Transcriptome analysis reveals absence of unintended effects in drought-tolerant transgenic plants overexpressing the transcription factor ABF3
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Plants engineered for abiotic stress tolerance may soon be commercialized. The engineering of these plants typically involves the manipulation of complex multigene networks and may therefore have a greater potential to introduce pleiotropic effects than the simple monogenic traits that currently dominate the plant biotechnology market. While research on unintended effects in transgenic plant systems has been instrumental in demonstrating the substantial equivalence of many transgenic plant systems, it is essential that such analyses be extended to transgenic plants engineered for stress tolerance. Drought-tolerant Arabidopsis thaliana were engineered through overexpression of the transcription factor ABF3 in order to investigate unintended pleiotropic effects. In order to eliminate position effects, the Cre/lox recombination system was used to create control plant lines that contain identical T-DNA insertion sites but with the ABF3 transgene excised. This additionally allowed us to determine if Cre recombinase can cause unintended effects that impact the transcriptome. RESULTS: Microarray analysis of control plant lines that underwent Cre-mediated excision of the ABF3 transgene revealed only two genes that were differentially expressed in more than one plant line, suggesting that the impact of Cre recombinase on the transcriptome was minimal. In the absence of drought stress, overexpression of ABF3 had no effect on the transcriptome, but following drought stress, differences were observed in the gene expression patterns of plants overexpressing ABF3 relative to control plants. Examination of the functional distribution of the differentially expressed genes revealed strong similarity indicating that unintended pathways were not activated. CONCLUSIONS: The action of ABF3 is tightly controlled in Arabidopsis. In the absence of drought stress, ectopic activation of drought response pathways does not occur. In response to drought stress, overexpression of ABF3 results in a reprogramming of the drought response, which is characterized by changes in the timing or strength of expression of some drought response genes, without activating any unexpected gene networks. These results illustrate that important gene networks are highly regulated in Arabidopsis and that engineering stress tolerance may not necessarily cause extensive changes to the transcriptome.
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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 | 0,001 |
| 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 ».