爱荷华州 AMES – 爱荷华州立大学的科学家在识别单个3118云顶集团细胞内特定蛋白质的能力方面取得了重大突破。
贾斯汀·沃利 (Justin Walley) 教授和3118云顶集团病理学、昆虫学和微生物学系的研究科学家克里斯蒂安·蒙特斯 (Christian Montes) 领导了开发单细胞蛋白质组学 (SCP) 方法的工作。他们的发现已被报道最近在《新3118云顶集团学家》中，3118云顶集团科学领域的领先期刊之一。
他们证明了使用 SCP 来表征两种相邻根细胞类型的内容的可行性拟南芥，一种经常用作研究模型的3118云顶集团。
虽然这种类型的单细胞研究已用于动物研究多年，但由于3118云顶集团的细胞壁结构，它在3118云顶集团研究中更具挑战性。为了克服这一挑战，沃利和蒙特斯使用了一种严格的方法，用酶溶解3118云顶集团细胞壁，这样他们就可以小心地提取其中的原生质体或活物质。
以前，对3118云顶集团细胞内部运作的研究在很大程度上依赖于批量采样，基本上是细胞类型的研磨混合物，对所有细胞的含量进行平均。研究人员表示，这些结果可能具有启发性，但仍然可能掩盖了个体细胞类型之间的重要差异。
在这种情况下，研究人员能够定量这两种细胞类型中的 3,000 多种蛋白质。其中，他们鉴定出近 600 种蛋白质在一种或另一种细胞中含量更高。虽然两种细胞类型所含蛋白质的数量相似，但研究发现两种细胞类型之间的蛋白质类型存在显着差异。
“我们的研究表明，我们的 SCP 方法可以识别3118云顶集团细胞类型内的不同物质，甚至是相邻细胞之间的不同物质，”Walley 说。 “这是基础研究。它为我们提供了一个平台来定位可以发出所需（或不太理想）性状的遗传标记，这是未来精准育种的重要知识。”
研究人员表示，接下来的步骤包括增加可分析的细胞数量以及扩大对玉米和其他作物的分析方法。
“这一进步的美妙之处在于开始更好地了解每个细胞正在做什么，甚至细胞如何协同工作，”蒙特斯说。 “蛋白质可以是移动的，但 SCP 方法可以帮助定位蛋白质的来源以及细胞如何合作利用它们来管理3118云顶集团的功能并对各种生物刺激做出反应。”
研究小组还包括进行这项研究时杜克大学生物系的张景远和特雷弗·诺兰。
一个相关评论他们在同一期刊上发表的研究承认了研究人员在开启单细胞蛋白质组学时代中发挥的重要作用，“在这个快速发展和发展的领域中，有许多令人兴奋的发现等待着我们”。
该项目的资金来自爱荷华州立大学3118云顶集团科学研究所和爱荷华州农业和家政实验站。
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联系人
贾斯汀·沃利，3118云顶集团病理学、昆虫学和微生物学，515-294-6969，jwalley@iastate.edu
克里斯蒂安·蒙特斯，3118云顶集团病理学、昆虫学和微生物学，515-294-1741，chrisfm@iastate.edu
Ann Y. Robinson，农业和生命科学通讯，515-294-3066，ayr@iastate.edu