Single molecule, full-length transcript sequencing provides insight into the extreme metabolism of ruby-throated hummingbird <i>Archilochus colubris</i>
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Hummingbirds can support their high metabolic rates exclusively by oxidizing ingested sugars, which is unsurprising given their sugar-rich nectar diet and use of energetically expensive hovering flight. However, they cannot rely on dietary sugars as a fuel during fasting periods, such as during the night, at first light, or when undertaking long-distance migratory flights, and must instead rely exclusively on onboard lipids. This metabolic flexibility is remarkable both in that the birds can switch between exclusive use of each fuel type within minutes and in that de novo lipogenesis from dietary sugar precursors is the principle way in which fat stores are built, sometimes at exceptionally high rates, such as during the few days prior to a migratory flight. The hummingbird hepatopancreas is the principle location of de novo lipogenesis and likely plays a key role in fuel selection, fuel switching, and glucose homeostasis. Yet understanding how this tissue, and the whole organism, achieves and moderates high rates of energy turnover is hampered by a fundamental lack of information regarding how genes coding for relevant enzymes differ in their sequence, expression, and regulation in these unique animals. To address this knowledge gap, we generated a de novo transcriptome of the hummingbird liver using PacBio full-length cDNA sequencing (Iso-Seq), yielding a total of 8.6Gb of sequencing data, or 2.6M reads from 4 different size fractions. We analyzed data using the SMRTAnalysis v3.1 Iso-Seq pipeline, including classification of reads and clustering of isoforms (ICE) followed by error-correction (Arrow). With COGENT, we clustered different isoforms into gene families to generate de novo gene contigs. We performed orthology analysis to identify closely related sequences between our transcriptome and other avian and human gene sets. We also aligned our transcriptome against the Calypte anna genome where possible. Finally, we closely examined homology of critical lipid metabolic genes between our transcriptome data and avian and human genomes. We confirmed high levels of sequence divergence within hummingbird lipogenic enzymes, suggesting a high probability of adaptive divergent function in the hepatic lipogenic pathways. Our results have leveraged cutting-edge technology and a novel bioinformatics pipeline to provide a compelling first direct look at the transcriptome of this incredible organism.
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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) | 0,002 | 0,001 |
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 ».