Adaptive Modifications of Muscle Phenotype in High-Altitude Deer Mice Are Associated with Evolved Changes in Gene Regulation
Notice bibliographique
Résumé
At high-altitude, small mammals are faced with the energetic challenge of sustaining thermogenesis and aerobic exercise in spite of the reduced O2 availability. Under conditions of hypoxic cold stress, metabolic demands of shivering thermogenesis and locomotion may require enhancements in the oxidative capacity and O2 diffusion capacity of skeletal muscle to compensate for the diminished tissue O2 supply. We used common-garden experiments involving highland and lowland deer mice (Peromyscus maniculatus) to investigate the transcriptional underpinnings of genetically based population differences and plasticity in muscle phenotype. We tested highland and lowland mice that were sampled in their native environments as well as lab-raised F1 progeny of wild-caught mice. Experiments revealed that highland natives had consistently greater oxidative fiber density and capillarity in the gastrocnemius muscle. RNA sequencing analyses revealed population differences in transcript abundance for 68 genes that clustered into two discrete transcriptional modules, and a large suite of transcripts (589 genes) with plastic expression patterns that clustered into five modules. The expression of two transcriptional modules was correlated with the oxidative phenotype and capillarity of the muscle, and these phenotype-associated modules were enriched for genes involved in energy metabolism, muscle plasticity, vascular development, and cell stress response. Although most of the individual transcripts that were differentially expressed between populations were negatively correlated with muscle phenotype, several genes involved in energy metabolism (e.g., Ckmt1, Ehhadh, Acaa1a) and angiogenesis (Notch4) were more highly expressed in highlanders, and the regulators of mitochondrial biogenesis, PGC-1α (Ppargc1a) and mitochondrial transcription factor A (Tfam), were positively correlated with muscle oxidative phenotype. These results suggest that evolved population differences in the oxidative capacity and capillarity of skeletal muscle involved expression changes in a small suite of coregulated genes.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».