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
xzd1014发布了新的文献求助10
3秒前
5秒前
5秒前
5秒前
科研通AI6.4应助Blandwind采纳,获得10
6秒前
9秒前
zhangshenrong完成签到 ,获得积分10
9秒前
鹤昀发布了新的文献求助10
10秒前
朱颜完成签到 ,获得积分10
10秒前
虚幻幼翠发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
奕青完成签到,获得积分10
13秒前
阔达德天发布了新的文献求助10
15秒前
水水完成签到,获得积分10
15秒前
19秒前
21秒前
方舟发布了新的文献求助10
22秒前
传奇3应助阔达德天采纳,获得10
22秒前
鲨鱼也蛀牙完成签到,获得积分10
23秒前
有魅力发卡完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
奥丁蒂法完成签到,获得积分10
25秒前
大萌发布了新的文献求助10
26秒前
干净的琦应助Warden采纳,获得10
26秒前
rr完成签到,获得积分10
28秒前
三又一十八完成签到,获得积分10
28秒前
j7完成签到,获得积分10
28秒前
Lucas应助大萌采纳,获得10
30秒前
zywii发布了新的文献求助10
31秒前
32秒前
希望天下0贩的0应助xzd1014采纳,获得10
33秒前
虚幻幼翠发布了新的文献求助10
33秒前
湘崽丫完成签到 ,获得积分10
34秒前
vv1223完成签到,获得积分10
36秒前
淡淡夕阳完成签到,获得积分10
36秒前
大萌完成签到,获得积分10
37秒前
Patrick完成签到,获得积分10
38秒前
情怀应助苗条菠萝采纳,获得10
40秒前
佟工完成签到,获得积分10
43秒前
研友_8YoVDn完成签到,获得积分10
44秒前
高分求助中
(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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 1500
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
Cancer Targets: Novel Therapies and Emerging Research Directions (Part 1) 400
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6359533
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8173538
关于积分的说明 17214642
捐赠科研通 5414565
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2865530
邀请新用户注册赠送积分活动 1842866
关于科研通互助平台的介绍 1691062