又一个科学问题，尤其在疾病研究中，通过组学方法深入了解疾病发展、治疗的分子机制，已经成为了最便捷、常见的研究手段之一。下面就通过小派精选的部分前沿研究项目文章，带你回顾2023的医学研究热点！
文章题目：BRD9-mediated chromatin remodeling suppresses osteoclastogenesis through negative feedback mechanism
期刊：Nature Communications
影响因子：16.6
技术手段：RNA-seq，ATAC-seq，Chip-seq等
技术路线：
部分研究结论：
研究发现髓系中BRD9缺失通过下调干扰素-β（IFN--β）信号来增强破骨细胞谱系定型和骨吸收，BRD9与转录因子FOXP1相互作用，激活Stat1转录，从而介导下游IFN-β信号通路激活。作者利用BRD9和柔性可注射丝光固化丝蛋白水凝胶的药理调节优势，设计了一种局部给药系统，有效减轻唑来膦酸（ZOL）相关的颌骨坏死（ONJ），减轻脂多糖（LPS）诱导的局部侵袭性牙周炎的急性骨丢失。这些结果证明了BRD9在破骨细胞形成中的作用及其对骨疾病的治疗潜力。
2、KSHV microRNA与扩张性心肌病关联新机制
文章题目：A Kaposi’s sarcoma-associated herpes virus-encoded microRNA contributes to dilated cardiomyopathy
期刊：Signal Transduction and Targeted Therapy
影响因子：39.3
技术手段：RIP-seq，转录组分析等
部分研究内容：
kshv-miR-K12-1-5pIFN信号通路示意图
组学分析结果
部分研究结论：
扩张型心肌病(DCM)是心脏移植的主要原因。通过microRNA (miRNA)阵列，在DCM患者中检测到卡波西肉瘤相关疱疹病毒(KSHV)编码的miRNA KSHV-mir-k12-1-5p。测定696例DCM患者血浆中KSHV DNA载量和KSHV-mir-k12-1-5p水平，KSHV DNA血清阳性的DCM患者因心血管原因或心脏移植而死亡的个体终点风险增加。在心脏组织中，与健康供者相比，DCM患者心脏中的KSHV DNA负荷也有所增加。
此外，KSHV感染的心脏内皮细胞释放的KSHV-miR-K12-1-5p可以破坏心肌细胞中的I型干扰素信号通路。我们使用了两种KSHV-miR-K12-1-5p过表达模型(agomiR和重组腺相关病毒)来探索KSHV编码的miRNA在体内的作用。KSHV-miR-K12-1-5p加重已知嗜心病毒诱导的心功能障碍和炎症浸润。总之，KSHV感染是DCM的危险因素，为DCM的发展提供了涉及病毒及其miRNA的见解。
文章题目：Biomimetic Convex Implant for Corneal Regeneration Through 3D Printing
期刊：ADVANCED SCIENCE
影响因子：15.1
技术手段：RNA-seq等
技术路线：
部分研究结论：
兔角膜上皮细胞(RCECs)在凹凸结构上更陡峭的曲率表面上，细胞组织排列更整齐，细胞-底物粘附更紧密，这也可以通过有限元模拟和信号通路分析得到验证。相比于平面角膜植入体，凸面植入体在体移植时与邻近组织的贴合更好，细胞黏附更强，可在180天内加速角膜上皮化，促进胶原纤维和神经再生。综上所述，打印的凸面角膜植入物可以促进角膜再生，为角膜损伤的治疗提供一种新的转化策略，这一发现加速了3D打印领域的进展。
文章题目：TRPV1 regulates ApoE4-disrupted intracellular lipid homeostasis and decreases synaptic phagocytosis by microglia
期刊：Experimental & Molecular Medicine
影响因子：12.8
技术手段：RNA-seq，脂质组等
技术路线：
部分研究结论：
阐明APOE4诱发阿尔兹海默病的分子机制和细胞途径，对预防和治愈阿尔兹海默病十分重要。本研究发现，用辣椒素激活TRPV1可逆转ApoE4诱导的小胶质细胞免疫功能障碍和神经元自噬损伤，另外TRPV1基因缺失加重了ApoE4小鼠的识别记忆障碍和tau病理。总而言之，TRPV1调节脂质代谢可减轻ApoE4等位基因的影响，这可能是一种潜在的阿尔茨海默症治疗方法。
文章题目：Oxidized mitochondrial DNA induces gasdermin D oligomerization in systemic lupus erythematosus
期刊：Nature Communications
影响因子：16.6
技术手段：RNA-seq等
技术路线：
部分研究结论：
在SLE患者血清和IFN-γ体外刺激后，中性粒细胞释放核DNA和线粒体DNA以及溶解性细胞死亡所需的成孔蛋白GSDMD。从机制上讲，SLE患者血清体外刺激后，FcγR的激活下调了SeRpinb1，导致caspase-1/caspase-11的自发激活和GSDMD裂解为GSDMD-N。此外，mtDNA氧化促进了GSDMD-N寡聚化和细胞死亡。GSDMD是SLE患者和健康人中性粒细胞与ICs孵育后从低密度粒细胞释放细胞外mtDNA所必需的。使用降植烷诱导的狼疮模型，实验发现中性粒细胞特异性Gsdmd缺乏症小鼠或Gsdmd抑制剂双硫仑治疗后，疾病严重程度显著降低。总之，我们的研究强调了氧化mtDNA在诱导GSDMD寡聚化和孔形成中的重要作用。这些发现也表明GSDMD可能是SLE的一个可能的治疗靶点。
文章题目：ovalently Grafted Biomimetic Matrix Reconstructs the Regenerative Microenvironment of the Porous Gradient Polycaprolactone Scaffold to Accelerate Bone Remodeling
期刊：Small
影响因子：13.3
技术手段：蛋白组等
技术路线：
部分研究结论：
本研究通过模仿骨基质的软硬结合结构，利用多巴胺介导的仿生细胞外基质锚定聚多巴胺包被的3DP PCL支架(BM-g-DPCL)，构建了一种化学键合结构。它促进了干细胞在体外的迁移、增殖和成骨分化，并加速了体内内源性干细胞的募集和快速血管生成。植入后，能在骨组织与种植体之间融合，诱导骨基质沉积。蛋白质组学证实细胞因子粘附、生物矿化、快速血管化和细胞外基质形成是临床尺寸兔颅骨缺损重建满意的主要因素。该策略为无生长因子/细胞骨再生支架提供了一种可选的设计思路。
其他精选案例
物种 | 组学 | 期刊 |
文章题目 | ||
人 | 转录组 | Advanced Science |
小鼠 | 转录组 | Journal of Hazardous Materials |
小鼠 | 转录组+代谢组+TMT蛋白组 | Pharmacological Research |
