The power and limitations of gene expression pathway analyses toward predicting population response to environmental stressors
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Rapid environmental changes impact the global distribution and abundance of species, highlighting the urgency to understand and predict how populations will respond. The analysis of differentially expressed genes has elucidated areas of the genome involved in adaptive divergence to past and present environmental change. Such studies however have been hampered by large numbers of differentially expressed genes and limited knowledge of how these genes work in conjunction with each other. Recent methods (broadly termed “pathway analyses”) have emerged that aim to group genes that behave in a coordinated fashion to a factor of interest. These methods aid in functional annotation and uncovering biological pathways, thereby collapsing complex datasets into more manageable units, providing more nuanced understandings of both the organism‐level effects of modified gene expression, and the targets of adaptive divergence. Here, we reanalyze a dataset that investigated temperature‐induced changes in gene expression in marine‐adapted and freshwater‐adapted threespine stickleback (Gasterosteus aculeatus), using Weighted Gene Co‐expression Network Analysis (WGCNA) with PANTHER Gene Ontology (GO)‐Slim overrepresentation and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) pathway analysis. Six modules exhibited a conserved response and six a divergent response between marine and freshwater stickleback when acclimated to 7°C or 22°C. One divergent module showed freshwater‐specific response to temperature, and the remaining divergent modules showed differences in height of reaction norms. PPARAa, a transcription factor that regulates fatty acid metabolism and has been implicated in adaptive divergence, was located in a module that had higher expression at 7°C and in freshwater stickleback. This updated methodology revealed patterns that were not found in the original publication. Although such methods hold promise toward predicting population response to environmental stressors, many limitations remain, particularly with regard to module expression representation, database resources, and cross‐database integration.
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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 | 0,012 | 0,020 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,004 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».