シロイヌナズナのプロテオミクスの発散は、独自の葉酸胞体と同種倍数体とその前駆細胞

多くの植物や一部の動物では、自己過溶症と異数性が一般的です。ゲノム組成と遺伝子発現の急速な変化は、自己脂肪胞体と同種倍数体の両方で観察されていますが、プロテオミクスの発散に対する倍数体の効果はよく理解されていません。ここでは、シロイヌナズナの葉の葉のタンパク質変化の定量的分析を、質量分析と相対的および絶対定量化するための等変量タグ（ITRAQ）を使用して、その前駆細胞を報告します。分析された1000を超えるタンパク質で、タンパク質の発散のレベルは、シロイヌナズナとシロイヌナのアレンサの間で比較的高く（〜18％）、A。thaliana二倍体とオートテトラプロイドと中間体（〜8.3および8.2％）の間で比較的低い（〜6.8％））f（1） - およびf（8）は、それぞれ中期値と比較して、それぞれ分配されています。プロテオミクスの発散のこのパターンは、以前に報告された遺伝子発現データと一致していました。特に、f（1）およびf（8）のアロテトラプ倍体の多くの非接種タンパク質（61-62％）も、親の間で示差的に発現しました。非生物的および生物的ストレスの機能的カテゴリーにおける差次的に蓄積されたタンパク質は、A。thalianaの自己溶解と二倍体の間、および2つのシロイヌナズナ種の間で過剰に表現されましたが、アロテトラプ倍体とその前駆細胞の間で有意な差はありませんでした。変化の傾向は類似していますが、以前に報告された差次的に発現した遺伝子と一致した差次的に蓄積されたタンパク質の割合は比較的低かった。ウエスタンブロット分析により、累積レベルが差別的に発現されたアイソフォームを含むいくつかの選択されたタンパク質が確認されました。これらのデータは、種間の高いタンパク質の発散と、転写後調節の急速な変化と、倍数化中のタンパク質の翻訳修飾を示唆しています。

Autopolyploidy and allopolyploidy are common in many plants and some animals. Rapid changes in genomic composition and gene expression have been observed in both autopolyploids and allopolyploids, but the effects of polyploidy on proteomic divergence are poorly understood. Here, we report quantitative analysis of protein changes in leaves of Arabidopsis autopolyploids and allotetraploids and their progenitors using isobaric tags for relative and absolute quantitation (iTRAQ) coupled with mass spectrometry. In more than 1000 proteins analyzed, the levels of protein divergence were relatively high (~18%) between Arabidopsis thaliana and Arabidopsis arenosa, relatively low (~6.8%) between an A. thaliana diploid and autotetraploid and intermediate (~8.3 and 8.2%) in F(1)- and F(8)-resynthesized allotetraploids relative to mid-parent values, respectively. This pattern of proteomic divergence was consistent with the previously reported gene expression data. In particular, many non-additively accumulated proteins (61-62%) in the F(1) and F(8) allotetraploids were also differentially expressed between the parents. The differentially accumulated proteins in functional categories of abiotic and biotic stresses were overrepresented between an A. thaliana autotetraploid and diploid and between two Arabidopsis species, but not significantly different between allotetraploids and their progenitors. Although the trend of changes is similar, the percentage of differentially accumulated proteins that matched previously reported differentially expressed genes was relatively low. Western blot analysis confirmed several selected proteins with isoforms the cumulative levels of which were differentially expressed. These data suggest high protein divergence between species and rapid changes in post-transcriptional regulation and translational modifications of proteins during polyploidization.