An manlaen-laen na teorya sa depensa kan tinanom nagtatao nin importanteng teoretikal na giya para sa pagpaliwanag kan mga halimbawa kan espesyalisadong metabolismo kan tinanom, alagad an saindang mga pangenot na prediksyon dai pa nasusubok. Digdi, naggamit kami nin unbiased tandem mass spectrometry (MS/MS) na pag-analisar tanganing sistematikong mag-eksplorar kan metabolome kan mga strain na pinaluya kan tabako gikan sa mga indibidwal na tinanom pasiring sa mga populasyon asin mga haraning magkaparehong klase, asin nagproseso nin dakulang bilang nin mga teorya nin mass spectrometric feature base sa mga compound spectra sa impormasyon. Balangkas tanganing baloon an mga pangenot na prediksyon kan mga teorya nin pinakamarahay na depensa (OD) asin naghihirong target (MT). An impormasyon na sangkap kan metabolomika kan tinanom magkakasundo sa teorya kan OD, alagad nagkokontra sa mayor na prediksyon kan teorya kan MT sa dinamika kan metabolomika na kawsa kan mga herbivore. Poon sa mikro sagkod sa makro na eskala nin ebolusyon, an signal kan jasmonate nabisto bilang an mayor na determinante kan OD, mantang an signal kan ethylene nagtao nin pinong pag-ayos kan herbivore-espesipikong simbag na pig-annotate kan MS/MS molecular network.
An mga espesyal na metabolite na may manlaen-laen na estruktura iyo an mga mayor na partisipante sa pag-adaptar kan tinanom sa kapalibutan, orog na sa pagdepensa sa mga kaiwal (1). An makangangalas na pagkakaiba-iba kan espesyal na metabolismo na makukua sa mga tinanom nagpukaw nin mga dekada nin hararom na pagsiyasat sa kadakol na aspeto kan mga pagpunsyon kaini sa ekolohiya, asin nagbilog nin halawig na lista nin mga teorya sa depensa kan tinanom, na iyo an ebolusyonaryo asin ekolohikong pag-uswag kan mga interaksiyon kan tinanom asin insekto. An empirikal na pagsiyasat nagtatao nin importanteng giya (2). Alagad, an mga teorya na ini sa depensa kan tinanom dai nagsunod sa normatibong dalan kan hypothetical deductive reasoning, kun saen an mga pangenot na prediksyon yaon sa parehong lebel nin pag-analisar (3) asin pigprobaran sa eksperimento tanganing isulong an masunod na siklo nin teoretikal na pag-uswag (4). An mga limitasyon sa teknikal naglilimitar sa pagkolekta nin datos sa mga partikular na kategorya nin metabolismo asin dai kabali an komprehensibong pag-analisar kan mga espesyalisadong metabolite, kaya napopogolan an mga pagkumpara sa pag-oltanan nin mga kategorya na mahalaga para sa teoretikal na pag-uswag (5). An kawaran nin komprehensibong datos sa metabolomika asin sarong komun na kuwarta tanganing ikumparar an dalagan kan pagproseso kan metabolikong espasyo sa pag-ultanan kan manlaen-laen na grupo nin tinanom nakakaulang sa siyentipikong pagkamaygurang kan larangan.
An pinakabagong mga pag-uswag sa larangan kan tandem mass spectrometry (MS/MS) metabolomics puedeng komprehensibong mag-karakterisar kan mga pagbabago sa metabolismo sa laog asin sa pag-oltanan kan mga klase nin sarong tinaong sistemang clade, asin puedeng isalak sa mga paagi nin pagkwenta tanganing makalkulo an pagkakapareho kan estruktura sa pag-oltanan kan mga komplikadong pinaghalo na ini. Naenot na kaaraman sa kimika (5). An kombinasyon kan mga advanced na teknolohiya sa pag-analisar asin pagkwenta nagtatao nin kinakaipuhan na balangkas para sa halawig na pag-eksamin kan kadakol na mga prediksyon na ginibo kan mga teorya sa ekolohiya asin ebolusyon kan pagkakaiba-iba kan metabolismo. Si Shannon (6) nag-introdusir kan teorya nin impormasyon sa kaenot-enote sa saiyang seminal na artikulo kan 1948, na nagbugtak kan pundasyon para sa matematikal na pag-analisar kan impormasyon, na ginamit sa kadakol na larangan apwera sa orihinal na aplikasyon kaini. Sa genomics, an teorya nin impormasyon mapangganang na-aplikar tanganing ma-quantify an konserbatibong impormasyon kan pagkasunod-sunod (7). Sa pagsiyasat sa transcriptomics, an teorya nin impormasyon nag-aanalisar kan kabilogan na mga pagbabago sa transcriptome (8). Sa nakaaging pagsiyasat, pig-aplikar niamo an estadistikal na balangkas kan teorya nin impormasyon sa metabolomics tanganing iladawan an metabolikong kadalubhasaan kan lebel kan tisyu sa mga tinanom (9). Digdi, pinagsasaro niamo an MS/MS-based workflow sa estadistikal na balangkas kan teorya nin impormasyon, na nabibisto sa paagi kan metabolikong pagkakaiba-iba sa komun na kuwarta, tanganing ikumparar an mga pangenot na prediksyon kan teorya nin depensa kan tinanom kan metabolome na pinukaw kan mga herbivore.
An mga teoretikal na balangkas kan depensa kan tinanom parati na magkaibanan asin pwedeng bangaon sa duwang kategorya: idtong mga naghihingoang ipaliwanag an distribusyon kan mga metabolite na espesipiko sa tinanom base sa mga pagpunsyon kan depensa, arog kan teorya kan pinakamarahay na depensa (OD) (10), naghihirong target (MT) (11) ) Asin itsura (12), mantang an iba naghahanap nin mga paliwanag sa mekanikal kun pano nakakaapektar an mga pagbabago sa pagkakaigwa nin rekurso an pagtalubo kan tinanom asin an pagtipon nin mga espesyalisadong metabolite, arog kan karbon: hipotesis nin balanse nin sustansya (13), hipotesis nin rikas nin pagtalubo (14 ), asin an hipotesis nin balanse nin pagtalubo asin pagkakaiba (15). An duwang set nin mga teorya yaon sa manlaen-laen na lebel nin pag-analisar (4). Alagad, duwang teorya na may kalabot na mga depensibong pagpunsyon sa lebel nin pagpunsyon an nagdodominar sa orolay manungod sa mga depensa kan tinanom na konstitutibo asin inducible: an teorya kan OD, na nag-aasumir na an mga tinanom namumuhunan sa saindang mahal na mga depensa sa kemikal kun kaipuhan sana, halimbawa, kun sinda pig-iingol Kun an sarong hayop sa doot nag-aatake, kun siring, susog sa posibilidad nin pag'atake sa maabot na panahon, an compound na may depensa bilang dinisenyo (10); an MT hypothesis nagproponer na mayo nin axis nin direksyonal na pagbabago kan metabolite, alagad an metabolite nagbabago nin random, kaya naggigibo nin posibilidad na Olangon an metabolikong "target nin paghiro" nin pag'atake sa mga herbivore. Sa ibang pagtaram, an duwang teoryang ini naggigibo nin magkakontrahan na mga prediksyon manungod sa metabolikong paghirahay na nangyayari pagkatapos kan pag'atake kan mga herbivore: an relasyon sa pag-ultanan kan unidireksyonal na pagtipon nin mga metabolite na may depensibong pagpunsyon (OD) asin mga dai nadirekta na mga pagbabago sa metabolismo (MT) (11 ).
