Molecular physiology of pumiliotoxin sequestration in a poison frog
Notice bibliographique
Résumé
Poison frogs bioaccumulate alkaloids for chemical defense from their arthropod diet. Although many alkaloids are accumulated without modification, some poison frog species can metabolize pumiliotoxin (PTX 251D) into the more potent allopumiliotoxin (aPTX 267A). Despite extensive research characterizing the chemical arsenal of poison frogs, the physiological mechanisms involved in the sequestration and metabolism of individual alkaloids remain unclear. We first performed a feeding experiment with the Dyeing poison frog (Dendrobates tinctorius) to ask if this species can metabolize PTX 251D into aPTX 267A and what gene expression changes are associated with PTX 251D exposure in the intestines, liver, and skin. We found that D. tinctorius can metabolize PTX 251D into aPTX 267A, and that PTX 251D exposure changed the expression level of genes involved in immune system function and small molecule metabolism and transport. To better understand the functional significance of these changes in gene expression, we then conducted a series of high-throughput screens to determine the molecular targets of PTX 251D and identify potential proteins responsible for metabolism of PTX 251D into aPTX 267A. Although screens of PTX 251D binding human voltage-gated ion channels and G-protein coupled receptors were inconclusive, we identified human CYP2D6 as a rapid metabolizer of PTX 251D in a cytochrome P450 screen. Furthermore, a CYP2D6-like gene had increased expression in the intestines of animals fed PTX, suggesting this protein may be involved in PTX metabolism. These results show that individual alkaloids can modify gene expression across tissues, including genes involved in alkaloid metabolism. More broadly, this work suggests that specific alkaloid classes in wild diets may induce physiological changes for targeted accumulation and metabolism.
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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) | 0,001 | 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 ».