Rețelele moleculare ale placentei postia implicate în degradarea biomasei lignocelulozice au fost dezvăluite
Ayyappa Kumar Sista Kameshwar, Wensheng Qin
Departamentul de Biologie, Universitatea Lakehead, 955 Oliver Road, Thunder Bay, Ontario, P7B 5E1, Canada.
Citare:
Kameshwar AKS, Qin W. Rețele moleculare ale Postia placenta Implicat în degradarea biomasei lignocelulozice dezvăluite din analiza metadatelor a datelor de expresie genetică cu acces deschis. Int J Biol Sci 2018; 14 (3): 237-252. doi: 10.7150/ijbs.22868. Disponibil de pe https://www.ijbs.com/v14p0237.htm
Cuvinte cheie: Postia placenta, Dezintegrare maro, expresie genică, NCBI-Expresie genică omnibus (GEO), lignoceluloză, reacția lui Fenton
Reprezentarea picturală a distribuției CAZymes (GH-glicozid hidrolaze, GT-glicozil transferaze, activitate AA-auxiliară, domenii de legare CBM-carbohidrați, esteraze CE-carbohidrați, EXPN-expansină ca protene, PL-polizaharide liază) în P. placenta MAD-698- Rv1.0 (A) iar numărul de sus indică numărul de gene care codifică o anumită clasă de enzime și fiecare bară prezintă intern diferite sub-clase de enzime și numărul de gene care codifică enzimele corespunzătoare, (B) Comparația CAZymes la nivel de genom între P. placenta și P. chrysosporium
(Faceți clic pe imagine pentru a mări.)
Înțelegerea mecanismelor moleculare fundamentale utilizate de P. placenta în timpul degradării lemnului va ajuta în mod semnificativ industriile în creștere a biocombustibililor să dezvolte metode noi și eficiente pentru descompunerea unităților de carbohidrați (celuloză și hemiceluloză) prin modificarea selectivă a ligninei (prin demetoxilare și scindare limitată a inelului). În acest studiu, am efectuat analize de metadate ale expresiei genelor pe microarray și seturi de date RNA-Seq disponibile public pe P. placenta să înțeleagă modelele comune de exprimare a genelor necesare în timpul progresului reacțiilor Fenton, metabolismul oxalat, H2O2 și generațiile de radicali liberi, degradarea lignocelulozei (CAZime și oxidoreductaze).
În același timp, seturile de date au fost, de asemenea, analizate folosind software-ul GeneSpring® v.14.8. Seturile de date de expresie genică au fost recuperate folosind opțiunea „Import NCBI GEO experiment” prin salvarea fișierelor eșantion GEO în folderul local. Experimentele au fost create ca o singură culoare generică prin aplicarea următoarelor condiții de preprocesare „Valoarea pragului setată la 1,0”, „Normalizarea folosind deplasarea a 75-a percentilă”, valorile eșantionului au fost transformate în baza logaritmică 2 și bazate pe mediana tuturor eșantioanelor. Condițiile experimentale au fost preluate din experimentul GEO corespunzător și literatura de specialitate, a fost folosită pentru gruparea probelor. Eșantioanele au fost filtrate folosind „Probesets by expression”, cu parametrii setați la filtrarea datelor pe date normalizate și filtrarea după percentilă (percentila superioară setată la 100,0 și respectiv percentila inferioară 20,0). Pe baza condițiilor experimentale, s-a efectuat testul Anova unidirecțional și respectiv testul T moderat. Cu toate acestea, pentru setul de date GSE84529, probele au fost preluate și experimentul a fost creat fără pași de preprocesare. Am efectuat o analiză a modificării pliurilor pe probele grupate folosind valorile FPKM și transcrierile exprimate diferențial> 2.0 au fost recuperate pentru analiză.
Fluxul de lucru detaliat pas cu pas utilizat pentru analiza metadatelor P. placenta seturile de date de expresie genică au fost prezentate în Fig. 2.
Detalii platformă a Postia placenta date de expresie genică:
| GSE84529 | Napolitane din lemn | Illumina HiSeq (Postia placenta) | 9 | [21] |
| GSE69004 | Tulpini din lemn de plop | NimbleGen_UW/FPL Postia placenta MAD-698 întregul genom 37K expresie matricea versiunea 1 | 23 | [20] |
| GSE29656 | Aspen măcinat cu bile Pin măcinat cu bile | NimbleGen_UW/FPL Postia placenta MAD-698 întregul genom 37K expresie matricea versiunea 1 | 6 | [16] |
| GSE12540 | Glucoza Celuloza Aspen măcinat cu bile | NimbleGen_UW/FPL Postia placenta MAD-698 întregul genom 37K expresie matrice versiunea 1 | 9 | [1, 22] |
Flux de lucru personalizat pas cu pas utilizat pentru analiza metadatelor Postia placenta seturi de date de expresie genică.
(Faceți clic pe imagine pentru a mări.)
Capacitatea celulolitică rapidă a ciupercilor de putregai brun P. placenta cu siguranță vor fi creditate potențialelor enzime celulolitice și reacțiilor Fentons fără compromisuri. În afară de aceste enzime P. placenta secretă, de asemenea, o listă largă de enzime degradante și detoxifiante ale compușilor aromatici. Analiza statistică a P. placenta seturile de date de expresie genică bazate pe condițiile experimentale furnizate au condus la 5174, 7519, 6390 și 10.754 transcrieri exprimate diferențial între seturile de date GSE12540, GSE29656, GSE69004 și respectiv GSE84529 (Fig. 3).