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镉毒性效应的调控网络的组学分析
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背景

泥蚶可以积累大量稀有金属,所以常用来作为研究金属毒性机理的生物模型。对泥蚶进行不同浓度不同时间的暴露,取其鳃进行代谢组和蛋白组分析,使用omicsbean进行分析。

两个暴露浓度:25μg/L和250μg/L,暴露时间24h,48h,96h

结果

1.泥蚶鳃中镉含量测定



由图中可知暴露时间越长,暴露浓度越大,泥蚶体内镉的积累量越高。

2.代谢组学分析



在镉的毒性作用下,泥蚶鳃内部分代谢物含量发生变化,亚牛磺酸和β-丙氨酸含量下降,渗透压调节功能紊乱。由于25μg/L和250μg/L暴露组代谢标志物基本一致,并且两个剂量下差别不大,所以选用250μg/L组进行蛋白组分析。

3.蛋白组分析



不同时间点,最显著的kegg富集通路显示如上图,共有的三个通路是 glycolysis/glucon-eogenesis, tight junctions and ribosomes,提示镉的毒性机制可能与这三个通路紧密相关。

4.蛋白组和代谢组整合分析



由代谢组和蛋白组多得结果选择生物过程或者kegg通路,如上图可知核糖体代谢被上调,糖酵解和紧密连接过程被抑制,而这些通路和组蛋白复合物的形成(被抑制)有较为紧密的联系。其中紧密连接和氧化应激压力与NO的调控有关,会导致钙离子结合蛋白和下游氨基酸代谢的上调。