Consequences of directly- and indirectly-experienced heat stress in a mutagenic environment
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Climate change increases the frequency and duration of heat events. Negative effects of heat stress may be exacerbated through the action of social metabolites between aquatic animals. Whilst early life stages are vulnerable to stress-induced damage, they deploy cellular mechanisms to protect cells against mutagens such as ultraviolet rays (UV). Little is known about the fate of fish embryos which have experienced heat stress in a mutagenic environment. The present study exposed zebrafish embryos to one of three stress history treatments consisting of direct heat stress (TS+UV), the social context of heat stress via social metabolites (SM+UV), and their combination in TS+SM+UV before a UVB/UVA damage/repair assay. We measured phenotypic and transcriptomic responses to these treatments, and estimated mutational damage through DNA mutation frequencies and RNA integrity values. Compared to UV-treated controls (C+UV), the social context of heat stress history preceding the UV assay altered keratin and cell structuring-related pathways, associated with longer embryos with over-developed pericardia displaying behavioural hypoactivity. Relative to C+UV, direct heat stress history preceding UV exposure had a hormetic effect by stimulating the cellular stress response and facilitating DNA repair, which rescued embryos from subsequent UV damage and improved their apparent fitness. However, heat stress combined with social metabolites overwhelmed embryos in the UV assay, which annihilated the hormetic effect, introduced mutations, and lowered their apparent fitness. Whilst generated in the laboratory, these findings provide an important baseline for understanding the consequences of heat stress history in natural environments, where heat stress occurs within a social context. Highlights Heat stress had a hormetic effect against UV damage, by stimulating the heat shock response, antioxidants, and DNA repair. The heat hormetic effect protected and/or rescued embryos from UV damage by reducing single nucleotide variants observed in RNA, lowering malformations, and accelerating development. Heat-stressed embryos released social metabolites that initiated keratin, immune, and cellular structuring responses in receivers, in turn increasing body sizes but without reducing UV-induced malformations. Heat combined with social metabolites overwhelmed embryos in response to UV, reducing fitness-relevant performance. Heat stress during early embryogenesis led to differential fitness-relevant outcomes showing a nonlinear relationship with stress intensity. Summary statement Sublethal heat stress protects zebrafish embryos in a mutagenic environment, but this protective effect is lost when zebrafish embryos additionally stress each other via chemical cues. Graphical abstract
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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 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».