An mga hipotesis kan OD asin MT bako sanang an mga napukaw na mga pagbabago sa metabolome, kundi pati na an mga ekolohikal asin ebolusyonaryong mga resulta kan pagtipon kan mga metabolite na ini, arog kan mga gastos asin mga benepisyo sa pag-adaptar kan mga pagbabagong ini sa metabolismo sa sarong partikular na ekolohikal na kapalibutan (16). Dawa ngani an duwang hipotesis minimidbid an depensibong pagpunsyon kan mga espesyalisadong metabolite, na pwedeng o bako man mahal, an pangenot na prediksyon na nagpapamidbid kan mga hipotesis kan OD asin MT yaon sa direksyon kan mga napukaw na mga pagbabago sa metabolismo. An prediksyon kan teorya kan OD iyo an nakaresibe kan pinaka-eksperimentong atensyon sagkod ngonyan. Kabali sa mga pag-eksamin na ini an pag-aadal kan direkta o bakong direktang mga depensa kan manlaen-laen na tisyu kan mga partikular na compound sa mga greenhouse asin natural na kondisyon, siring man an mga pagbabago sa yugto kan pag-uswag kan tinanom (17-19). Alagad, sagkod ngonyan, huli sa kakulangan nin sarong dalagan nin trabaho asin estadistikal na balangkas para sa pankinaban na komprehensibong pag-analisar kan pagkakaiba-iba kan metabolismo kan arin man na organismo, an mayor na prediksyon nin pagkakaiba sa pag-ultanan kan duwang teorya (an boot sabihon, an direksyon kan mga pagbabago sa metabolismo) dai pa nasusubok. Digdi, nagtatao kami nin siring na pag-analisar.
Saro sa mga pinaka-signipikanteng karakteristiko kan mga metabolite na espesipiko sa tinanom iyo an saindang labi-labing pagkakaiba-iba sa estruktura sa gabos na lebel poon sa mga solong tinanom, mga populasyon sagkod sa mga kaparehong klase (20). Dakul na mga pagbabago sa kantidad sa mga espesyalisadong metabolite an mahihiling sa eskala kan populasyon, mantang an makusog na mga pagkakaiba sa kalidad parati na pinapagdanay sa lebel kan species (20). Kaya, an pagkakaiba-iba kan metabolismo kan tinanom iyo an mayor na aspeto kan pagkakaiba-iba kan pagpunsyon, na nagpapahiling kan kakayahan na makibagay sa manlaen-laen na nitso, orog na idtong mga nitso na may manlaen-laen na posibilidad nin pagsalakay kan mga espesyal na insekto asin komun na mga herbivore (21). Poon kan Fraenkel (22) na artikulo sa mga rason kan pag-eksister kan mga metabolite na espesipiko sa tinanom, an mga interaksiyon sa manlaen-laen na insekto pighihiling na importanteng mga presyur sa pagpili, asin an mga interaksiyon na ini pigtutubodan na nagbilog kan mga tinanom sa panahon kan ebolusyon. Metabolic pathway (23). An mga pagkakaiba sa pag-oltanan kan mga espesye sa pagkakaiba-iba kan mga espesyalisadong metabolite pwede man na magpahiling kan pisyolohikal na balanse na may koneksyon sa konstitutibo asin inducible na depensa kan tinanom laban sa mga estratehiya nin herbiboro, nin huli ta an duwang species parateng negatibo an pagkakaugnay sa lambang saro (24). Dawa ngani pwedeng kapaki-pakinabang na mamantenir an marhay na depensa sa gabos na oras, an napapanahon na mga pagbabago sa metabolismo na may koneksyon sa depensa nagtatao nin malinaw na mga pakinabang sa pagtugot sa mga tinanom na mag-alokar nin mahalagang mga rekurso sa ibang mga pamumuhunan sa pisyolohiya (19, 24), asin maibitaran an pangangaipo para sa simbiyosis. Kolateral na danyos (25). Dugang pa, an mga reorganisasyon na ini kan mga espesyalisadong metabolite na kawsa kan mga insektong herbivore pwedeng magresulta sa nakakaraot na distribusyon sa populasyon (26), asin pwedeng magpahiling nin direktang mga pagbasa kan substansyal na natural na mga pagbabago sa signal kan jasmonic acid (JA), na pwedeng mamantenir sa populasyon. An halangkaw asin hababang mga signal kan JA mga trade-off sa pag-ultanan kan depensa laban sa mga herbivore asin kompetisyon sa mga partikular na species (27). Dugang pa, an mga espesyalisadong metabolite biosynthetic pathways mag-aagi nin marikas na pagkawara asin pagbabago sa panahon nin ebolusyon, na nagreresulta sa patchy metabolic distribution sa mga haraning magkaparehong species (28). An mga polimorpismo na ini marikas na maiestablisar bilang simbag sa pagbabago kan mga pattern nin herbivore (29), na nangangahulugan na an pagbabago-bago kan mga komunidad nin herbivore sarong pangenot na bagay na nagtutulod kan metabolikong pagkakaiba-iba.
Digdi, partikularmenteng naresolberan niamo an minasunod na mga problema. (I) Paano pig-reconfigure kan insektong herbiboro an metabolome kan tinanom? (Ii) Ano an mga mayor na sangkap nin impormasyon kan metabolikong plastisidad na pwedeng ma-quantify tanganing ma-test an mga prediksyon kan teorya nin panhaloyan na depensa? (Iii) Kun baga iprograma giraray an metabolome kan tinanom sa paaging kakaiba sa paraatake, kun iyo, ano an papel kan hormone kan tinanom sa pag-adaptar nin sarong espesipikong metabolikong simbag, asin arin na mga metabolite an nagkokontribwir sa pagkaespesipiko kan depensa kan species? (Iv) Nin huli ta an mga prediksyon na ginibo kan kadakol na mga teorya nin depensa pwedeng mapalawig sa gabos na lebel kan mga tisyu biyolohikal, hinapot niamo kun gurano kapareho an metabolikong simbag na kawsa gikan sa panlaog na pagkumpara sa pagkumpara sa interspecies? Sa katuyohan na ini, sistematiko niamong pinag-adalan an metabolome kan dahon kan nikotina nin tabako, na sarong ekolohikal na modelo nin tinanom na may mayaman na espesyalisadong metabolismo, asin epektibo laban sa mga larva kan duwang katutubong herbiboro, Lepidoptera Datura (Ms) ( Agresibo nanggad, pangenot na kinakakan) Sa Solanaceae asin Spodoptera (Spodoptera), sarong klase nin dahon nin coworm “genus”, kaiba an mga tinanom na host kan Solanaceae asin iba pang mga host kan ibang genera asin pamilya Kakanon nin tinanom. Pig-analisar niamo an MS/MS metabolomics spectrum asin kinua an mga estadistikal na deskriptor kan teorya nin impormasyon tanganing ikumparar an mga teorya kan OD asin MT. Maggibo nin mga mapa nin pagkaespesipiko tanganing ihayag an pagkakakilanlan kan mga pangenot na metabolite. An pag-analisar pinalawig sa katutubong populasyon kan N. nasi asin mga haraning relasyon na klase nin tabako tanganing orog pang ma-analisar an covariance sa pag-ultanan kan pagsenyas kan hormone kan tinanom asin induksyon kan OD.