人 | 转录组+单细胞转录组 | Science Translational Medicine |
Diverse rescue potencies of p53 mutations to ATO are predetermined by intrinsic mutational properties p53突变对ATO的不同拯救能力是由其固有的突变特性决定的 | ||
人 | 转录组 | International Journal of Biological Sciences |
NUF2 Drives Cholangiocarcinoma Progression and Migration via Inhibiting Autophagic Degradation of TFR1 NUF2通过抑制TFR1的自噬降解驱动胆管癌的进展和迁移 | ||
大鼠 | 转录组 | Critical Care |
Altered intestinal microbiome and metabolome correspond to the clinical outcome of sepsis 肠道微生物组和代谢组的改变与败血症的临床结果相对应 | ||
人 | 转录组 | Experimental Cell Research |
Hydrogen sulfide protects retinal pigment epithelium cells against ferroptosis through the AMPK- and p62-dependent non-canonical NRF2-KEAP1 pathway 硫化氢通过AMPK-和p62依赖的非典型NRF2-KEAP1途径保护视网膜色素上皮细胞免受铁死亡 | ||
小鼠 | 转录组 | Cell Transplantation |
Human Menstrual Blood–Derived Endometrial Stem Cells Promote Functional Recovery by Improving the Inflammatory Microenvironment in a Mouse Spinal Cord Injury Model 人经血来源的子宫内膜干细胞通过改善小鼠脊髓损伤模型的炎症微环境促进功能恢复 | ||
人 | 转录组 | Journal of Cancer |
LncRNA HOTAIR Enhances Epithelial-to-mesenchymal Transition to Promote the Migration and Invasion of Liver Cancer by Regulating NUAK1 via Epigenetic Inhibition miR-145-5p Expression LncRNA HOTAIR通过表观遗传抑制miR-145-5p表达调控NUAK1，增强上皮-间质转化促进肝癌迁移和侵袭 | ||
小鼠 | 转录组+16s+代谢组 | Bioengineering & Translational Medicine |
The efficacy of anti-proteolytic peptide R7I in intestinal inflammation, function, microbiota, and metabolites by multi-omics analysis in murine bacterial enteritis 通过多组学分析抗蛋白水解肽R7I对小鼠细菌性肠炎肠道炎症、功能、微生物群和代谢物的影响 | ||
人 | 转录组 | Cell Reports |
Glutamylation of an HIV-1 protein inhibits the immune response by hijacking STING HIV-1蛋白的谷氨酰化通过劫持STING抑制免疫反应 | ||
大鼠 | 脂质组+转录组 | GENES AND IMMUNITY |
αCGRP deficiency aggravates pulmonary fibrosis by activating the PPARγ signaling pathway αCGRP缺失通过激活PPARγ信号通路加重肺纤维化 | ||
小鼠 | 转录组 | Life Sciences |
ARF1 maintains intestinal homeostasis by modulating gut microbiota and stem cell function ARF1通过调节肠道微生物群和干细胞功能维持肠道内稳态 | ||
小鼠 | 转录组 | Experimental Cell Research |
Increased OIT3 in macrophages promotes PD-L1 expression and hepatocellular carcinogenesis via NF-κB signaling 巨噬细胞中OIT3的升高通过NF-κB信号通路促进PD-L1表达和肝细胞癌变 | ||
小鼠 | 转录组 | Immunobiology |
TLR-2 agonist Pam3CSK4 has no therapeutic effect on visceral leishmaniasis in BALB/c mice and may enhance the pathogenesis of the disease TLR-2激动剂Pam3CSK4对BALB/c小鼠内脏利什曼病无治疗作用，可能增强其发病机制 | ||
小鼠 | 转录组 | Food Science and Human Wellness |
Per1/Per2 double knockout transcriptome analysis reveals circadian regulation of hepatic lipid metabolism Per1/Per2双敲除转录组分析揭示了肝脏脂质代谢的昼夜节律调节 | ||
小鼠 | 脂质组+16s | Molecules |
Hyperoside Nanomicelles Alleviate Atherosclerosis by Modulating the Lipid Profile and Intestinal Flora Structure in High-Fat-Diet-Fed Apolipoprotein-E-Deficient Mice 金丝桃苷纳米胶束通过调节高脂饮食喂养的载脂蛋白e缺乏小鼠的脂质谱和肠道菌群结构来缓解动脉粥样硬化 | ||
中药提取物/化合物处理
组学技术作为优良的技术手段，广泛应用于评价药物、化合物对生物体带来的疗效或伤害，从分子水平挖掘物质处理后对机体产生的影响。小派整理了2023一些相关实验设计的研究案例，带你快速get经典文章思路。
文章题目：Chlorogenic Acid Ameliorates Post-Infectious Irritable Bowel Syndrome by Regulating Extracellular Vesicles of Gut Microbes
