Quantitative metabolomics (qMetabol

Quantitative metabolomics (qMetabolomics) is a powerful tool for understanding the intricate metabolic processes involved in plant abiotic stress responses. qMetabolomics is hindered by the limited coverage and high cost of isotopically labeled standards. In this study, we first selected 271 metabolites which might play important roles in abiotic stress responses as the targets and established a comprehensive LC–MS/MS based qMetabolomic method. We then developed a novel metabolic labeling method using E. coli–Saccharomyces cerevisiae two-step cultivation for the production of uniformly 13C-labeled metabolites as internal standards. Finally, we applied the developed qMetabolomic method to investigate the influence of Pb stress on maize root metabolism. The absolute concentration of 226 metabolites in maize roots was accurately quantified in a single run within 30 min. Our study also revealed that glycolysis, purine, pyrimidine, and phospholipids were the main metabolic pathways in maize roots involved in Pb stress response. To our knowledge, this is the most comprehensive qMetabolomic method for plant metabolomics thus far. We developed a simple and inexpensive metabolic labeling method which dramatically expanded the availability of uniformly 13C labeled metabolites. Our findings also provided new insights of maize metabolic responses to Pb stress.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Metabolomics เชิงปริมาณ (qMetabolomics) เป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสำหรับการทำความเข้าใจกระบวนเผาผลาญซับซ้อนที่เกี่ยวข้องในการตอบสนองความเครียด abiotic พืช qMetabolomics เป็นผู้ที่ขัดขวางครอบคลุมจำกัดและต้นทุนสูง isotopically ป้ายมาตรฐาน ในการศึกษานี้ เราต้องเลือก metabolites 271 ซึ่งอาจมีบทบาทสำคัญในการตอบสนองความเครียด abiotic เป็นเป้าหมาย และสร้างวิธี qMetabolomic LC – MS/MS โดยครอบคลุม แล้วเราพัฒนานวนิยายเผาผลาญการติดฉลากวิธีใช้ E. coli – Saccharomyces cerevisiae สองขั้นตอนเพาะปลูกสำหรับการผลิตสม่ำเสมอเมื่อเทียบเคียง 13C ป้าย metabolites เป็นมาตรฐานภายใน สุดท้าย เราใช้วิธีการพัฒนา qMetabolomic เพื่อตรวจสอบอิทธิพลของความเครียด Pb การเผาผลาญรากข้าวโพด แน่นอนความเข้มข้นของ metabolites 226 ในรากข้าวโพดถูกแม่นยำ quantified ในรันหนึ่งครั้งภายใน 30 นาที เรายังเปิดเผยว่า glycolysis, purine, pyrimidine และ phospholipids มีมนต์เผาผลาญหลักในรากข้าวโพดเลี้ยงสัตว์ที่เกี่ยวข้องกับการตอบสนองต่อความเครียดของ Pb ความรู้ของเรา อยู่วิธีการ qMetabolomic มากที่สุดสำหรับพืช metabolomics ฉะนี้ เราพัฒนาง่าย และราคาไม่แพงเผาผลาญการติดฉลากวิธีการซึ่งในกรณีขยายความสม่ำเสมอเมื่อเทียบเคียง 13C ป้าย metabolites ผลการวิจัยของเรายังให้ความเข้าใจใหม่ของข้าวโพดเผาผลาญตอบสนองต่อความเครียดของ Pb