Tanganing makua an sarong kabilogan na mapa manungod sa plasticity asin estruktura kan metabolome kan dahon kan herbivorous tabacco, naggamit kami nin sarong dati nang pigdevelop na pag-analisar asin workflow sa pagkalkulo tanganing komprehensibong makakolekta asin maka-deconvolute nin high-resolution data independienteng MS/MS spectra gikan sa mga extract nin tinanom ( 9). An dai naiiba na paaging ini (na inaapod na MS/MS) pwedeng maggibo nin mga non-redundant compound spectra, na pwedeng gamiton para sa gabos na pag-analisar sa lebel kan compound na ilinaladawan digdi. An mga deconvoluted na mga metabolite kan tinanom na ini igwa nin manlaen-laen na klase, na igwa nin ginatos sagkod rinibong mga metabolite (mga 500-1000-s/MS/MS digdi). Digdi, pigkokonsiderar niamo an metabolikong plastisidad sa balangkas kan teorya nin impormasyon, asin pigkukuantipikar an pagkakaiba-iba asin propesyonalismo kan metabolome base sa Shannon entropy kan distribusyon kan metabolikong frekuensya. Gamit an dati nang ipinaotob na pormula (8), kinarkulo niamo an sarong set nin mga indikasyon na pwedeng gamiton sa pagkwantipika kan pagkakaiba-iba kan metabolome (Hj indicator), metabolic profile specialization (δj indicator) asin metabolic specificity kan sarong metabolite (Si indicator). Dugang pa, pig-aplikar niamo an Relative Distance Plasticity Index (RDPI) tanganing ma-quantify an metabolome inducibility kan mga herbivore (Figure 1A) (30). Sa laog kan estadistikal na balangkas na ini, tinatrato niamo an MS/MS spectrum bilang an pundamental na yunit nin impormasyon, asin pinoproseso an relatibong kadakolan kan MS/MS sa sarong mapa nin distribusyon nin frekuensya, dangan ginagamit an Shannon entropy tanganing matantya an pagkakaiba-iba kan metabolome gikan digdi. An espesyalisasyon kan metabolome sinusukol sa paagi kan average na pagkaespesipiko kan sarong MS/MS spectrum. Kaya, an paglangkaw kan abundansya kan nagkapirang klase nin MS/MS pagkatapos kan induksyon kan herbivore nababago sa spectral inducibility, RDPI asin espesyalisasyon, an boot sabihon, an paglangkaw kan δj index, huli ta mas dakol na espesyalisadong metabolite an nagigibo asin sarong halangkaw na Si index an nagigibo. An pagbaba kan Hj diversity index nagpapahiling na an bilang kan mga nagigibo na MS/MS nabawasan, o an distribusyon kan frequency kan profile nagbabago sa bakong gayong unipormeng direksyon, mantang nabawasan an kabilogan na pagkadaing kasegurohan kaini. Sa paagi kan kalkulasyon kan Si index, posibleng mai-highlight kun arin na MS/MS an pig-induce kan nagkapirang herbivore, sa kabaliktaran, kun arin na MS/MS an dai minasimbag sa induction, na sarong pangenot na indikasyon tanganing mamidbid an prediksyon kan MT asin OD.
(A) Mga estadistikal na deskriptor na ginamit para sa herbivorous (H1 sagkod Hx) MS/MS data-inducibility (RDPI), diversity (Hj index), espesyalisasyon (δj index) asin metabolite specificity (Si index). An paglangkaw sa grado nin espesyalisasyon (δj) nagpapahiling na, sa promedyo, mas dakol na herbivorous na espesipikong mga metabolite an maprodusir, mantang an pagbaba sa pagkakaiba-iba (Hj) nagpapahiling nin pagbaba sa produksyon nin mga metabolite o bakong pantay na distribusyon kan mga metabolite sa mapa nin distribusyon. An halaga kan Si nag-aases kun baga an metabolite espesipiko sa sarong kondisyon (digdi, herbivorous) o sa kabaliktaran pinapagdanay sa parehong lebel. (B) Konseptuwal na diagram kan prediksyon kan teorya nin depensa gamit an axis kan teorya nin impormasyon. An teorya kan OD naghuhula na an pag'atake kan mga herbivore makakadagdag nin mga metabolite sa depensa, sa siring makakadagdag kan δj. Kasabay kaini, an Hj nagbaba huli ta an profile nareorganisar pasiring sa nabawasan na pagkadaing kasegurohan kan impormasyon sa metabolismo. An teorya kan MT naghuhula na an pag'atake kan mga herbivore magigin dahelan nin mga pagbabago sa metabolome na bakong direksyonal, sa siring nagdadakula an Hj bilang sarong indikasyon kan paglangkaw kan pagkadaing kasegurohan kan impormasyon sa metabolismo asin nagigin dahelan nin random na distribusyon kan Si. Nagproponer man kami nin sarong pinaghalo-halong modelo, an pinakamarahay na MT, kun saen an nagkapirang metabolite na may mas halangkaw na depensibong halaga partikularmenteng madadagdagan (halangkaw na halaga nin Si), mantang an iba nagpapahiling nin mga random na simbag (mas hababang halaga nin Si).
Gamit an mga deskriptor kan teorya nin impormasyon, pig-interpretar niamo an teorya kan OD tanganing hulaan na an mga pagbabago sa espesyal na metabolite na pinukaw kan mga herbivore sa sarong dai na-induce na konstitutibong estado magbubunga nin (i) paglangkaw sa metabolikong espesipisidad (Si index) na nagtutulod sa metabolikong espesipiko (δj index) An paglangkaw kan) nagkapirang espesyal na grupo nin metabolite na may mas halangkaw na halaga nin depensa, asin (ii) an pagbaba kan pagkakaiba-iba kan indeks (Hj) huli sa metabolome pagbabago kan distribusyon kan metabolikong frekuensya pasiring sa mas dakol na distribusyon kan hawak nin leptin. Sa lebel kan sarong metabolite, sarong pinag-areglar na distribusyon nin Si an piglalaoman, kun saen an metabolite madadagdagan an halaga kan Si susog sa halaga kan depensa kaini (Figure 1B). Sa linyang ini, ipinapaliwanag niamo an teorya kan MT tanganing hulaan na an pagpukaw magbubunga nin (i) mga pagbabago sa bakong direksyon sa mga metabolite na magbubunga nin pagbaba sa δj index, asin (ii) paglangkaw kan Hj index huli sa paglangkaw kan metabolic uncertainty. O an pagkarandom, na pwedeng ma-quantify sa paagi kan Shannon entropy sa porma nin heneralisadong pagkakaiba-iba. Kun manungod sa komposisyon kan metabolismo, an teorya kan MT mahuhula kan random na distribusyon kan Si. Sa pagkonsiderar na an nagkapirang metabolite yaon sa irarom nin mga partikular na kondisyon sa irarom nin mga partikular na kondisyon, asin an ibang mga kondisyon mayo sa irarom nin mga partikular na kondisyon, asin an saindang halaga sa depensa nakadepende sa kapalibutan, nagproponer man kami nin sarong modelo nin pinaghalo na depensa, kun saen an δj asin Hj ipinapamahagi sa duwa sa kahalabaan kan Si Increase sa gabos na direksyon, an nagkapirang grupo sana nin metabolite, na igwa nin mas halangkaw na halaga nin depensa, partikularmenteng magdadakula mantang an ibang Siure magkakaigwa nin random na distribusyon (Figure 1B).
Tanganing ma-test an pigdepinir giraray na prediksyon kan teorya nin depensa sa ehe kan deskriptor kan teorya nin impormasyon, nagpadakula kami nin eksperto (Ms) o heneralista (Sl) na mga larva nin herbivore sa mga dahon kan Nepenthes pallens (Figure 2A). Gamit an pag-analisar kan MS/MS, nakakua kami nin 599 na bakong redundanteng MS/MS spectra (data file S1) gikan sa mga extract nin methanol kan tisyu kan dahon na nakolekta pagkatapos kan pagpakakan sa ulod. An paggamit kan mga indeks kan RDPI, Hj, asin δj tanganing ma-imahinar an pag-reconfigure kan laog kan impormasyon sa mga file nin pag-configure kan MS/MS nagpapahiling nin mga interesanteng halimbawa (Figure 2B). An kabilogan na uso iyo na, siring sa ipinapaliwanag kan deskriptor nin impormasyon, mantang an mga ulod padagos na nagkakakan nin mga dahon, an grado kan gabos na metabolikong reorganisasyon nagdadakula sa lawig nin panahon: 72 oras pagkatapos na magkakan an herbivore, an RDPI nagdadakula nin dakula. Kun ikukumpara sa dai naraot na kontrol, an Hj nabawasan na gayo, na huli sa naglangkaw na grado nin espesyalisasyon kan metabolikong profile, na pig-quantify kan δj index. An malinaw na uso na ini magkakasundo sa mga prediksyon kan teorya kan OD, alagad bakong magkakasundo sa mga pangenot na prediksyon kan teorya kan MT, na nagtutubod na an mga random (bakong direksyonal) na pagbabago sa lebel kan metabolite ginagamit bilang sarong depensibong camouflage (Figure 1B). Dawa ngani an oral secretion (OS) elicitor content asin feeding behavior kan duwang herbivore na ini magkaiba, an saindang direktang pagkakan nagresulta sa magkaparehong mga pagbabago sa direksyon kan Hj asin δj sa laog kan 24-oras asin 72-oras na panahon nin pag-ani. An solamenteng pagkakaiba nangyari sa 72 oras kan RDPI. Kun ikukumpara sa kawsa kan pagpakakan nin Ms, an kabilogan na metabolismo na pinukaw kan pagpakakan nin Sl mas halangkaw.
