GCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

A Multi-omic Approach to Reveal the Effect of Low-level Gamma Radiation on Rice Seeds

Aplikace | 2016 | Agilent TechnologiesInstrumentace
GC/MSD, GC/MS/MS, GC/HRMS, GC/Q-TOF, Software, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
Zaměření
Potraviny a zemědělství, Metabolomika
Výrobce
Agilent Technologies

Souhrn

Význam tématu


Ionizující záření vyvolává v rostlinných buňkách řadu fyziologických a biochemických změn. Sledování účinků nízké úrovně gama záření na semena rýže je důležité pro pochopení mechanismů odolnosti a zajištění potravinové bezpečnosti v zónách kontaminovaných radionuklidy.

Cíle a přehled studie


Studie měla za cíl identifikovat transkriptomické a metabolomické biomarkery stresové odezvy semen rýže pěstovaných v půdě kontaminované radionuklidy v Iitate farm, prefektura Fukushima, a porovnat je s kontrolními vzorky z čisté půdy. K analýze byla využita sada řešení Agilent Multi-Omics.

Použitá metodika a instrumentace


Vzorky semen rýže odloupána a uchovávána v tekutém dusíku. Izolace RNA kombinovala CTAB, fenol-chloroform a sloupcový kit, kvalita ověřena NanoDrop a Bioanalyzerem 2100. Microarray analýza proběhla na Agilent SureScan s 4×44k microarray čipy. Metabolity extrahovány biphasic metodou (CHCl3:MeOH:H2O), analyzovány GC/Q-TOF (Agilent 7200) s EI režimem a LC/MS (Agilent 1290 Infinity + 6550 Q-TOF) v pozitivním i negativním módu. Data zpracována softwarem MassHunter, ProFinder a Agilent GeneSpring/Mass Profiler Professional 13.1, následná integrace přes MOA Pathway Architect.

Hlavní výsledky a diskuse


Identifikováno 2 331 diferencovaně exprimovaných genů (1 891 up, 440 down). Zvýšená exprese genů obranných drah včetně PR10 (8,2×). Aktivace fenylpropanoidní cesty a syntézy ligninu. U metabolitů zaznamenána akumulace prolinu (+17,5×), trehalózy (+26×), rafinózy (+24,5×) a nenasycených MK (linolenové kyseliny +21,3×). Integrovaná analýza odhalila sdílené cesty (purinová, pentóz-fosfátová, arginin-prolin). Korelační analýzy prokázaly pozitivní vazby mezi geny a metabolity v drahách sacharidů a mastných kyselin.

Přínosy a praktické využití metody


Prokázaná workflow Agilent Multi-Omics umožňuje spolehlivou identifikaci biomarkerů radiačního stresu v rostlinách. Kombinace transkriptomiky a metabolomiky poskytuje komplexní obraz biologických odpovědí, což je klíčové pro výzkum agrární bezpečnosti a kontrolu kvality potravin.

Budoucí trendy a možnosti využití


Další rozvoj multi-omics metodik včetně proteomiky a epigenomiky. Aplikace na další plodiny ohrožené radiací a jinými abiotickými stresy. Zlepšení softwarové integrace a rozšíření databází metabolitů pro hlubší dráhové analýzy.

Závěr


Nízká úroveň gama záření stimuluje koordinovanou obrannou reakci semen rýže, identifikovanou skrze transkriptomické a metabolomické změny. Studie demonstruje široké možnosti Agilent platformy pro komplexní analýzu rostlinných vzorků.

Reference


  • Hayashi G. et al. Unraveling low-level gamma radiation-responsive changes in expression of early and late genes in leaves of rice seedlings at Iitate village, Fukushima. J. Hered. 2014;105:723–738.
  • Palazoglu M., Fiehn O. Metabolite identification in blood plasma using GC/MS and the Agilent Fiehn GC/MS Metabolomics RTL Library. Agilent Technologies Application Note 5990-3638EN, 2009.
  • Rakwal R. et al. Ultra low-dose radiation: stress responses and impacts using rice as a grass model. Int. J. Mol. Sci. 2009;10(3):1215–1225.
  • Brauns F.E., Brauns D.A. The chemistry of lignin: Covering the literature for the years 1949–1958. Academic Press New York, 1960.
  • Neelam D. et al. Radiation sensitivity of Cajanus cajan to gamma radiations. J. Food Process Technol. 2014;5:394.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
A Multi-OmicApproach to Reveal the Effect of Low-Level Gamma Radiation on Rice Seeds
A Multi-Omic Approach to Reveal the Effect of Low-Level Gamma Radiation on Rice Seeds Hayashi, G1., Shibato, J2,3., Kubo, A4., Imanaka, T5., Agrawal, GK6., Shioda, S2,3., Fukumoto, M1., Oros, G7., Rakwal, R2,3,8., Deepak, SA9., GUNDIMEDA Seetaram9, Upendra, S9., Arunkumar, P9…
Klíčová slova
seeds, seedsrice, ricegenes, genespathway, pathwayradiation, radiationfractions, fractionsplants, plantsanalysis, analysispcr, pcracid, acidmetabolite, metabolitedown, downradiated, radiatedfukushima, fukushimaqrt
Metabolomics of Vitreous Humourfrom Retinoblastoma Patients
Metabolomics of Vitreous Humour from Retinoblastoma Patients Seetaramanjaneyulu Gundimeda1, Syed Salman Lateef1, Nilanjan Guha1, Deepak SA1, Arunkumar Padmanaban1, Ashwin Mallipatna2, Arkasubhra Ghosh2. Metabolomics 2015 Poster 018 1. Agilent Technologies India Pvt. Ltd, Bangalore, Karnataka, India 2. GROW Research Laboratory, Narayana…
Klíčová slova
metabolism, metabolismpathway, pathwayretinoblastoma, retinoblastomavitreous, vitreousmetlin, metlinmetabolomics, metabolomicsanalysis, analysisexpression, expressionhumour, humourlibrary, librarydifferential, differentialpatients, patientssearch, searchsecretion, secretiondata
Integrated Transcriptomics and Metabolomics Study of Retinoblastoma Using Agilent Microarrays and LC/MS/GC/MS Platforms
Integrated Transcriptomics and Metabolomics Study of Retinoblastoma Using Agilent Microarrays and LC/MS/GC/MS Platforms Application Note Authors Abstract Nilanjan Guha, Deepak S.A., This Application Note illustrates a multi-omics approach combining Syed Lateef, Seetaraman Gundimeda, transcriptomics and metabolomics to study molecular events…
Klíčová slova
mirna, mirnagene, geneexpression, expressionpathway, pathwayagilent, agilentmicroarray, microarrayomics, omicsmetabolomics, metabolomicstranscriptomics, transcriptomicsusing, usingentities, entitiesgenespring, genespringdata, datawere, weredifferential
Multi-omics Analysis Using Next-Generation Sequencer and Mass Spectrometer in Longevity Research
Application Note No. Multi-omics Analysis Using Next-Generation Sequencer and Mass Spectrometer in Longevity Research 98 Yuki Nakagawa1, Tsubasa Ibushi2, Kosuke Kasadera3, Soshiro Kashio4 Life Science Life Science  Abstract 1. Introduction Using a next-generation sequencer (GridION, Oxford Nanopore Technologies) and…
Klíčová slova
omics, omicslived, livedrna, rnametabolic, metabolicmetabolites, metabolitesanalysis, analysisdna, dnadrosophila, drosophilavermillion, vermillionvariables, variableswild, wildmulti, multigene, genelong, longlongevity
Další projekty
LCMS
ICPMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.