期刊：Advanced Science
影响因子：15.1
技术手段：非靶向代谢组（GC‒TOF‒MS），蛋白组，16s等
技术路线：
部分研究结论：
本文研究了绿原酸(CGA)在缓解大鼠PI-IBS中的作用，这是一种具有多种药理特性的天然化合物。直肠给药CGA通过调节肠道菌群及其代谢产物缓解PI-IBS，阐明肠道菌群在PI-IBS发病机制中起关键作用。添加CGA显著提高了粪便中产酸拟杆菌的丰度和甘氨酸水平。原核细胞和真核细胞之间的生物信号交换主要是通过细胞外囊泡(EVs)的分泌，甘氨酸结构改变Bacteroides acidifaciens 胞外囊泡（EVs)并富集胞外囊泡中的功能蛋白;甘氨酸诱导的EVs通过减轻肠道脏器炎症和超敏反应，维持黏膜屏障功能从而减轻PI-IBS。因此，CGA通过肠道微生物群及其代谢产物介导来缓解PI-IBS。本研究提出了一种肠道微环境与宿主之间信号交换的新机制。
文章题目：Structure and hepatoprotective activity of Usp10/NF-kB/Nrf2 pathway-related Morchella esculenta polysaccharide
期刊：Carbohydrate Polymers
影响因子：11.2
技术手段：代谢组，16s，蛋白组等
技术路线：
部分研究结论：
从羊肚菌中提取并纯化了水溶性羊肚菌多糖2（MEP2），分子量为959kDa的MEP2具有a→4)-α-D-Glcp-(1→葡聚糖主链，并且该分支在H-6位置被α-D-Glcp-(1→4)-α-D-Glcp-(1→残基和α-D-Glcp-(1→残基。在慢性酒精诱导的肝损伤小鼠中，MEP2通过Usp10/Nrf2/NF-kB信号通路调节血清代谢产物和肠道微生物群的水平，以抑制炎症反应和氧化应激，减轻肝损伤。这些数据支持了MEP2作为酒精性肝损伤潜在治疗策略的应用。
3、从摩氏假单胞菌923中提取的天然抗生素吡唑三嗪对植物病原细菌和真菌具有抑制作用
文章题目：The natural pyrazolotriazine pseudoiodinine from Pseudomonas mosselii 923 inhibits plant bacterial and fungal pathogens
期刊：Nature Communications
影响因子：16.6
技术手段：基因组，转录组等
部分研究内容：
GacA和CsrA介导吡唑三嗪的生物合成
部分研究结论：
本文报道了从水稻根际土壤中分离到一株具有特异性抑制植物细菌性病原菌黄单胞菌和真菌病原菌稻瘟病菌生长的假单胞菌923株。该抗菌化合物经高分辨率质谱、核磁共振和单晶x射线衍射纯化并鉴定为pseudoiodinine。全基因组随机突变、转录组分析和生化分析确定pseudoiodinine生物合成簇为psdABCDEFG。通过优化发酵培养基，过表达生物合成操纵子，去除CsrA结合位点，pseudoiodinine产量增加22.4倍。菌株923和植物中纯化的pseudoiodinine均能抑制病原菌而不影响水稻寄主，表明pseudoiodinine可用于植物病害的防治。
其他精选案例
物种 | 组学 | 期刊 |
文章题目 | ||
小鼠 | 转录组+宏基因组 | Cell Metabolism |
Hyodeoxycholic acid alleviates non-alcoholic fatty liver disease through modulating the gut-liver axis 羟脱氧胆酸通过调节肠-肝轴减轻非酒精性脂肪肝疾病 | ||
大鼠 | 代谢组+16s | Journal of Functional Foods |
Analysis of the alleviating effect of black bean peel anthocyanins on type 2 diabetes based on gut microbiota and serum metabolome 基于肠道菌群和血清代谢组分析黑豆皮花青素对2型糖尿病的缓解作用 | ||
大鼠 | 全转录组 | European Journal of Pharmacology |
Bioinformatics analysis of ceRNA regulatory network of baicalin in alleviating pathological joint alterations in CIA rats 黄芩苷ceRNA调控网络减轻CIA大鼠病理性关节改变的生物信息学分析 | ||
小鼠 | 转录组 | International Immunopharmacology |
Novel antidepressant-like properties of the fullerenol in an LPS-induced depressive mouse model 富勒烯醇在LPS诱导的抑郁小鼠模型中的新型抗抑郁特性 | ||
大鼠 | 转录组 | Food Chemistry |
Investigation of isoflavone constituents from tuber of Apios americana Medik and its protective effect against oxidative damage on RIN-m5F cells 北美土圞儿块茎中异黄酮成分及其对RIN-m5F细胞氧化损伤的保护作用 | ||
鸡 | 转录组 | Metabolites |
Magnolol as a Protective Antioxidant Alleviates Rotenone-Induced Oxidative Stress and Liver Damage through MAPK/mTOR/Nrf2 in Broilers 厚朴酚作为保护性抗氧化剂通过MAPK/mTOR/Nrf2缓解鱼藤酮诱导的肉仔鸡氧化应激和肝脏损伤 | ||
白色念珠菌 | 转录组+蛋白组 | International Journal of Antimicrobial Agents |
Miltefosine exhibits fungicidal activity through oxidative stress generation and Aif1 activation in Candida albicans 米特氟辛在白色念珠菌中通过氧化应激产生和Aif1激活表现出杀真菌活性 | ||
白色念珠菌 | 转录组 | Microbiology Spectrum |
Hexyl-Aminolevulinate Ethosomes: a Novel Antibiofilm Agent Targeting Zinc Homeostasis in Candida albicans 己基氨基乙酰酸体:一种针对白色念珠菌锌稳态的新型抗生素膜剂 | ||
