Gene co-expression in response to Staphylococcus aureus infection reveals networks of genes with specific functions during bovine subclinical mastitis
Notice bibliographique
Résumé
Staphylococcus aureus is one of the most prevalent contagious bacterial pathogen of bovine mastitis. The subclinical mastitis it causes has long-term economic implications and it is difficult to control. To further understanding of the genetic basis of mammary gland defense against S. aureus infection, the transcriptomes of milk somatic cells from 15 cows with persistent natural S. aureus infection (S. aureus-positive, SAP) and 10 healthy control cows (HC) were studied by deep RNA-sequencing technology. Comparing the transcriptomes of SAP to HC group revealed 4,077 differentially expressed genes (DEG; 1,616 up- and 2,461 downregulated). Functional annotation indicated enrichment of DEG in 94 Gene Ontology (GO) and 47 Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) pathways. Terms related to the immune response and disease processes were mostly enriched for by upregulated DEG, whereas biological process terms related to cell adhesion, cell movement and localization, and tissue development were mostly enriched for by downregulated DEG. Weighted gene co-expression network analysis grouped DEG into 7 modules, the most important module (colored turquoise by software and here referred to as Turquoise module) was positively significantly correlated with S. aureus subclinical mastitis. The 1,546 genes in the Turquoise module were significantly enriched in 48 GO terms and 72 KEGG pathways, with 80% of them being disease- and immune-related terms [e.g., immune system process (GO:0002376), cytokine-cytokine receptor interaction (bta04060) and S. aureus infection (bta05150)]. Some DEG such as IFNG, IL18, IL1B, NFKB1, CXCL8, and IL12B were enriched in immune and disease pathways suggesting their possible involvement in the regulation of the host response to S. aureus infection. Four modules (Yellow, Brown, Blue, and Red) were negatively correlated (significantly) with S. aureus subclinical mastitis, and were enriched in functional annotations involved in the regulation of cell migration, cell communication, metabolic process, and blood circulatory system development, respectively. Application of sparse partial least squares discriminant analysis to genes of the Turquoise module identified 5 genes (NR2F6, PDLIM5, RAB11FIP5, ACOT4, and TMEM53) capable of explaining the majority of the differences in the expression patterns between SAP and HC cows. In conclusion, this study has furthered understanding of the genetic changes in the mammary gland and the molecular mechanisms underlying S. aureus mastitis, as well as revealed a list of candidate discriminant genes with potential regulatory roles in response to S. aureus infection.
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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 ».