New sensitive tools to characterize meta-metabolome response to short- and long-term cobalt exposure in dynamic river biofilm communities
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Untargeted metabolomics is a non- a priori analysis of biomolecules that characterizes the metabolome variations induced by short- and long-term exposures to stressors. Even if the metabolite annotation remains lacunar due to database gaps, the global metabolomic fingerprint allows for trend analyses of dose-response curves for hundreds of cellular metabolites. The combination of untargeted metabolomic features and benchmark-dose (BMD) calculations then makes it possible to determine concentration range inducing defense responses (CRIDeR) and concentration range inducing damage responses (CRIDaR). To develop this approach in a context of time-dependent microbial community changes, mature river biofilms were exposed for 1 month to four cobalt (Co) concentrations (background concentration, 1 x 10 -7 , 5 x 10 -7 and 1 x 10 - 6 M) in an open system of artificial streams. The meta-metabolomic response of biofilms was compared against a multitude of biological parameters (including bioaccumulation, biomass, chlorophyll a content, composition and structure of prokaryotic and eukaryotic communities) monitored at set exposure times (from 1 hour to 28 days). Cobalt exposure induced extremely rapid responses of the meta-metabolome, with time range inducing defense responses (TRIDeR) of around ten seconds, and time range inducing damage responses (TRIDaR) of several hours. Even in biofilms whose structure had been altered by Co bioaccumulation (reduced biomass, chlorophyll a contents and changes in the composition and diversity of prokaryotic and eukaryotic communities), CRIDeRs with similar initiation thresholds (1.41 ± 0.77 x 10 -10 M Co 2+ added in the exposure medium) were set up at the meta-metabolome level at every time point. In contrast, the CRIDaR initiation thresholds increased by 10 times in long-term Co exposed biofilms. The present study demonstrates that defense and damage responses of biofilm meta-metabolome exposed to Co are rapidly and sustainably impacted, even within tolerant and resistant microbial communities. Graphical abstract Highlights Prokaryotic community structures were impacted after 1 h of exposure to Co Biofilm meta-metabolome was impacted after 36 s of exposure to Co Biofilm meta-metabolome response was faster than changes in biofilm communities Short- and long-term exposed biofilms have similar CRIDeR initiation thresholds Long-term exposed biofilms have higher CRIDaR initiation thresholds
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
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 ».