(A) Eksperimental na disenyo: an mga ordinaryong orig (S1) o ekspertong (Ms) na mga herbivore pinapakakan nin mga desalinated na dahon kan mga tinanom na pitsel, mantang para sa simulated herbivory, an OS kan Ms (W + OSMs) ginagamit sa pag-asikaso kan pagbutas kan standardized leaf positions na lugad. S1 (W + OSSl) larvae o tubig (W + W). An kontrol (C) sarong dai naraot na dahon. (B) Inducibility (RDPI kumpara sa control chart), diversity (Hj index) asin specialization (δj index) index na kinarkulo para sa espesyal na mapa nin metabolite (599 MS/MS; data file S1). An mga asterisk nagpapahiling nin mga makahulogan na pagkakaiba sa pag-ultanan kan direktang pagkakan kan herbivore asin kan grupong kontrol (Student's t-test na may paired t-test, *P<0.05 asin ***P<0.001). ns, bakong mahalaga. (C) Time resolution index kan mayor (asul na kahon, amino acid, organikong asido asin asukar; data file S2) asin espesyal na metabolite spectrum (pulang kahon 443 MS/MS; data file S1) pagkatapos kan simulated herbivory treatment. An banda nin kolor nanonongod sa 95% na agwat nin kumpiyansa. An asterisk nagpapahiling kan makahulogan na pagkakaiba sa pag-ultanan kan pagbolong asin kan kontrol [quadratic analysis of variance (ANOVA), na sinusundan kan Tukey's honestly significant difference (HSD) para sa post hoc multiple comparisons, *P<0.05, **P<0.01 Asin *** P <0.001]. (D) Espesyalisasyon kan mga scatter plot asin espesyal na mga profile nin metabolite (mga paorootrong sample na may manlaen-laen na pagbolong).
Tanganing maeksplorar kun an herbivore-induced remodeling sa lebel kan metabolome nahihiling sa mga pagbabago sa lebel kan mga indibidwal na metabolite, enot kaming nagtutok sa mga metabolite na dati nang pinag-adalan sa mga dahon kan Nepenthes pallens na may napatunayan na resistensya sa herbivore. An mga phenolic amide mga hydroxycinnamamide-polyamine conjugates na nagtitipon sa proseso nin herbivory kan mga insekto asin midbid na nakakabawas sa performance kan insekto (32). Hinanap niamo an mga prekursor kan katumbas na MS/MS asin pig-plot an saindang mga cumulative kinetic curves (Figure S1). Bakong makangangalas, an mga phenol derivatives na bakong direktang imbuelto sa depensa laban sa mga herbivore, arog kan chlorogenic acid (CGA) asin rutin, na-down-regulate pagkatapos kan herbivory. Sa kabaliktaran, an mga herbivore pwedeng gibohon an mga phenol amides na makusog na gayo. An padagos na pagpakakan kan duwang herbiboro nagresulta sa haros parehong spectrum nin pagpukaw kan mga phenolamide, asin an pattern na ini orog na malinaw para sa de novo synthesis kan mga phenolamide. An parehong pangyayari maoobserbaran kun pig-eeksplorar an 17-hydroxygeranyl nonanediol diterpene glycosides (17-HGL-DTGs) na agihan, na nagpoprodusir nin dakulang bilang nin mga acyclic diterpenes na may epektibong mga anti-herbivore na mga function (33), na kun saen si Ms Feeding na may Sl nag-trigger nin kaparehong profile (Figure S1).
An posibleng disbentaha kan mga eksperimento sa direktang pagpakakan nin mga herbivore iyo an pagkakaiba sa rate nin pagkonsumo nin dahon asin oras nin pagpakakan kan mga herbivore, na nagpapadepisil na mahale an mga epektong espesipiko sa herbivore na kawsa kan mga lugad asin mga herbivore. Tanganing mas masolusyunan an pagkaespesipiko kan mga species kan herbivore kan induced leaf metabolic response, pig-simulate niamo an pagpakakan kan Ms asin Sl larvae sa paagi nin tulos na pag-aplay kan bagong nakolekta na OS (OSM asin OSS1) sa standard puncture W kan mga parehas na posisyon kan dahon. An prosedimientong ini inaapod na W + OS na pagbolong, asin ini nag-istandardize kan induksyon sa paagi nin eksaktong pag-oras kan pagpoon kan simbag na napukaw kan herbivore na dai nagigin dahelan nin nakakaribong na mga epekto kan mga pagkakaiba sa rate o kantidad kan pagkawara kan tisyu (Figure 2A) (34). Gamit an MS/MS analysis asin pipeline nin pagkalkulo, nakakua kami nin 443 MS/MS spectra (data file S1), na nag-overlap sa mga spectra na dati nang pinagsararo gikan sa mga eksperimento sa direktang pagpakakan. An pag-analisar kan teorya nin impormasyon kan MS/MS data set na ini nagpahiling na an pag-reprogram kan mga metabolome na espesyalisado sa dahon sa paagi nin pag-simulate kan mga herbivore nagpahiling nin mga inducement na espesipiko sa OS (Figure 2C). Sa partikular, kumpara sa pagbolong kan OSS1, an OSM nagcausa nin pagpapauswag kan espesyalisasyon kan metabolome sa laog nin 4 na oras. Mahalagang mangnohon na kun ikukumpara sa direktang herbivore feeding experimental data set, an metabolikong kinetiko na nahiling sa duwang-dimensyonal na espasyo gamit an Hj asin δj bilang mga koordinado asin an direksyon kan espesyalisasyon kan metabolome bilang simbag sa simulated herbivore treatment sa lawig nin panahon Nagdadakol na konsistente (Figure 2D). Kasabay kaini, pig-quantify niamo an laog kan mga amino acid, organic acid asin mga asukar (data file S2) tanganing imbestigaran kun baga an target na paglangkaw na ini sa kadalubhasaan sa metabolome huli sa pag-reconfigure kan sentral na metabolismo nin karbon bilang simbag sa mga simulated herbivore ( Figure S2). Tanganing mas maipaliwanag an pattern na ini, orog ming pig-monitor an mga kinetiko nin pagtipon nin metabolismo kan mga dati nang pinag-olayan na phenolamide asin 17-HGL-DTG na mga agihan. An OS-specific induction kan mga herbivore pigbabago sa sarong differential rearrangement pattern sa laog kan metabolismo kan phenolamide (Figure S3). An mga phenolic amide na igwa nin coumarin asin caffeoyl moieties mas gustong na-induce kan OSS1, mantang an OSMs nag-trigger nin sarong espesipikong induction kan mga ferulyl conjugates. Para sa 17-HGL-DTG na agihan, an differential OS induction sa paagi kan mga produktong downstream malonylation asin dimalonylation nadetektaran (Figure S3).
