Metabolomic insights into system-wide coordination of vertebrate metamorphosis
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: After completion of embryogenesis, many organisms experience an additional obligatory developmental transition to attain a substantially different juvenile or adult form. During anuran metamorphosis, the aquatic tadpole undergoes drastic morphological changes and remodelling of tissues and organs to become a froglet. Thyroid hormones are required to initiate the process, but the mechanism whereby the many requisite changes are coordinated between organs and tissues is poorly understood. Metabolites are often highly conserved biomolecules between species and are the closest reflection of phenotype. Due to the extensive distribution of blood throughout the organism, examination of the metabolites contained therein provides a system-wide overview of the coordinated changes experienced during metamorphosis. We performed an untargeted metabolomic analysis on serum samples from naturally-metamorphosing Rana catesbeiana from tadpoles to froglets using ultraperformance liquid chromatography coupled to a mass spectrometer. Total and aqueous metabolite extracts were obtained from each serum sample to select for nonpolar and polar metabolites, respectively, and selected metabolites were validated by running authentic compounds. RESULTS: The majority of the detected metabolites (74%) showed statistically significant abundance changes (padj < 0.001) between metamorphic stages. We observed extensive remodelling of five core metabolic pathways: arginine and purine/pyrimidine, cysteine/methionine, sphingolipid, and eicosanoid metabolism and the urea cycle, and found evidence for a major role for lipids during this postembryonic process. Metabolites traditionally linked to human disease states were found to have biological linkages to the system-wide changes occuring during the events leading up to overt morphological change. CONCLUSIONS: To our knowledge, this is the first wide-scale metabolomic study of vertebrate metamorphosis identifying fundamental pathways involved in the coordination of this important developmental process and paves the way for metabolomic studies on other metamorphic systems including fish and insects.
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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 | 0,001 |
| 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 ».