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

metabolomics เชิงปริมาณ (qMetabolomics) เป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสำหรับการทำความเข้าใจกระบวนการเผาผลาญอาหารที่ซับซ้อนที่เกี่ยวข้องในการตอบสนองต่อความเครียด abiotic พืช qMetabolomics ถูกขัดขวางโดยความคุ้มครองที่ จำกัด และค่าใช้จ่ายสูงของมาตรฐานที่มีข้อความ isotopically ในการศึกษาครั้งนี้เราเลือก 271 สารที่อาจมีบทบาทสำคัญในการตอบสนองความเครียด abiotic เป็นเป้าหมายและเป็นที่ยอมรับครอบคลุม LC-MS / MS ตามวิธี qMetabolomic จากนั้นเราจะพัฒนาวิธีการติดฉลากการเผาผลาญของนวนิยายที่ใช้เพาะปลูกเชื้อ E. coli-Saccharomyces cerevisiae สองขั้นตอนในการผลิตสาร 13C ที่มีข้อความเหมือนกันเป็นมาตรฐานภายใน สุดท้ายเรานำมาใช้พัฒนาวิธี qMetabolomic ที่จะตรวจสอบอิทธิพลของความเครียด Pb ในการเผาผลาญรากข้าวโพด ความเข้มข้นที่แน่นอนของ 226 สารในรากข้าวโพดถูกวัดอย่างถูกต้องในการทำงานครั้งเดียวภายใน 30 นาที การศึกษาของเรายังเผยว่า glycolysis, purine, pyrimidine และ phospholipids ถูกเผาผลาญเซลล์หลักในรากข้าวโพดส่วนร่วมในการตอบสนองต่อความเครียด Pb เพื่อความรู้ของเรานี้เป็นวิธีที่ qMetabolomic ครอบคลุมมากที่สุดสำหรับ metabolomics พืชป่านนี้ เราได้พัฒนาวิธีการติดฉลากการเผาผลาญอาหารที่ง่ายและราคาไม่แพงซึ่งช่วยขยายความพร้อมของ 13C สม่ำเสมอการติดฉลากสาร ผลการวิจัยของเรายังให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่ของการตอบสนองการเผาผลาญข้าวโพดความเครียด Pb

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

เมตะโบโลมิกเชิงปริมาณ ( qmetabolomics ) เป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสำหรับความเข้าใจที่ซับซ้อนเกี่ยวกับกระบวนการที่เกี่ยวข้องในพืช ไร่ ความเครียด การตอบสนอง qmetabolomics จะถูกขัดขวางโดยครอบคลุม จำกัด และมีราคาสูง isotopically ข้อความมาตรฐาน ในการศึกษานี้เราเลือกก่อนเพราะสารซึ่งอาจมีบทบาทสำคัญในการตอบสนองความเครียด ไร่เป็นเป้าหมายและสร้าง LC MS / MS และครอบคลุมตามวิธี qmetabolomic . เราจึงพัฒนาวิธีการใหม่เกี่ยวกับการติดฉลากใช้ E . coli และ Saccharomyces cerevisiae สองขั้นตอนการเพาะปลูกเพื่อผลิตสารมาตรฐานอย่างสม่ำเสมอ 13C ติดป้ายเป็นภายใน ในที่สุดเราใช้ qmetabolomic พัฒนาวิธีตรวจสอบอิทธิพลของ PB ความเครียดในข้าวโพดรากการเผาผลาญอาหาร ความเข้มข้นที่แน่นอนของ 226 หลายชนิดในรากข้าวโพดก็ถูกต้อง quantified ในระยะเดียว ภายใน 30 นาที ผลการศึกษาพบว่า ไกลโคไลซีส purine และ pyrimidine , , phospholipids เป็นเส้นทางหลักในการเผาผลาญ รากข้าวโพดที่เกี่ยวข้องกับการตอบสนองต่อความเครียดและตะกั่วความรู้ของเรานี้เป็น qmetabolomic ที่ครอบคลุมมากที่สุดวิธีการปลูกเมตะโบโลมิกปานฉะนี้ เราพัฒนาได้ง่าย และราคาไม่แพง วิธีการสลายการติดฉลากซึ่งขยายตัวอย่างมาก พร้อมขึ้นป้าย 13C สาร . ผลการวิจัยของเรายังให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่ของข้าวโพดต่อตะกั่วสลายความเครียด