Sunod, pinag-adalan niamo an OS-induced transcriptome plasticity gamit an time-course microarray data set, na nag-simulate kan paggamit kan OSMs sa pagbolong kan mga dahon kan mga dahon kan tinanom na rosette sa mga herbivore. An mga kinetika kan pagkua nin sampol sa pundamental nag-oorog sa mga kinetika na ginamit sa pag-aadal na ini sa metabolomika (35). Kun ikukumpara sa metabolome reconfiguration kun saen an metabolikong plasticity partikularmenteng nagdadakula sa lawig nin panahon, naobserbaran niamo an mga transient transcription bursts sa mga dahon na pig-induce kan Ms, kun saen an transcriptome inducibility (RDPI) asin specialization (δj) yaon sa 1 Igwa nin sarong signipikanteng paglangkaw sa mga oras, asin pagkakaiba-iba (Hj) sa puntong ini, an ekspresyon kan BMP1, na sinundan nin signipikanteng nabawasan kan pagrelaks kan espesyalisasyon kan transcriptome (Figure S4). An mga pamilya nin metabolikong gene (arog kan P450, glycosyltransferase, asin BAHD acyltransferase) nagpartisipar sa proseso nin pag-asembliya nin mga espesyal na metabolite gikan sa mga yunit nin estruktura na hale sa primerong metabolismo, na nagsusunod sa nasambit na amay na modelo nin halangkaw na espesyalisasyon. Bilang sarong pag-aadal nin kaso, an agihan kan phenylalanine pinag-analisar. An pag-analisar nagkumpirma na an mga pangenot na gene sa metabolismo kan phenolamide halangkaw an OS-induced sa mga herbivore kumpara sa mga tinanom na dai naaakit, asin harani sa saindang mga pattern nin ekspresyon. An transcription factor MYB8 asin an mga gene sa estruktura na PAL1, PAL2, C4H asin 4CL sa itaas kan agihan na ini nagpahiling nin amay na pagpoon kan transkripsyon. An mga acyltransferases na igwa nin papel sa huring pag-asembliya kan phenolamide, arog kan AT1, DH29, asin CV86, nagpapahiling nin halawig na pattern nin pag-upregulate (Figure S4). An mga obserbasyon sa itaas nagpapahiling na an amay na pagpoon kan espesyalisasyon kan transcriptome asin an huring pagpapauswag kan espesyalisasyon kan metabolomics sarong magkaparehong paagi, na pwedeng huli sa synchronous regulatory system na nagpopoon nin sarong mapuwersang depensa na simbag.
An pag-reconfigure sa pagsenyas kan hormone kan tinanom nagseserbing sarong regulatory layer na nag-iintegrar kan impormasyon kan mga herbivorous tanganing i-reprogram an pisyolohiya kan mga tinanom. Pagkatapos kan simulation kan herbivore, sinukol niamo an kumulatibong dinamika kan mga pangenot na kategorya nin hormone kan tinanom asin nahiling an temporal na ko-ekspresyon sa pag-ultanan ninda [Pearson correlation coefficient (PCC)> 0.4] (Figure 3A). Siring sa piglalaoman, an mga hormone kan tinanom na may relasyon sa biosynthesis konektado sa laog kan network nin co-expression kan hormone kan tinanom. Dugang pa, an metabolikong pagkaespesipiko (Si index) pigmapa sa network na ini tanganing i-highlight an mga hormone kan tinanom na pinukaw kan manlaen-laen na pagbolong. Duwang mayor na lugar kan herbivorous na espesipikong simbag an pigdrowing: an saro yaon sa JA cluster, kun saen an JA (an biologically active form kaini na JA-Ile) asin iba pang mga JA derivatives nagpapahiling kan pinakahalangkaw na Si score; an saro pa iyo an ethylene (ET). An Gibberellin nagpahiling sana nin katamtaman na paglangkaw sa pagkaespesipiko kan mga herbivore, mantang an ibang mga hormone kan tinanom, arog kan cytokinin, auxin, asin abscisic acid, igwa nin hababang pagkaespesipiko nin induksyon para sa mga herbivore. Kun ikukumpara sa paggamit kan W + W sana, an pagpakusog kan pinakahalangkaw na halaga kan mga derivatives kan JA sa paagi kan aplikasyon kan OS (W + OS) pwedeng pundamental na mabago sa sarong makusog na espesipikong indikasyon kan mga JA. Sa dai linalaoman, an OSM asin OSS1 na may manlaen-laen na laog nin elicitor aram na nagigin dahelan nin kaparehong pagtipon nin JA asin JA-Ile. Sa kabaliktaran kan OSS1, an OSM partikularmente asin makusog na pig-iinduce kan OSMs, mantang an OSS1 dai nagpapakusog kan simbag kan mga lugad sa basal (Figure 3B).
(A) Pag-analisar kan co-expression network base sa pagkalkulo kan PCC kan herbivore-induced plant hormone accumulation kinetics simulation. An node nagrerepresentar nin sarong hormone nin tinanom, asin an kadakulaan kan node nagrerepresentar kan Si index na espesipiko sa hormone nin tinanom sa pag-ultanan kan mga pagbolong. (B) Pagtipon nin JA, JA-Ile asin ET sa mga dahon na kawsa kan manlaen-laen na pagbolong na ipinaparisa kan manlaen-laen na kolor: apricot, W + OSM; asul, W + OSSl; itom, W + W; abohon, C (kontrol) . An mga asterisk nagpapahiling nin mga mahalagang pagkakaiba sa pag-ultanan kan pagbolong asin kontrol (duwang-paagi na ANOVA na sinusundan kan Tukey HSD post hoc multiple comparison, *** P <0.001). Pag-analisar kan teorya nin impormasyon kan (C)697 MS/MS (data file S1) sa JA biosynthesis asin may diperensya na spectrum nin pagmansay (irAOC asin irCOI1) asin (D)585 MS/MS (data file S1) sa ETR1 na may diperensya sa ET signal Duwang simulated herbivore treatments an nag-trigger nin plant lines asin empty vehicle control (EV) na mga tinanom. An mga asterisk nagpapahiling nin mga makahulogan na pagkakaiba sa pag-oltanan kan pagbolong kan W+OS asin an dai naraot na kontrol (duwang-paagi na ANOVA na sinusundan kan Tukey HSD post hoc multiple comparison, *P<0.05, **P<0.01 asin ***P<0.001). (E) Mga nagkawararak na graph kan nagkawararak na oposisyon sa espesyalisasyon. An mga kolor nagrerepresentar nin manlaen-laen na mga strain na binago an henetiko; an mga simbolo nagrerepresentar nin manlaen-laen na paagi nin pagbolong: triyanggulo, W + OSS1; rektanggulo, W + OSM; bilog C
Sunod, ginagamit niamo an sarong genetically modified strain kan attenuated Nepenthes (irCOI1 asin sETR1) sa mga pangenot na lakdang kan JA asin ET biosynthesis (irAOC asin irACO) asin pagmansay (irCOI1 asin sETR1) tanganing analisaron an metabolismo kan duwang hormone na ini nin tinanom sa mga herbivore An kontribusyon kan relatibong reprogramming. Susog sa mga nakaaging eksperimento, kinumpirmar niamo an induksyon kan herbivore-OS sa mga tinanom na mayong laog na carrier (EV) (Figure 3, C sagkod D) asin an kabilogan na pagbaba sa Hj index na kawsa kan OSM, mantang an δj index naglangkaw. An simbag mas malinaw kisa sa simbag na pinukaw kan OSS1. An duwang linyang graph na naggagamit kan Hj asin δj bilang mga koordinado nagpapahiling kan espesipikong deregulasyon (Figure 3E). An pinakalataw na uso iyo na sa mga strain na kulang sa signal kan JA, an pagkakaiba-iba kan metabolome asin mga pagbabago sa espesyalisasyon na kawsa kan mga herbivore haros biyong nahale (Figure 3C). Sa kabaliktaran, an silent ET perception sa mga tinanom na sETR1, dawa ngani an kabilogan na epekto sa mga pagbabago sa metabolismo kan mga herbivorous mas hababa nanggad kisa sa JA signaling, nagpapaluya kan pagkakaiba sa Hj asin δj indices sa pag-ultanan kan OSM asin OSS1 excitations (Figure 3D asin Figure S5). . Ini nagpapahiling na dugang pa sa pangenot na function kan JA signal transduction, an ET signal transduction nagseserbi man na pag-pino kan species-specific metabolic response kan mga herbivore. Susog sa fine-tuning function na ini, mayo nin pagbabago sa kabilogan na metabolome inducibility sa mga tinanom na sETR1. Sa ibong na lado, kumpara sa mga tinanom na sETR1, an mga tinanom na irACO nag-induce nin kaparehong kabilogan na mga pagbabago sa metabolismo na kawsa kan mga herbivore, alagad nagpahiling nin signipikanteng pagkakaiba sa mga marka kan Hj asin δj sa pag-ultanan kan mga angat kan OSM asin OSS1 (Figure S5).
