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
yeee发布了新的文献求助30
刚刚
暮雨发布了新的文献求助10
刚刚
旺仔同学完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
QiFENG完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
ertredffg完成签到,获得积分10
4秒前
yikeky星完成签到 ,获得积分10
5秒前
仙林AK47发布了新的文献求助20
5秒前
lanyue发布了新的文献求助30
5秒前
6秒前
FDXF发布了新的文献求助10
7秒前
半岛铁盒完成签到,获得积分10
7秒前
可不可以发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
今后应助Hhhhhy采纳,获得30
10秒前
11秒前
小鱼发布了新的文献求助10
11秒前
英俊的铭应助Mr.Ren采纳,获得10
11秒前
shierdianxing完成签到,获得积分20
12秒前
仙林AK47发布了新的文献求助10
13秒前
天天快乐应助lanyue采纳,获得10
14秒前
zhaozhenyang发布了新的文献求助10
14秒前
共享精神应助haha采纳,获得10
14秒前
鳗鱼士萧发布了新的文献求助10
14秒前
lllliu发布了新的文献求助200
15秒前
完美世界应助土土采纳,获得10
15秒前
NexusExplorer应助lyyyyyy采纳,获得10
15秒前
17秒前
17秒前
Selonfer发布了新的文献求助500
17秒前
18秒前
斯文败类应助zao采纳,获得10
18秒前
tupos完成签到,获得积分10
19秒前
小鱼完成签到,获得积分10
19秒前
hhhh发布了新的文献求助10
20秒前
morena发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
顺利毕业应助芋泥丸丸采纳,获得10
22秒前
22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 5000
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
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Blackwell's five-minute veterinary consult clinical companion: small animal gastrointestinal diseases 500
Data book on fatigue strength of metallic materials 500
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 7563751
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9144268
关于积分的说明 19552237
捐赠科研通 7151262
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3262390
关于科研通互助平台的介绍 2428640
邀请新用户注册赠送积分活动 2252109