Functional genomics by integrated analysis of metabolome and transcriptome of Arabidopsis plants over‐expressing an MYB transcription factor
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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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 | 0,000 | 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.
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 ».