基于生物信息学探讨植物拟南芥的UV-B辐射保护机制

摘要

UV-B照射对植物的分子和细胞造成损害,为了适应生存植物也进化出一套UV-B保护机制.为了更好地了解植物的UV-B保护机制,本研究采用生物信息学的方法对公共数据库中UV-B响应相关的基因进行深入挖掘.采用GEO2R挖掘GEO数据库中的表达芯片数据(GSE3533和GSE22951),获取差异表达基因,然后采用Venny 2.1.0、DAVID、STRING、Cytoscape 3.6.1等工具对差异表达基因进行深入分析.通过对GSE3533和GSE22951的差异表达基因做交集,共鉴定到251个上调DEGs和246个下调DEGs.功能富集分析结果显示,上调的DEGs共注释到58个GO条目和5条KEGG通路中,下调的DEGs共注释到46个GO条目和3条KEGG通路中.上调的DEGs主要与karrikin反应、UV-B反应、热反应、UDP-糖基转移酶活性和类黄酮生物合成等功能相关,下调的DEGs则主要与戊糖和葡萄糖醛酸互变异构、脂肪酸延长等功能相关.PPI网络分析总共鉴定3个与UV-B相关的核心基因,其中AT5G25930、F3H在UV-B处理组中表达升高,AT3G49670在UV-B处理组中表达降低.结果表明,通过对UV-B表达芯片及其DEGs进行深入分析得到3个关键基因,为揭示植物的对UV-B辐射保护机制提供了未来的研究方向.