Tanganing mamidbid an mga espesyalisadong metabolite na igwa nin importanteng kontribusyon sa species-specific response kan mga herbivore asin ma-fine-tune an saindang produksyon sa paagi kan mga signal kan ET, ginamit niamo an dati nang pigdevelop na structural MS/MS na paagi. An paaging ini nakadepende sa bi-clustering na paagi tanganing i-re-infer an metabolikong pamilya gikan sa mga fragment kan MS/MS [normalized dot product (NDP)] asin similarity score base sa neutral loss (NL). An MS/MS data set na pigkonstruhir sa paagi kan pag-analisar kan mga linya nin ET transgenic nagprodusir nin 585 MS/MS (data file S1), na naresolberan sa paagi nin pag-cluster kaini sa pitong mayor na MS/MS modules (M) (Figure 4A) . An iba sa mga module na ini mahiwas na pano nin mga dati nang na-karakterisadong mga espesyal na metabolite: halimbawa, an M1, M2, M3, M4 asin M7 mayaman sa manlaen-laen na phenol derivatives (M1), flavonoid glycosides (M2), acyl sugars (M3 Asin M4), asin 17-HGL-DTG (M7). Dugang pa, an metabolikong espesipikong impormasyon (Si index) kan sarong metabolite sa lambang module kinakalkulo, asin an Si distribusyon kaini mahihiling nin intuitively. Sa halipot na pagtaram, an mga MS/MS spectra na nagpapahiling nin halangkaw na herbivory asin genotype specificity pigbibisto sa halangkaw na mga halaga nin Si, asin an mga estadistika kan kurtosis nagpapahiling kan distribusyon kan balahibo sa toong kanto kan ikog. Sarong siring na distribusyon nin lean colloid an nadetektaran sa M1, kun saen an phenol amide nagpahiling kan pinakahalangkaw na Si fraction (Figure 4B). An dati nang nasambit na herbivorous inducible 17-HGL-DTG sa M7 nagpahiling nin katamtaman na Si score, na nagpapahiling nin katamtaman na grado nin differential regulation sa pag-ultanan kan duwang klase nin OS. Sa kabaliktaran, an kadaklan na mga espesyalisadong metabolite na nagigibo sa konstitusyon, arog kan rutin, CGA, asin acyl sugars, kabali sa pinakahababang mga marka nin Si. Tanganing mas ma-eksplorar an komplikado kan estruktura asin distribusyon kan Si sa pag-ultanan kan mga espesyal na metabolite, sarong molekular na network an ginibo para sa lambang module (Figure 4B). An sarong importanteng prediksyon kan teorya kan OD (na sinumaryo sa Figure 1B) iyo na an pag-organisar giraray kan mga espesyal na metabolite pagkatapos kan herbivory dapat magdara sa sarong-paagi na mga pagbabago sa mga metabolite na may halangkaw na halaga sa depensa, orog na sa paagi nin paglangkaw kan saindang pagkaespesipiko (kontra sa random distribusyon) Mode) Depensang metabolite na pigprediktar kan teorya kan MT. Kadaklan sa mga phenol derivatives na natipon sa M1 may relasyon sa pagbaba kan performance kan insekto (32). Kun ikukumpara an mga halaga kan Si sa mga metabolite kan M1 sa pag-ultanan kan mga induced na dahon asin kan mga constituent na dahon kan mga tinanom na kontrol kan EV sa laog nin 24 oras, naobserbaran niamo na an metabolikong pagkaespesipiko kan kadakol na mga metabolite pagkatapos kan mga insektong herbivory igwa nin sarong signipikanteng paglangkaw na uso (Figure 4C). An espesipikong paglangkaw sa halaga kan Si nadetektar sana sa mga depensibong phenolamide, alagad mayo nin paglangkaw sa halaga kan Si an nadetektar sa ibang mga phenol asin dai aram na mga metabolite na magkaibanan sa module na ini. Ini sarong espesyalisadong modelo, na may relasyon sa teorya kan OD. An mga mayor na prediksyon kan mga pagbabago sa metabolismo na kawsa kan mga herbivore magkapareho. Tanganing ma-test kun baga an partikularidad na ini kan phenolamide spectrum na-induce kan OS-specific ET, pig-plot niamo an metabolite Si index asin nagcausa nin differential expression value sa pag-ultanan kan OSM asin OSS1 sa EV asin sETR1 genotypes (Figure 4D ). Sa sETR1, an pagkakaiba na pinukaw kan phenamide sa pag-ultanan kan OSM asin OSS1 nabawasan na gayo. An bi-clustering na paagi pig-aplikar man sa datos kan MS/MS na nakolekta sa mga strain na kulang an JA tanganing ma-infer an mga mayor na module kan MS/MS na may relasyon sa JA-regulated metabolic specialization (Figure S6).
(A) An mga resulta nin pag-grupo kan 585 MS/MS base sa pinag-iribang fragment (NDP similarity) asin shared neutral loss (NL similarity) nagbubunga kan module (M) na magkapareho sa midbid na pamilya nin mga compound, o sa paagi nin dai aram o maluyang na-metabolize na komposisyon kan Metabolite. Sa kataid kan lambang module, an metabolite (MS/MS) na espesipiko (Si) na distribusyon ipinapahiling. (B) Modular molecular network: An mga node nagrerepresentar kan MS/MS asin mga gilid, NDP (pula) asin NL (asul) na mga marka kan MS/MS (cut-off,> 0.6). An graded metabolite specificity index (Si) pigkolor base sa module (wala) asin pigmapa sa molecular network (tuo). (C) Module M1 kan tinanom na EV sa konstitutibong (kontrol) asin induced na estado (simulated herbivore) sa laog nin 24 oras: diagram kan molekular na network (an halaga kan Si iyo an kadakulaan kan node, an depensang phenolamide naka-highlight sa asul). (D) An M1 molecular network diagram kan spectrum line sETR1 na may diperensya sa EV asin ET na pagmansay: an phenolic compound na pigrerepresentar kan berdeng bilog na node, asin an makahulogan na pagkakaiba (P value) sa pag-ultanan kan W + OSM asin W + OSS1 na mga pagbolong bilang kadakulaan kan Node. CP, N-caffeoyl-tyrosine; CS, N-caffeoyl-spermidine; FP, N-ferulic acid ester-uric acid; FS, N-ferulyl-spermidine; CoP, N', N “-Coumarolyl-tyrosine; DCS, N', N”-dicaffeoyl-spermidine; CFS, N', N”-caffeoyl, feruloyl-spermidine; Lycium barbarum sa wolfberry Son; Nick. O-AS, O-acyl sugar.
