A post-gene silencing bioinformatics protocol for plant-defence gene validation and underlying process identification: case study of the Arabidopsis thaliana NPR1
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Advances in forward and reverse genetic techniques have enabled the discovery and identification of several plant defence genes based on quantifiable disease phenotypes in mutant populations. Existing models for testing the effect of gene inactivation or genes causing these phenotypes do not take into account eventual uncertainty of these datasets and potential noise inherent in the biological experiment used, which may mask downstream analysis and limit the use of these datasets. Moreover, elucidating biological mechanisms driving the induced disease resistance and influencing these observable disease phenotypes has never been systematically tackled, eliciting the need for an efficient model to characterize completely the gene target under consideration. RESULTS: We developed a post-gene silencing bioinformatics (post-GSB) protocol which accounts for potential biases related to the disease phenotype datasets in assessing the contribution of the gene target to the plant defence response. The post-GSB protocol uses Gene Ontology semantic similarity and pathway dataset to generate enriched process regulatory network based on the functional degeneracy of the plant proteome to help understand the induced plant defence response. We applied this protocol to investigate the effect of the NPR1 gene silencing to changes in Arabidopsis thaliana plants following Pseudomonas syringae pathovar tomato strain DC3000 infection. Results indicated that the presence of a functionally active NPR1 reduced the plant's susceptibility to the infection, with about 99% of variability in Pseudomonas spore growth between npr1 mutant and wild-type samples. Moreover, the post-GSB protocol has revealed the coordinate action of target-associated genes and pathways through an enriched process regulatory network, summarizing the potential target-based induced disease resistance mechanism. CONCLUSIONS: This protocol can improve the characterization of the gene target and, potentially, elucidate induced defence response by more effectively utilizing available phenotype information and plant proteome functional knowledge.
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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 | 0,002 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,003 |
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 ».