Functional genomics by integrated analysis of metabolome and transcriptome of Arabidopsis plants over‐expressing an MYB transcription factor
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Notice bibliographique
Résumé
The integration of metabolomics and transcriptomics can provide precise information on gene-to-metabolite networks for identifying the function of unknown genes unless there has been a post-transcriptional modification. Here, we report a comprehensive analysis of the metabolome and transcriptome of Arabidopsis thaliana over-expressing the PAP1 gene encoding an MYB transcription factor, for the identification of novel gene functions involved in flavonoid biosynthesis. For metabolome analysis, we performed flavonoid-targeted analysis by high-performance liquid chromatography-mass spectrometry and non-targeted analysis by Fourier-transform ion-cyclotron mass spectrometry with an ultrahigh-resolution capacity. This combined analysis revealed the specific accumulation of cyanidin and quercetin derivatives, and identified eight novel anthocyanins from an array of putative 1800 metabolites in PAP1 over-expressing plants. The transcriptome analysis of 22,810 genes on a DNA microarray revealed the induction of 38 genes by ectopic PAP1 over-expression. In addition to well-known genes involved in anthocyanin production, several genes with unidentified functions or annotated with putative functions, encoding putative glycosyltransferase, acyltransferase, glutathione S-transferase, sugar transporters and transcription factors, were induced by PAP1. Two putative glycosyltransferase genes (At5g17050 and At4g14090) induced by PAP1 expression were confirmed to encode flavonoid 3-O-glucosyltransferase and anthocyanin 5-O-glucosyltransferase, respectively, from the enzymatic activity of their recombinant proteins in vitro and results of the analysis of anthocyanins in the respective T-DNA-inserted mutants. The functional genomics approach through the integration of metabolomics and transcriptomics presented here provides an innovative means of identifying novel gene functions involved in plant metabolism.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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 | 0,000 | 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) | 0,000 | 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.
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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 découle