Single-cell network analysis reveals gene expression programs for Arabidopsis root development and metabolism

拟南芥 基因 基因表达 生物 词根(语言学) 计算生物学 表达式(计算机科学) 拟南芥 细胞 遗传学 细胞生物学 计算机科学 语言学 哲学 突变体 程序设计语言
作者
Ershang Han,Zhenxing Geng,Yue Qin,Yuewei Wang,Shisong Ma
出处
期刊:Plant communications [Elsevier BV]
卷期号:5 (8): 100978-100978
标识
DOI:10.1016/j.xplc.2024.100978
摘要

Single-cell RNA-sequencing datasets of Arabidopsis roots have been generated, but related comprehensive gene co-expression network analyses are lacking. We conducted a single-cell gene co-expression network analysis with publicly available scRNA-seq datasets of Arabidopsis roots using a SingleCellGGM algorithm. The analysis identified 149 gene co-expression modules, which we considered to be gene expression programs (GEPs). By examining their spatiotemporal expression, we identified GEPs specifically expressed in major root cell types along their developmental trajectories. These GEPs define gene programs regulating root cell development at different stages and are enriched with relevant developmental regulators. As examples, a GEP specific for the quiescent center (QC) contains 20 genes regulating QC and stem cell niche homeostasis, and four GEPs are expressed in sieve elements (SEs) from early to late developmental stages, with the early-stage GEP containing 17 known SE developmental regulators. We also identified GEPs for metabolic pathways with cell-type-specific expression, suggesting the existence of cell-type-specific metabolism in roots. Using the GEPs, we discovered and verified a columella-specific gene, NRL27, as a regulator of the auxin-related root gravitropism response. Our analysis thus systematically reveals GEPs that regulate Arabidopsis root development and metabolism and provides ample resources for root biology studies.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
纯真的凉面完成签到,获得积分10
刚刚
CodeCraft应助smoky采纳,获得30
刚刚
旧日完成签到,获得积分10
刚刚
纪乐姗发布了新的文献求助10
刚刚
硕心发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
Billie完成签到,获得积分10
1秒前
年轻龙猫应助伶俐修洁采纳,获得20
1秒前
1秒前
doctor_loong发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
科研通AI6.4应助大白不白采纳,获得10
2秒前
清秀又琴完成签到,获得积分20
2秒前
魏伯安发布了新的文献求助10
2秒前
qiyue发布了新的文献求助10
2秒前
活泼的妙梦完成签到 ,获得积分10
2秒前
deerning发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
能干可兰发布了新的文献求助10
3秒前
TJY完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
Jorna完成签到,获得积分10
5秒前
Owen应助春风吹采纳,获得10
5秒前
自信的涵菡完成签到,获得积分10
5秒前
无花果应助梦幻泡影露电采纳,获得10
5秒前
5秒前
刘海柱发布了新的文献求助10
5秒前
7秒前
汉堡包应助祥子的骆驼采纳,获得10
7秒前
哭泣的山菡完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
小潘同学完成签到,获得积分10
8秒前
小李完成签到,获得积分10
8秒前
He发布了新的文献求助10
8秒前
斯文败类应助嗦了蜜采纳,获得10
8秒前
8秒前
海阔天空发布了新的文献求助10
8秒前
花某人完成签到,获得积分20
9秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 1000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Evidence Summary. Injection (subcutaneous):op- timal administration 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7498430
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9089104
关于积分的说明 19387677
捐赠科研通 7108746
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3250368
关于科研通互助平台的介绍 2419827
邀请新用户注册赠送积分活动 2236201