Metabolic responses of plasma to extreme environments in overwintering Tibetan frogs Nanorana parkeri: a metabolome integrated analysis
Notice bibliographique
Résumé
Many animals lower their metabolic rate in response to low temperatures and scarcity of food in the winter in phenomena called hibernation or overwintering. Living at high altitude on the Tibetan Plateau where winters are very cold, the frog Nanorana parkeri, survives in one of the most hostile environments on Earth but, to date, relatively little is known about the biochemical and physiological adjustments for overwintering by this species. The present study profiled changes in plasma metabolites of N. parkeri between winter and summer using UHPLC-QE-MS non-target metabolomics in order to explore metabolic adaptations that support winter survival. The analysis showed that, in total, 11 metabolites accumulated and 95 were reduced in overwintering frogs compared with summer-active animals. Metabolites that increased included some that may have antioxidant functions (canthaxanthin, galactinol), act as a metabolic inhibitor (mono-ethylhexylphthalate), or accumulate as a product of anaerobic metabolism (lactate). Most other metabolites in plasma showed reduced levels in winter and were generally involved in energy metabolism including 11 amino acids (proline, isoleucine, leucine, valine, phenylalanine, tyrosine, arginine, tryptophan, methionine, threonine and histidine) and 4 carbohydrates (glucose, citrate, succinate, and malate). Pathway analysis indicated that aminoacyl-tRNA biosynthesis, phenylalanine, tyrosine and tryptophan biosynthesis, and nitrogen metabolism were potentially the most prominently altered pathways in overwintering frogs. Changes to these pathways are likely due to fasting and global metabolic depression in overwintering frogs. Concentrations of glucose and urea, commonly used as cryoprotectants by amphibians that winter on land, were significantly reduced during underwater hibernation in N. parkeri. In conclusion, winter survival of the high-altitude frog, N. parkeri was accompanied by substantial changes in metabolomic profiles and this study provides valuable information towards understanding the special adaptive mechanisms of N. parkeri to winter stresses.
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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 | 0,000 |
| 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) | 0,001 | 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 ».