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多组学揭示喜树碱的生物合成和调控机制(Physiologia Plantarum ,IF=6.4)
喜树碱(CPT)主要来源于喜树,因其具有显著的抗肿瘤活性而受到越来越多的关注。许多CPT衍生物被临床用作有效的抗癌剂。然而,它们的生物合成机制尚不清楚。
该研究使用UMI RNA-seq,ONT全长转录组测序和无标记定量(LFQ)蛋白质组学方法,报道了喜树多组织的代表性转录组和蛋白质组图谱,通过对多组学数据进行综合分析,为CPT的生物合成及其在不同组织中的分级调控提供了新的见解。
UMI RNA-seq:提供了CPT生物合成及其调控的表达图谱,筛选了参与CPT生物合成的候选TFs。ONT全长转录组:鉴定CPT生物合成相关基因的AS事件,表明AS参与调控CPT合成相关基因的组织特异性表达。
蛋白质组:提供了动态的蛋白质表达谱信息,解析CPT合成中涉及的翻译调控机制。
关联分析:挖掘了参与CPT生物合成相关基因的表达模式,表明CPT生物合成在转录后和翻译水平上存在复杂的分级调控。

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血浆多组学揭示精神分裂症炎症失调和加速衰老的分子特征(Molecular Psychiatry,IF =15.992)
精神分裂症是一种主要的精神疾病,会导致精神衰弱,精神分裂症患者会因一系列与衰老相关的疾病而缩短15-20年的寿命。但尚未全面地对精神分裂症人群就与衰老相关的潜在生物学因素进行研究。
该研究通过对54名精神分裂症患者(SZ)和51名年龄相当的非精神对照的血浆的蛋白组学和代谢组学研究,发现了循环血浆中与疾病相关的代谢紊乱和炎症相关的特征分子变化。蛋白质组学:网络分析发现与代谢相关的蛋白质高度相互联系,包括载脂蛋白和胰岛素样生长因子结合蛋白(IGFBP)。
翻译后修饰蛋白质组学:在SZ中N-糖基化修饰上调,结果与先前的报道一致:糖基化蛋白在心血管疾病中升高。非靶向代谢组学:精神分裂症患者中发生改变的代谢物大多为脂质,表明精神分裂症与血浆中脂质的功能失调有关。最后基于SZ和对照组的年龄分组情况,结合机器学习策略识别年龄相关疾病风险的分子决定因素。

参考文献
Zhang H, et al., Integrated transcriptome and proteome analysis provides newinsights into camptothecin biosynthesis and regulation in Camptotheca acuminata. Physiologia Plantarum, 2023.
Campeau A, et al., Multi-omics of human plasma reveals molecular features of dysregulated inflammation and accelerated aging in schizophrenia. Molecular Psychiatry.2021.
基于pearson相关性分析方法,计算基因与代谢物之间的相关系数。将显著性差异基因与显著性差异代谢物之间的相关性以相关系数矩阵热图的形式来展示。

图 转录蛋白相关性热图
为了更加直观的展示相关性关系,筛选绝对值>=0.99的代谢物和基因做了网络图。

图 转录蛋白相关性网络图
根据本实验的差异代谢物分析结果,结合不同组学的分析结果,将相同分组的差异检出物同时映射到KEGG通路图上,以便更好的了解两种组学之间的关系,示例图如下:

图 转录代谢 KEGG通路图
使用R中的cor程序计算基因和代谢物的pearson相关系数,通过九象限图展示每个差异分组里相关系数大于0.9的物质的差异倍数情况,用黑色虚线,从左至右、从上至下,依次分为1-9个象限,如下图所示:

图 转录代谢九象限图
根据差异代谢物,差异蛋白或差异基因的富集分析结果,绘制柱状图,展示同时在多种组学中均有富集的通路。下方表格中第一列蓝色可以点击直达KEGG官网对应通路。

图 转录蛋白代谢 KEGG联合富集图