Виявлено молекулярні мережі плаценти Postia, залучені до деградації лігноцелюлозної біомаси
Айяппа Кумар Сіста Камешвар, Веньшен Цинь
Департамент біології, Університет Лейкхед, 955 Oliver Road, Тандер-Бей, Онтаріо, P7B 5E1, Канада.
Цитування:
Камешвар АКС, Цінь В. Молекулярні мережі Росії Постія плацента Участь у деградації лігноцелюлозної біомаси, виявленої в результаті аналізу метаданих даних експресії генів відкритого доступу. Int J Biol Sci 2018 рік; 14 (3): 237-252. doi: 10.7150/ijbs.22868. Доступно з https://www.ijbs.com/v14p0237.htm
Ключові слова: Постія плацента, Розпад бурої гнилі, експресія гена, омнібус експресії гена NCBI (GEO), лігноцелюлоза, реакція Фентона
Наглядне зображення розподілу CAZymes (GH-глікозид-гідролази, GT-глікозилтрансферази, допоміжна активність AA, CBM-вуглеводні домени, CE-вуглеводні естерази, EXPN-експанзин, подібні протеїнам, PL-полісахаридні ліази) П. плацента MAD-698- Rv1.0 (A) а верхнє число позначає кількість генів, що кодують певний клас ферментів, і кожна смужка внутрішньо показує різні підкласи ферментів і кількість генів, що кодують відповідні ферменти, (B) Порівняння CAZymes широкого геному між П. плацента і P. chrysosporium
(Клацніть на зображення, щоб збільшити.)
Розуміння основних молекулярних механізмів, що застосовуються P. плацента під час гниття деревини суттєво допоможе зростаючим галузям виробництва біопалива розробити нові та ефективні методи розщеплення вуглеводних одиниць (целюлоза та геміцелюлоза) шляхом селективної модифікації лігніну (шляхом деметоксилювання та обмеженого розщеплення кільця). У цьому дослідженні ми провели аналіз метаданих експресії генів на загальнодоступних наборах даних мікрочипів та РНК-Seq, проведених на П. плацента зрозуміти загальні закономірності експресії генів, необхідні під час прогресування реакцій Фентона, метаболізму оксалатів, H2O2 та поколінь вільних радикалів, деградації лігноцелюлози (CAZymes та oxidoreductases).
Одночасно набори даних також аналізували за допомогою програмного забезпечення GeneSpring® v.14.8. Набори даних виразів генів отримували за допомогою опції «Імпортувати експеримент NCBI GEO», зберігаючи зразкові файли GEO у локальній папці. Експерименти були створені як загальний одноколірний колір, застосовуючи такі умови попередньої обробки “Порогове значення, встановлене на 1,0”, “Нормалізація з використанням зсуву 75-го перцентиля”, значення вибірки були перетворені в базу даних журналу 2 і базові до медіани всіх зразків. Експериментальні умови були отримані з відповідного експерименту з ГЕО та використана література для групування зразків. Зразки відфільтровували, використовуючи функцію «Зонди за виразом», з параметрами, встановленими для фільтрування даних на нормалізовані дані та фільтрування за процентилем (верхній процентиль встановлений у 100,0 та нижній процентиль 20,0) відповідно. На основі експериментальних умов було проведено односторонній Anova та модерований T-тест відповідно. Однак для набору даних GSE84529 вибірки були отримані, і експеримент був створений без жодних кроків попередньої обробки. Ми провели аналіз зміни згину на згрупованих зразках із використанням значень FPKM, і для аналізу були отримані стенограми, диференційовано виражені> 2.0.
Детальний покроковий робочий процес, що використовується для аналізу метаданих П. плацента Набори даних про експресію генів показані на рис. 2.
Деталі платформи Постія плацента дані про експресію генів:
| GSE84529 | Дерев'яні вафлі | Illumina HiSeq (Постія плацента) | 9 | [21] |
| GSE69004 | Стебла деревини тополі | NimbleGen_UW/FPL Постія плаценти MAD-698 цілий геном 37K експресія масив версія 1 | 23 | [20] |
| GSE29656 | Куля мелена осика Куля мелена сосна | NimbleGen_UW/FPL Постія плаценти MAD-698 цілий геном 37K експресія масив версія 1 | 6 | [16] |
| GSE12540 | Целюлоза глюкози Куля мелена осика | NimbleGen_UW/FPL Постія плаценти MAD-698 цілий геном 37K експресія масив версія 1 | 9 | [1, 22] |
Індивідуальний покроковий робочий процес, що використовується для аналізу метаданих Постія плацента набори даних про експресію генів.
(Клацніть на зображення, щоб збільшити.)
Швидка целюлолітична здатність грибів бурої гнилі П. плацента безумовно, будуть зараховані до потенційних целюлолітичних ферментів та безкомпромісних реакцій Фентона. Крім цих ферментів П. плацента також виділяє великий перелік ароматичних сполук, що розкладають та детоксикують ферменти. Статистичний аналіз П. плацента Набори даних про експресію генів, що базуються на наданих експериментальних умовах, дали 5174, 7519, 6390 та 10 754 диференційовано експресованих стенограм серед наборів даних GSE12540, GSE29656, GSE69004 та GSE84529 відповідно (рис. 3).