意大利青霉 | TMT标记蛋白组 | Food Quality and Safety |
Integrative cytology and proteome alterations unravel the multitarget effect of a novel alkaloid antofine against Penicillium italicum 综合细胞学和蛋白质组学改变揭示了一种新型生物碱安托芬对意大利青霉的多靶点效应 | ||
2、农学-动物
发育
农口动物/昆虫研究受限？文章影响因子大打折扣？不存在的！看小派准备的2023发育类研究专题，无论是好思路，还是新技术，双手奉上！还不快收藏起来！
文章题目：Multi- and Transgenerational Developmental Impairments Are Induced by Decabromodiphenyl Ethane (DBDPE) in Zebrafish Larvae
期刊：Environmental Science & Technology
影响因子：11.4
技术手段：全基因组甲基化，RNA-seq等
技术路线：
部分研究结论：
本研究结果证实，DBDPE生命周期暴露会导致后代多代和跨代发育障碍，并增加疾病易感性。此外，DBDPE暴露引发了三代表观遗传和基因表达谱的变化。生物信息学分析表明，与能量代谢和神经发育相关的过程明显中断。此外，通过机器学习获得了一系列转录和甲基化水平的候选基因，这些候选基因涵盖了主要受影响的途径，生化指标、神经递质水平和运动行为结果都证明了该观点。
1、母体免疫因子与生殖系统微生物对后代发育的影响
文章题目：Maternal effects drive intestinal development beginning in the embryonic period on the basis of maternal immune and microbial transfer in chickens
期刊：Microbiome
影响因子：15.5
技术手段：RNA-seq，16s等
部分研究内容：
微生物多样性分析
转录组分析
部分研究结论：
该研究表明，母体免疫优势对鸟类胚胎期开始的后代健康有积极影响。研究结果还表明，适应性母体效应可能通过高水平的母体免疫因子的垂直转移和由增强的母体免疫形成的生殖系统微生物群的垂直转移来实现。综上所述，通过改善产蛋期种鸟的营养和健康管理，提高种鸟的免疫力，可以实现种鸟养殖场、孵化场和养殖场这三条家禽养殖产业链的双赢。母体生殖系统中的微生物可能是促进动物健康的有用资源。
其他精选案例
猪 | smart-seq2 | JOURNAL OF ANIMAL SCIENCE |
猪 | 转录组 | International Journal of Molecular Sciences |
Transcriptomics and Selection Pressure Analysis Reveals the Influence Mechanism of PLIN1 Protein on the Development of Small Size in Min Pigs 转录组学和选择压力分析揭示了PLIN1蛋白对小型猪发育的影响机制 | ||
蜚蠊 | 比较转录组 | Molecular Phylogenetics and Evolution |
Advances in the understanding of Blattodea evolution: Insights from phylotranscriptomics and spermathecae 昆虫进化的研究进展:来自系统转录组学和精子科的见解 | ||
冰川山蝶 | 有参转录组 | International Journal of Molecular Sciences |
Diapause-Linked Gene Expression Pattern and Related Candidate Duplicated Genes of the Mountain Butterfly Parnassius glacialis (Lepidoptera: Papilionidae) Revealed by Comprehensive Transcriptome Profiling 综合转录组分析揭示高山蝶(鳞翅目:凤蝶科)滞育相关基因表达模式及相关候选重复基因 | ||
胁迫
环境的变化同样会对机体产生较大影响，随着环境恶化、污染严重、全球变暖等问题的加剧下，研究动物在相应环境中的耐受程度，与受到的影响，也是当今的重要研究课题。如果您也是这样的研究课题，又对实验设计无从下手，不如先从做个组学开始，帮您迅速聚焦关键信息，为下游实验提供指导思路。
文章题目：Triphenyl phosphate induced reproductive toxicity through the JNK signaling pathway in Caenorhabditis elegans
期刊：Journal of Hazardous Materials
影响因子：13.6
技术手段：RNA-seq等
技术路线：
部分研究结论：
本研究表明，暴露于TPHP会影响秀丽隐杆线虫的生殖能力，包括增加性腺细胞凋亡的数量，减少子宫内发育胚胎的数量以及减少后代的数量。此外，通过转录组分析、qRT-PCR实验和突变体验证方法证实了TPHP暴露会通过JNK信号通路诱导秀丽隐杆线虫的生殖毒性。其中，JNK信号通路中kgb-2和vhp-1基因的缺失在秀丽隐杆线虫暴露于TPHP后生殖性能下降中起着至关重要的作用。这些发现有助于深入了解芳基OPFRs在无脊椎动物体内的生物积累性，对芳基OPFRs的毒性评价具有重要意义，并可为寻找毒性更小、危害更小的阻燃剂提供基础的毒性和毒理机制数据。
文章题目：Polystyrene nanospheres-induced hepatotoxicity in swamp eel (Monopterus albus): From biochemical, pathological and transcriptomic perspectives
期刊：Science of the Total Environment
影响因子：9.8
技术手段：RNA-seq等
技术路线：
部分研究结论：
本研究通过综合分析，从分子、细胞和组织水平研究了PS-NPs慢性暴露对黄鳝的毒理学效应和机制。研究结果揭示了MPs诱导肝毒性的物理化学和分子机制，并强调了淡水养殖中MPs的生态风险评估。
文章题目：Geosmin disrupts energy metabolism and locomotor behavior of zebrafish in early life stages
期刊：Science of the Total Environment
影响因子：9.8
技术手段：RNA-seq，代谢组等
技术路线：
部分研究结论：