Pinalawig pa niamo an pag-analisar gikan sa sarong attenuated Nepenthes genotype pasiring sa natural na mga populasyon, kun saen an makusog na mga pagbabago sa intraspecific sa mga lebel kan herbivorous JA asin mga espesipikong lebel kan metabolite dati nang ilinadawan sa natural na mga populasyon (26). Gamiton an datos na ini tanganing masakop an 43 na germplasm. An mga germplasm na ini igwa nin 123 na klase nin tinanom gikan sa N. pallens. An mga tinanom na ini kinua sa mga banhi na nakolekta sa manlaen-laen na katutubong istaran sa Utah, Nevada, Arizona, asin California (Figure S7), kinarkulo niamo an metabolome diversity (digdi inaapod na lebel nin populasyon) β diversity) asin an espesyalisasyon na dara kan OSM. Susog sa mga nakaaging pag-aadal, naobserbaran niamo an mahiwas na hanay nin mga pagbabago sa metabolismo sa Hj asin δj axes, na nagpapahiling na an mga germplasm igwa nin mga mahalagang pagkakaiba sa plasticity kan saindang mga metabolikong simbag sa mga herbivore (Figure S7). An organisasyon na ini nagpapagirumdom kan mga nakaaging obserbasyon manungod sa dinamikong hanay kan mga pagbabago sa JAs na kawsa kan mga herbivore, asin nagmantenir nin halangkaw na marhay na halaga sa sarong populasyon (26, 36). Sa paggamit kan JA asin JA-Ile tanganing baloon an kabilogan na lebel nin korelasyon sa pag-oltanan kan Hj asin δj, nanompongan niamo na igwa nin sarong makahulogan na positibong korelasyon sa pag-oltanan kan JA asin kan metabolome β diversity asin specialization index (Figure S7). Ini nagsusuherir na an herbivore-induced heterogeneity sa JAs induction na nadetektar sa lebel kan populasyon pwedeng huli sa mga pangenot na metabolikong polimorpismo na kawsa kan pagpili gikan sa mga herbivore nin insekto.
An mga nakaaging pag-aadal nagpahiling na an mga klase nin tabako magkakalaen na gayo sa klase asin relatibong pagsarig sa mga depensa sa metabolismo na pig-induce asin konstitutibo. Pigtutubodan na an mga pagbabagong ini sa anti-herbivore signal transduction asin mga kakayahan sa depensa pigreregular kan presyon kan populasyon nin insekto, siklo nin buhay kan tinanom, asin mga gastos sa produksyon nin depensa sa niche kun saen an sarong tinaong species nagtutubo. Inadalan niamo an pagkakapareho kan paghirahay kan metabolome kan dahon na pinukaw kan mga herbivore kan anom na klase nin Nicotiana na tubong Amerika del Norte asin Amerika del Sur. An mga species na ini harani sa Nepenthes sa Amerika del Norte, iyo si Nicolas Bociflo. La, N. nicotinis, Nicotiana n. pinaluyang doot, Nicotiana tabacum, linear na tabako, tabako (Nicotiana spegazzinii) asin tabako na dahon nin tabako (Nicotiana obtusifolia) (Figure 5A) (37). Anom sa mga species na ini, kaiba an mga species na N. please na may marhay na karakteristiko, mga taonan na tinanom kan petunia clade, asin an obtusifolia N. mga perennial kan sister clade na Trigonophyllae (38). Dangan, an W + W, W + OSM asin W + OSS1 induction ginibo sa pitong species na ini tanganing pag-adalan an species-level metabolic rearrangement kan pagkakan nin insekto.
(A) Sarong bootstrap phylogenetic tree na nakabasar sa pinakahalangkaw na posibilidad [para sa nuclear glutamine synthesis (38)] asin an heograpikong distribusyon kan pitong magkaharaning klase nin Nicotiana (manlaen-laen na kolor) (37). (B) Sarong scatter plot kan espesyalisadong pagkakaiba-iba para sa mga metabolikong profile kan pitong klase nin Nicotiana (939 MS/MS; data file S1). Sa lebel kan mga species, an pagkakaiba-iba kan metabolome negatibong may koneksyon sa grado nin espesyalisasyon. An pag-analisar kan korelasyon sa lebel kan species sa pag-ultanan kan metabolikong pagkakaiba-iba asin espesyalisasyon asin pagtipon kan JA ipinapahiling sa Figure 2. S9. Kolor, manlaen-laen na klase; triyanggulo, W + OSS1; rektanggulo, W + OSM; (C) An mga dinamika kan Nicotiana JA asin JA-Ile pigranggo susog sa OS excitation amplitude (two-way ANOVA asin Tukey HSD post-multiple comparison, * P <0.05, ** P <0.01 asin * ** Para sa pagkumpara kan W + OS asin W + W, P <0.001). Box plot kan (D) pagkakaiba-iba asin (E) espesyalisasyon kan lambang species pagkatapos na mag-simulate kan herbivorous asin methyl JA (MeJA). An asterisk nagpapahiling kan mahalagang pagkakaiba sa pag-ultanan kan W + OS asin W + W o lanolin plus W (Lan + W) o Lan plus MeJA (Lan + MeJa) asin Lan control (duwang-paagi na pag-analisar kan pagkakaiba, na sinusundan kan Tukey's HSD post hoc multiple comparison , *P<0.05, **P<0.01 asin ***P<0.01).
Gamit an dual cluster na paagi, namidbid niamo an 9 na mga module kan 939 MS/MS (data file S1). An komposisyon kan MS/MS na pig-reconfigure sa paagi nin manlaen-laen na pagbolong nagkakaiba-iba sa manlaen-laen na module sa pag-ultanan kan mga species (Figure S8). An pag-imahinar kan Hj (na inaapod digdi bilang species-level γ-diversity) asin δj nagpapahiling na an manlaen-laen na species nag-aaggregate sa manlaen-laen na grupo sa metabolikong espasyo, kun saen an species-level division parati mas prominente kisa sa pagpukaw. Apwera sa N. linear asin N. obliquus, nagpapahiling sinda nin mahiwas na dinamikong hanay nin mga epekto nin induksyon (Figure 5B). Sa kabaliktaran, an mga species arog kan N. purpurea asin N. obtusifolia igwa nin bakong gayong malinaw na metabolikong simbag sa pagbolong, alagad an metabolome mas manlaen-laen. An distribusyon na espesipiko sa species kan induced metabolic response nagresulta sa sarong signipikanteng negatibong korelasyon sa pag-ultanan kan espesyalisasyon asin gamma diversity (PCC = -0.46, P = 4.9×10-8). An mga pagbabago na pinukaw kan OS sa lebel kan JAs positibong may koneksyon sa espesyalisasyon kan metabolome, asin negatibong may koneksyon sa pagkakaiba-iba kan metabolikong gamma na ipinapahiling kan lambang species (Figure 5B asin Figure S9). Mahalagang mangnohon na an mga species na inaapod na "signal response" na species sa Figure 5C, arog kan Nepenthes nematodes, Nepenthes nepenthes, Nepenthes acute, asin Nepenthes attenuated, nagcausa nin mga mahalagang senyales sa laog nin 30 minutos. An mga pinakabagong OS-specific JA asin JA-Ile na mga pagputok, mantang an ibang bakterya na inaapod na "signal unresponsive", arog kan Nepenthes mills, Nepenthes powdery asin N. obtusifolia nagpapahiling sana nin JA-Ile Edge induction na mayong anuman na OS specificity (Figure 5C). Sa lebel nin metabolismo, siring sa nasambit sa itaas, para sa pinaluya na Nepenthes, an mga substansyang nagsisimbag sa signal nagpahiling nin OS specificity asin signipikanteng naglangkaw an δj, mantang binababa an Hj. An OS-specific priming effect na ini dai nadiskubre sa mga species na pigklasipikar bilang signal non-reactive species (Figure 5, D asin E). An mga metabolite na espesipiko sa OS mas parateng ipinapakipag-ulay sa pag-ultanan kan mga species na naghihimate sa signal, asin an mga signal cluster na ini nagkukumpol sa mga species na may mas maluyang mga signal response, mantang an mga species na may mas maluyang signal response nagpapahiling nin mas dikit na interdependence (Figure S8 ). An resultang ini nagpapahiling na an OS-espesipikong induksyon kan JAs asin an OS-espesipikong rekonpigurasyon kan downstream metabolome magkapareho sa lebel kan species.
