A comprehensive epigenomic analysis of phenotypically distinguishable, genetically identical female and male Daphnia pulex
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Daphnia species reproduce by cyclic parthenogenesis involving both sexual and asexual reproduction. The sex of the offspring is environmentally determined and mediated via endocrine signalling by the mother. Interestingly, male and female Daphnia can be genetically identical, yet display large differences in behaviour, morphology, lifespan and metabolic activity. Our goal was to integrate multiple omics datasets, including gene expression, splicing, histone modification and DNA methylation data generated from genetically identical female and male Daphnia pulex under controlled laboratory settings with the aim of achieving a better understanding of the underlying epigenetic factors that may contribute to the phenotypic differences observed between the two genders. RESULTS: In this study we demonstrate that gene expression level is positively correlated with increased DNA methylation, and histone H3 trimethylation at lysine 4 (H3K4me3) at predicted promoter regions. Conversely, elevated histone H3 trimethylation at lysine 27 (H3K27me3), distributed across the entire transcript length, is negatively correlated with gene expression level. Interestingly, male Daphnia are dominated with epigenetic modifications that globally promote elevated gene expression, while female Daphnia are dominated with epigenetic modifications that reduce gene expression globally. For examples, CpG methylation (positively correlated with gene expression level) is significantly higher in almost all differentially methylated sites in male compared to female Daphnia. Furthermore, H3K4me3 modifications are higher in male compared to female Daphnia in more than 3/4 of the differentially regulated promoters. On the other hand, H3K27me3 is higher in female compared to male Daphnia in more than 5/6 of differentially modified sites. However, both sexes demonstrate roughly equal number of genes that are up-regulated in one gender compared to the other sex. Since, gene expression analyses typically assume that most genes are expressed at equal level among samples and different conditions, and thus cannot detect global changes affecting most genes. CONCLUSIONS: The epigenetic differences between male and female in Daphnia pulex are vast and dominated by changes that promote elevated gene expression in male Daphnia. Furthermore, the differences observed in both gene expression changes and epigenetic modifications between the genders relate to pathways that are physiologically relevant to the observed phenotypic differences.
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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 ».