本研究通过生化参数检测以及转录组和代谢组分析表明，土臭素可能会导致水生动物的线粒体应激，这为我们提供了对土臭素影响能量代谢潜在机制的新见解。也提醒我们，在未来的研究中应注意慢性暴露后的发育毒性。
其他精选案例
黑斑原鮡 | 转录组 | Aquaculture Reports |
Liver transcriptome analysis revealing response to high-temperature stress in Glyptosternum maculatum (Sisoridae: Siluriformes) 肝脏转录组分析揭示斑状雕胸骨对高温胁迫的响应 | ||
大黄鱼 | TMT标记蛋白组 | Aquaculture |
Proteomic and transcriptomic analysis of large yellow croaker (Larimichthys crocea) during early development under hypoxia and acidification stress 缺氧和酸化胁迫下大黄鱼早期发育的蛋白质组学和转录组学分析 | ||
黄鳝 | 转录组 | Science of the Total Environment |
Dietary polystyrene nanoplastics exposure alters hepatic glycolipid metabolism, triggering inflammatory responses and apoptosis in Monopterus albus 饮食中的聚苯乙烯纳米塑料暴露会改变黄鳝的肝糖脂代谢，引发炎症反应和细胞凋亡 | ||
人 | 转录组 | journal of applied toxicology |
Inorganic arsenic exposure promotes malignant progression by HDAC6-mediated down-regulation of HTRA1 无机砷暴露通过hdac6介导的HTRA1下调促进恶性进展 | ||
小鼠 | 转录组 | Molecules |
BDE-47 Induces Immunotoxicity in RAW264.7 Macrophages through the Reactive Oxygen Species-Mediated Mitochondrial Apoptotic Pathway BDE-47通过活性氧介导的线粒体凋亡途径诱导RAW264.7巨噬细胞的免疫毒性 | ||
3、农学-植物
生长发育
生长发育是植物研究的基石，无论是育种、抗逆、转基因等研究，都离不开植物生长发育过程的知识作为理论研究基础。这里小派精选了相关的项目文章，带您看看2023年植物生长发育方向还有哪些新收获！
1、RLI2通过促进翻译机制的组装来调节拟南芥雌性配子体和胚胎的发育
文章题目：RLI2 regulates Arabidopsis female gametophyte and embryo development by facilitating the assembly of the translational machinery
期刊：Cell Reports
影响因子：8.8
技术手段：蛋白组，RNA-seq等
研究路线：
部分研究结论：
本研究报道了RNase L抑制剂2/ATP-BINDING CASSETTE E2 (RLI2/ABCE2)调控拟南芥的翻译。RLI2的零突变是配子体和胚胎致命的，而RLI2的敲低则引起多效性发育缺陷。RLI2与几种翻译相关因子相互作用。RLI2的敲低会影响参与翻译调控和胚胎发育的一组蛋白质的翻译效率，表明RLI2在这些过程中起着关键作用。特别是，RLI2敲低突变体表现出与生长素信号和雌性配子体和胚胎发育有关的基因表达减少。因此，研究结果表明，RLI2促进了翻译机制的组装，并间接调节了生长素信号传导，从而调节了植物的生长发育。
文章题目：Unexpected growth promotion of Chlorella sacchrarophila triggered by herbicides DCMU
期刊：Journal of Hazardous Materials
影响因子：13.6
技术手段：RNA-seq等
技术路线：
部分研究结论：
本研究结果表明，DCMU对小球藻光自养的损害大于混合营养。此外，低浓度的DCMU (20 - 80 μg/L) 能促进小球藻的混合营养生长，特别是在高辐照下。机制分析表明，DCMU可以通过抑制PSII中的电子传递来减轻光损伤，维持小球藻较高的叶绿素含量，从而提高小球藻对葡萄糖的利用，最终促进小球藻的生长。
其他精选案例
物种 | 组学 | 期刊 |
文章题目 | ||
樱桃 | 转录组 | Frontiers in Plant Science |
Strigolactones modulate stem length and diameter of cherry rootstocks through interaction with other hormone signaling pathways 独脚金内酯通过与其他激素信号通路的相互作用调节樱桃砧木的茎长和直径 | ||
木茼蒿 | 转录组+代谢组 | Scientia Horticulturae |
Integrated transcriptomics and metabolomics analyses provide insights into the mechanisms of capitulum architecture in Argyranthemum frutescens (Asteraceae) 整合转录组学和代谢组学分析为木茼蒿(菊科)头状花序结构机制提供了新的见解 | ||
桉树 | 转录组 | Tree Physiology |
Natural annual transcriptome dynamics of Eucalyptus reveal seasonal adaptation of tropical/sub-tropical trees 桉树自然年转录组动态揭示了热带/亚热带树木的季节适应性 | ||
抗逆
植物在自然环境中生长，常遇到一些不利于植物体代谢和生长发育的环境因素，无论是来自自然环境的非生物胁迫、生物胁迫，还是由人类活动为植物生长带来的影响与胁迫。对于植物抗逆的研究，有助于在未来帮助植物更好的适应环境，茁壮成长。下面通过小派的2023植物抗逆组学文章，带你看看“植物警长”如何抵抗“黑恶势力”！
文章题目：Differentially-expressed genes related to glutathione metabolism and heavy metal transport reveals an adaptive, genotype-specific mechanism to Hg2+ exposure in rice (Oryza sativa L.)
