Characterization and visualization of global metabolomic responses of <i>Brachypodium distachyon</i> to environmental changes
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Plant responses to environmental change are mediated via changes in cellular metabolomes. However, <5% of signals obtained from tandem liquid chromatography mass spectrometry (LC-MS/MS) can be identified, limiting our understanding of how different metabolite classes change under biotic/abiotic stress. To address this challenge, we performed untargeted LC-MS/MS of leaves, roots and other organs of Brachypodium distachyon , a model Poaceae species, under 17 different organ-condition combinations, including copper deficiency, heat stress, low phosphate and arbuscular mycorrhizal symbiosis (AMS). We used a combination of information theory-based metrics and machine learning-based identification of metabolite structural classes to assess metabolomic changes. Both leaf and root metabolomes were significantly affected by the growth medium. Leaf metabolomes were more diverse than root metabolomes, but the latter were more specialized and more responsive to environmental change. We also found that one week of copper deficiency shielded the root metabolome, but not the leaf metabolome, from perturbation due to heat stress. Using a recently published deep learning based method for metabolite class predictions, we analyzed the responsiveness of each metabolite class to environmental change, which revealed significant perturbations of various lipid classes and phenylpropanoids such as cinnamic acids and flavonoids. Co-accumulation analysis further identified condition-specific metabolic biomarkers. Finally, to make these results publicly accessible, we developed a novel visualization platform on the Bioanalytical Resource website, where significantly perturbed metabolic classes can be readily visualized. Overall, our study illustrates how emerging chemoinformatic methods can be applied to reveal novel insights into the dynamic plant metabolome and plant stress adaptation.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 ».