Integrating simulated and experimental data to identify mitochondrial bioenergetic defects in Parkinson’s Disease models
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Mitochondrial bioenergetics are vital for ATP production and are associated with several diseases, including Parkinson’s Disease. Here, we simulated a computational model of mitochondrial ATP production to interrogate mitochondrial bioenergetics under physiological and pathophysiological conditions, and provide a data resource that can be used to interpret mitochondrial bioenergetics experiments. We first characterised the impact of several common respiratory chain impairments on experimentally-observable bioenergetic parameters. We then established an analysis pipeline to integrate simulations with experimental data and predict the molecular defects underlying experimental bioenergetic phenotypes. We applied the pipeline to data from Parkinson’s Disease models. We verified that the impaired bioenergetic profile previously measured in Parkin knockout neurons can be explained by increased mitochondrial uncoupling. We then generated primary cortical neurons from a Pink1 KO mouse model of Parkinson’s, and measured reduced OCR capacity and increased resistance to Complex III inhibition. Here, our pipeline predicted that multiple respiratory chain impairments are required to explain this bioenergetic phenotype. Finally, we provide all simulated data as a user-friendly resource that can be used to interpret mitochondrial bioenergetics experiments, predict underlying molecular defects, and inform experimental design. Highlights The complexity of mitochondrial bioenergetics can make experimental data difficult to interpret. We simulated a computational model of mitochondrial bioenergetics in healthy and pathological conditions, and established an analysis pipeline to integrate model simulations with experimental data. We applied the pipeline to data from Parkinson’s Disease models to predict the molecular defects underlying Parkinson’s-related pathology. We provide all outputs in a user-friendly Excel file, which serves as a valuable resource to the community for insight into the effects of pathology on mitochondrial bioenergetics and for interpretation of experimental results.
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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 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 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 ».