期刊：Environmental Pollution
影响因子：8.9
技术手段：RNA-seq等
技术路线：
部分研究结论：
在汞胁迫下，两种水稻基因型的活性氧(H2O2)的产生增加了MDA含量，从而加剧了过氧化对膜的损伤。然而，H655中抗氧化酶和GSH代谢相关基因的上调表达，使H655的抗氧化酶活性(CAT、SOD)和GSH含量高于H767，从而增强了H655对Hg的耐受性。另一方面，GST和PCS的高表达催化H655中Hg与GSH结合，从而诱导转运体基因YLS2在H655中上调表达。增加了该水稻基因型的汞转运和积累能力。因此，H655的地上部组织中汞的积累量超过H767(图6)。本研究通过对汞胁迫下水稻品种的生理和分子特征的研究，揭示了水稻对汞胁迫的适应机制，有利于制定培育耐汞水稻品种的新策略。
文章题目：Effects of cadmium on transcription, physiology, and ultrastructure of two tobacco cultivars
期刊：Science of the Total Environment
影响因子：9.8
技术手段：RNA-seq等
技术路线：
部分研究结论：
该研究发现镉胁迫下NC55中NtNRAMP5基因的表达量显著高于K326，导致NC55叶片中积累了更多的镉。同时，NtNRAMP3a, NtNRAMP3b和NtNRAMP6在NC55中的高表达增加了NC55对镉的敏感性。另外，镉胁迫下K326中POD活性较高，ROS和MDA积累量较低，ABA含量较高，耐镉相关转录因子（WRKY、MYB、NAC、bHLH）表达量较高，提高了K326对镉的耐受性。导致K326根系和叶片超微结构受镉损伤程度均低于NC55，氮代谢和光合作用速率均高于NC55。最终导致镉胁迫下K326生物量显著高于NC55。这项研究阐明了烟草叶片镉积累和镉耐受性的机理，为培育低镉积累、高镉耐受性烟草品种奠定了理论基础。
其他精选案例
物种 | 组学 | 期刊 |
文章题目 | ||
玉米 | 转录组+蛋白组 | Genes |
Proteome and Ubiquitylome Analyses of Maize Endoplasmic Reticulum under Heat Stress 热胁迫下玉米内质网蛋白质组和泛素组分析 | ||
月牙藻 | 代谢组 | Journal of Environmental Sciences |
Metabolomic profiles in a green alga ( Raphidocelis subcapitata ) following erythromycin treatment: ABC transporters and energy metabolism 红霉素处理后月牙藻(Raphidocelis subcapitata)的代谢组学特征:ABC转运蛋白和能量代谢 | ||
枳 | 全转录组 | Scientia Horticulturae |
Whole transcriptome analysis of trifoliate orange (Poncirus trifoliata (L.) Raf.) under osmotic stress 枳(Poncirus trifoliata, L.)全转录组分析)在渗透胁迫下 | ||
樱桃 | 转录组 | Scientia Horticulturae |
Strigolactone and salicylic acid regulate the expression of multiple stress-related genes and enhance the drought resistance of cherry rootstocks 独脚金内酯和水杨酸调节多种胁迫相关基因的表达，增强了樱桃砧木的抗旱性 | ||
苦草 | 转录组+16s | Environmental and Experimental Botany |
Ecological effects and molecular mechanisms of single and coexisting PFOS and Cu exposure on submerged macrophytes and periphytic biofilms in aquatic environments 全氟辛烷磺酸和铜单一及共存暴露对水生环境中淹没植物和周围植物生物膜的生态效应及分子机制 | ||
甜菜 | 转录组 | Journal of Soil Science and Plant Nutrition |
Nitrogen Application Promotes DroughtStressed Sugar Beet Growth by Improving Photosynthesis, Osmoregulation, and Antioxidant Defense 施氮通过改善光合作用、渗透调节和抗氧化防御促进干旱胁迫下甜菜的生长 | ||
大豆 | 转录组 | Plants |
Overexpression of lncRNA77580 Regulates Drought and Salinity Stress Responses in Soybean lncRNA77580过表达调控大豆干旱和盐胁迫响应 | ||
植物-微生物
提起微生物，植物绝对对他“又爱又恨”！一方面很多微生物会引起植物的真菌、细菌病害，令植物痛不欲生；另一方面，又有很多微生物具有促生作用，与植物相辅相成。这里小派归纳了2023年植物与微生物领域的精品研究，一起来品品？
1、番茄免疫识别的二重性及青枯菌多聚半乳糖醛酸外切酶PehC的毒力活性
文章题目：Duality of immune recognition by tomato and virulence activity of the Ralstonia solanacearum exo-polygalacturonase PehC
期刊：Plant Cell
影响因子：11.6
技术手段：RNA-seq等
技术路线：
部分研究结论：
作者提出了PehC在青枯菌侵染中发挥多重功能的工作模型：在侵染过程中，青枯菌分泌PehA水解寄主植物细胞壁的重要成分果胶，生成OGs。OGs作为一种DAMP，可被植物细膜表面受体WAK1识别并触发DTI。为了逃避这种识别，青枯进化出PehB和PehC来降解OG，生成二聚体GalA2和单体GalA。这些单糖可以在侵染早期作为碳源被青枯菌利用，帮助其在木质部中定殖和生长。同时为了抵抗青枯菌的入侵，番茄进一步进化出了RLK类型的模式识别受体来识别PehC，激活PTI免疫。该研究提出了番茄与青枯菌共同进化的模型，为植物与病原菌之间的竞赛提供了新的模式。
2、叶际微生物组诱导宿主代谢防御水稻稻曲病
文章题目：Phyllosphere microbiome induces host metabolic defence against rice false-smut disease
期刊：Nature Microbiology
影响因子：28.3
技术手段：RNA-seq, 16s等
部分研究内容：
微生物组分析
转录组分析
部分研究结论：
本研究确定了水稻和常驻微生物群之间相互作用的代谢防御，以防御全球流行的植物病原体Ustilaginoidea virens，这导致了稻曲病。通过对16S和转录组测序数据的分析，确定了富含疾病抑制穗的关键微生物类群，特别是乳酸菌和曲霉，将这些数据与初级代谢分析、宿主基因组编辑和微生物分离物移植实验相结合，表明具有这些类群的植物能够以宿主支链氨基酸(BCAA)依赖的方式抵抗U. virens感染。亮氨酸是一种主要的支链氨基酸，通过过量产生H2O2诱导细胞凋亡样死亡，从而抑制了U. virens的致病性。此外，初步田间试验表明，亮氨酸可与化学杀菌剂联合使用，剂量减少50%，但效果与较高浓度的杀菌剂相似。这些发现可能有助于保护作物免受全球范围内流行的稻曲病。
其他精选案例
物种 | 组学 | 期刊 |
文章题目 | ||
枳-丛枝菌根 | 转录组+miRNA | PLANT CELL AND ENVIRONMENT |
Integrated miRNA-mRNA analysis reveals candidate miRNA family regulating arbuscular mycorrhizal symbiosis of Poncirus trifoliata 综合miRNA-mrna分析揭示了调控枳丛枝菌根共生的候选miRNA家族 | ||
库尔勒香梨-枯草芽孢杆菌 | 转录组 | Postharvest Biology and Technology |
Investigating the resistance responses to Alternaria brassicicola in ’Korla’ fragrant pear fruit induced by a biocontrol strain Bacillus subtilis Y2 研究枯草芽孢杆菌Y2对“库尔勒”香梨果实的抗性反应 | ||
玉米-哈茨木霉 | 转录组+miRNA | Journal of Fungi |
Identification of miRNAs Involved in Maize-Induced Systemic Resistance Primed by Trichoderma harzianum T28 agains Cochliobolus heterostrophus 哈茨木霉T28诱导玉米对异养褐蝗系统性抗性相关mirna的鉴定 | ||
番茄-尖孢镰刀菌 | 转录组 | Phytopathology Research |
Enhancing tomato resistance by exploring early defense events against Fusarium wilt disease 探索番茄对枯萎病的早期防御事件，增强番茄的抗性 | ||
4、其他方向
食品
组学技术手段不局限于应用在基础生命科学研究领域，也可以在实际生产应用中发挥广泛作用，在果实保鲜、贮藏、品质与食品风味研究中，都有他们不小的贡献。这里小派带你看看，组学还能这么用！
文章题目：Weissella confusa M1 as an adjunct culture assists microbial succession and flavor formation in gray sufu
期刊：LWT - Food Science and Technology
影响因子：6
技术手段：风味组，宏基因组等
技术路线：
部分研究结论：
本文首次从微生物学和风味组的角度研究了新菌株Weissella confusa M1作为青腐乳辅助培养物的适用性。结果表明，与自然发酵腐乳相比，接种M1菌改善了腐乳的风味、色泽、质地和口感。M1增加了13种游离氨基酸的含量，特别是天冬氨酸和谷氨酸，并通过参与氨基酸和碳水化合物的运输和代谢，推动了发酵过程中微生物群落的多样性和动态。接种M1后产生了许多挥发性化合物，其中正己醛和二甲基硫醚对青腐乳的风味最重要。在M1发酵过程中，肠杆菌和魏斯氏菌与13种关键风味化合物呈正相关。肠杆菌和四球菌与多种氨基酸的产生有关。这些发现证明M1是一种很有前途的加工辅助培养物。
2、低温保存过程中草菇采后品质的促进
文章题目：Lysine and threonine supplementation promotes postharvest quality of Volvariella volvacea mushroom during low-temperature preservation via maintenance of the citrate cycle
期刊：LWT - Food Science and Technology
影响因子：6
技术手段：RNA-seq，代谢组等
部分研究内容：
代谢组和转录组分析结果
部分研究结论：
结果表明，L345-0044喷雾处理对草菇具有48 h的抗冻效果，增加蛋白质翻译、蛋白质输出、N-聚糖生物合成和赖氨酸代谢是抗冷胁迫的必要条件。乙酰辅酶A的合成通过赖氨酸或苏氨酸代谢参与维持柠檬酸循环。抑制与UBEV2相互作用的APC/C可能参与了通路活性的上调。通过补充L-赖氨酸或L-苏氨酸来延长草菇的低温保存。进一步的努力应该针对改进现有的低温保存方法的商业应用。
其他精选案例
物种 | 组学 | 期刊 |
文章题目 | ||
猕猴桃 | 转录组+代谢组 | Postharvest Biology and Technology |
The mechanism of gibberellins treatment suppressing kiwifruit postharvestripening processes by transcriptome analysis 赤霉素处理抑制猕猴桃采后成熟过程的转录组分析机制 | ||
蘑菇 | 转录组 | Journal of Agricultural and Food Chemistry |
LCysteine Treatment Delayed the Quality Deterioration of Fresh-Cut Button Mushrooms by Regulating Oxygen Metabolism, Inhibiting Water Loss, and Stimulating Endogenous H2S Production L-半胱氨酸处理通过调节氧代谢、抑制水分流失和刺激内源性H2S产生延缓了鲜切蘑菇的品质恶化 | ||
金针菇 | 转录组 | Postharvest Biology and Technology |
Integrated multi-omic analyses on yellow Flammulina filiformis cultivar reveal postharvest oxidative damage responses 综合多组学分析揭示黄色金针菇采后氧化损伤反应 | ||
环境
环境性质复杂，对于环境的研究往往需要大量的数据分析与挖掘。组学作为可以直接获取大规模实验数据的技术手段之一，非常适用于环境相关研究，同时结合多组学方法，可以从多角度、多维度挖掘数据，解析环境信息。
文章题目：Natural Algaecide Sphingosines Identified in Hybrid Straw Decomposition Driven by White-Rot Fungi
期刊：Advanced Science
影响因子：15.1
技术手段：RNA-seq，代谢组等
技术路线：
部分研究结论：
该研究结合转录组和非靶向代谢组学方法，发现了一类新型高效化感抑藻剂——鞘氨醇类天然分子。初步研究发现，鞘氨醇类物质可破坏藻类光合作用系统和抗氧化系统、影响藻类对二氧化碳的吸收、诱导藻类细胞凋亡。预期未来可为藻华化感控制提供新的解决方案。
2、协同微生物相互作用驱动孔隙环境中的空间分布
文章题目：Cooperative microbial interactions drive spatial segregation in porous environments
期刊：Nature Communications
影响因子：16.6
技术手段：基因组，转录组，非靶向代谢组，16S rRNA扩增子等
部分研究内容：
生物膜形成过程中的空间生态位划分
群落组装期间的外代谢产物池动态
部分研究结论：
本研究采用微流控芯片来表征多孔的地下环境，并表明自由生活和形成生物膜的细菌之间的合作微生物相互作用触发了主动的空间隔离，从而促进了它们各自在隔离的微栖息地中的优势地位。在最初的定植过程中，自由生活和形成生物膜的微生物从混合的浮游接种物中分离出来，占据环境流体和颗粒表面。与竞争导致的空间排斥相反，主动的空间隔离是由合作相互作用引起的，这提高了生物膜和浮游生物种群的适合度。我们进一步表明，自由生活的节杆菌通过清除生物膜抑制剂D-氨基酸诱导表面定植，并从形成生物膜的菌株分泌的公共产物中获益。总的来说，该研究结果揭示了合作微生物相互作用如何有助于微生物在分离的微栖息地中共存，并推动地下生物膜群落演替。
3、海洋卤代有机物呼吸菌（OHRB）协同交互及其对卤代有机物（HOCs）的适应机制
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文章题目：Marine Dehalogenator and Its Chaperones: Microbial Duties and Responses in 2,4,6-Trichlorophenol Dechlorination
期刊：Environmental Science & Technology
影响因子：11.4
技术手段：宏蛋白组，代谢组，宏基因组等
技术路线：
部分研究结论：
本研究鉴定到一株新的非专性海洋OHRB，该菌具多个保守基序相似却系统发育多样性的RdhA，这对研究海洋OHRB在地理和遗传上的基因流动具有重要意义。研究还揭示了Dendrosporobacter、Methanosarcina 和Peptococcaceae DCH的基因组信息，并构建和验证了它们的代谢通路。结果表明，TCP脱氯培养物中产甲烷菌的发生主要与消耗代谢中间体有关，而不是辅助脱氯。此外，研究还阐明了Dendrosporobacter在辅助TCP脱氯中的重要作用，以及它对TCP的强适应性，为HOCs如何塑造微生物群落结构和功能提供深入的见解。综上所述，本研究加深了我们对海洋OHRB (rdhAs)、辅助微生物以及微生物对HOC适应机制的理解。
文章题目：Aerobic Degradation of the Antidiabetic Drug Metformin by Aminobacter sp. Strain NyZ550
期刊：Environmental Science & Technology
影响因子：11.4
技术手段：基因组，转录组，代谢组等
技术路线：
部分研究结论：
研究首先调研了全国12个污水处理厂污水样品中的二甲双胍及其代谢产物的污染情况，在所有样品中均检测到μg/L水平的二甲双胍及其代谢产物的总累积浓度，同时检测了污水样品中的土著微生物对于二甲双胍的降解能力，最终分离到一株能以二甲双胍为唯一碳、氮源生长的菌株，将其命名为Aminobacter sp 菌株 NyZ550。通过同位素标记、离子色谱、质谱检测等技术鉴定NyZ550代谢二甲双胍的直接代谢产物为胍基脲和二甲胺，并借助转录组测序确定菌株NyZ550代谢二甲双胍的关键基因簇，提出了其完整的代谢途径。该代谢途径可能与环境中频繁检出的高浓度胍基脲残留有关，其生态意义有待进一步探究。