Sunod, naggamit kami nin lanolin paste na igwa nin methyl JA (MeJA) tanganing trataron an mga tinanom tanganing imbestigaran kun baga an mga paaging ini nin pag-iriba limitado kan pagkakaigwa nin JA na pig-aaplay kan exogenous JA, na yaon sa cytoplasm kan mga tinanom. An marikas na deesterification iyo an JA. Nanompongan niamo an parehong uso kan luway-luway na pagbabago gikan sa mga species na naghihimate sa signal pasiring sa mga species na dai naghihimate sa signal na kawsa kan padagos na suplay kan JA (Figure 5, D asin E). Sa halipot na pagtaram, an pagbolong kan MeJA makusog na nag-reprogram kan mga metabolome kan linear nematodes, N. obliquus, N. aquaticus, N. pallens, asin N. mikimotoi, na nagresulta sa sarong signipikanteng paglangkaw sa δj asin sarong pagbaba sa Hj. An N. purpurea nagpahiling sana nin paglangkaw sa δj, alagad bako sa Hj. An N. obtusifolia, na dati nang ipinaheling na nagtitipon nin labi-labing hababang lebel nin JAs, maluya man an pagsimbag sa pagbolong kan MeJA sa mga termino nin metabolome reconfiguration. An mga resultang ini nagpapahiling na an produksyon nin JA o transduksyon nin signal pisyolohikal na limitado sa mga species na dai naghihimate nin signal. Tanganing ma-test an hipotesis na ini, pinag-adalan niamo an apat na species (N. pallens, N. mills, N. pink asin N. microphylla) na pig-induce kan W + W, W + OSMs asin W + OSS1 Transcriptome (39). Susog sa pattern kan metabolome remodeling, an mga species nasuhay na gayo sa transcriptome space, na kun saen an N. attenuated nagpahiling kan pinakahalangkaw na OS-induced RDPI, mantang an N. gracilis igwa kan pinakahababa (Figure 6A). Alagad, nadiskubre na an transcriptome diversity na pinukaw kan N. oblonga iyo an pinakahababa sa apat na species, kontra sa pinakahalangkaw na metabolomic diversity kan N. oblonga na dati nang ipinahiling sa pitong species. An mga nakaaging pag-aadal nagpahiling na an sarong set nin mga gene na may relasyon sa amay na mga signal nin depensa, kaiba an mga signal nin JA, nagpapaliwanag kan pagkaespesipiko kan mga amay na simbag sa depensa na pinukaw kan mga elicitor na may relasyon sa herbivore sa mga species nin Nicotiana (39). An pagkumpara kan mga agihan nin pagsenyas kan JA sa pag-ultanan kan apat na species na ini naghayag nin sarong interesanteng pattern (Figure 6B). Kadaklan sa mga gene sa agihan na ini, arog kan AOC, OPR3, ACX asin COI1, nagpahiling nin medyo halangkaw na lebel nin induksyon sa apat na species na ini. Alagad, an sarong pangenot na gene, an JAR4, nagkokombertir kan JA sa saiyang biolohikong aktibong porma kan mga natipon na transkrip kan JA-Ile, asin an lebel kan transkripsyon kaini hababa nanggad, orog na sa N. mills, Nepenthes pieris asin N. microphylla. Dugang pa, an transcript sana kan ibang gene AOS an dai nadetektaran sa N. bifidum. An mga pagbabagong ini sa ekspresyon kan gene pwedeng iyo an responsable sa mga labi-labing phenotype na pinukaw kan hababang produksyon nin JA sa mga species na may signal anergic asin an induksyon kan N. gracilis.
(A) Pag-analisar kan teorya nin impormasyon kan pagprograma giraray kan mga amay na simbag sa transkripsyon kan apat na magkaharaning klase nin tabako na na-sample 30 minutos pagkatapos kan induksyon nin herbivory. An RDPI kinakalkulo sa paagi nin pagkumpara kan mga dahon na pinukaw kan herbivore OS sa kontrol kan lugad. An mga kolor nagpapahiling nin manlaen-laen na klase, asin an mga simbolo nagpapahiling nin manlaen-laen na paagi nin pagbolong. (B) Pag-analisar kan ekspresyon kan gene sa mga agihan nin pagsenyas kan JA sa apat na klase. An pinasimpleng dalan kan JA ipinapahiling sa kataid kan box plot. An manlaen-laen na kolor nagpapahiling nin manlaen-laen na paagi nin pagproseso. An asterisk nagpapahiling na igwa nin sarong mahalagang pagkakaiba sa pag-ultanan kan W + OS na pagbolong asin an W + W na kontrol (para sa Student's t-test para sa mga pagkakaiba sa pares, *P<0.05, **P<0.01 asin ***P<0.001). OPDA, 12-oxophytodienoic acid; OPC-8: 0,3-oxo-2(2′(Z)-pentenyl)-cyclopentane-1-octanoic acid.
Sa huring parte, pinag-adalan niamo kun pano an paghirahay kan metabolome kan manlaen-laen na klase nin tinanom na espesipiko sa mga klase nin insekto puedeng magin resistensya sa mga herbivore. An mga nakaaging pagsiyasat nagduon sa genus na Nicotiana. An saindang resistensya sa Ms asin larvae magkaiba nanggad (40). Digdi, pinag-adalan niamo an koneksyon sa pag-ultanan kan modelong ini asin kan saindang metabolikong plasticity. Gamit an apat na klase nin tabako sa itaas, asin pagtesting kan korelasyon sa pag-ultanan kan pagkakaiba-iba asin espesyalisasyon kan metabolome na kawsa kan mga herbivore asin an resistensya kan mga tinanom sa Ms asin Sl, nanompongan niamo na an resistensya, pagkakaiba-iba asin espesyalisasyon sa heneralistang Sl Gabos positibong magkakaugnay, mantang an korelasyon sa pag-ultanan kan pagtumang sa mga ekspertong babae asin espesyalisasyon maluya, asin an korelasyon sa pagkakaiba-iba bakong makahulogan (Figure 10). Manungod sa resistensya kan S1, pareho an pinaluya na N. chinensis asin N. gracilis, na dati nang ipinaheling na nagpapahiling nin parehong lebel nin transduksyon nin signal kan JA asin plasticity kan metabolome, igwa nin magkaibang marhay na mga simbag sa induksyon kan herbivore, asin nagpahiling man sinda nin kaparehong halangkaw na resistensya. Seks.
Sa nakaaging sesentang taon, an teorya nin depensa kan tinanom nagtao nin sarong teoretikal na balangkas, na base sa kun saen an mga parasiyasat nagprediktar nin sarong konsiderableng bilang nin ebolusyon asin mga pagpunsyon kan mga espesyalisadong metabolite kan tinanom. Kadaklan sa mga teoryang ini dai nagsusunod sa normal na prosedimiento nin makusog na mga inferensiya (41). Nagproponer sinda nin mga pangenot na prediksyon (3) sa parehong lebel nin pag-analisar. Kun an pagtesting kan mga pangenot na prediksyon nagtutugot sa mga partikular na teorya na ma-analisar, ini an magibo kan An larangan nag-aabante. Magin suportado, alagad isikwal an iba (42). Imbes, an bagong teorya naggigibo nin mga prediksyon sa manlaen-laen na lebel nin pag-analisar asin nagdadagdag nin bagong layer nin mga konsiderasyon na deskriptibo (42). Alagad, an duwang teorya na iprinoponer sa lebel nin pagpunsyon, an MT asin OD, madaling maipaliwanag bilang importanteng mga prediksyon kan mga espesyalisadong pagbabago sa metabolismo na kawsa kan mga herbiboro: an teorya kan OD nagtutubod na an mga pagbabago sa espesyalisadong metabolikong “espasyo” halangkaw an direksyon. An teorya kan MT nagtutubod na an mga pagbabagong ini magigin bakong direksyon asin random na namumugtak sa metabolikong espasyo, asin may tendensiyang magkaigwa nin halangkaw na halaga nin depensa na mga metabolite. An mga nakaaging pagsiyasat kan mga prediksyon kan OD asin MT pigprobaran gamit an sarong mahiwas na set nin mga a priori na "depensa" na mga compound. An mga pag-eksamin na ini na nakasentro sa metabolite nag-uulang sa kakayahan na analisaron an lakbang asin dalagan kan metabolome reconfiguration sa panahon nin herbivory, asin dai nagtutugot sa pag-eksamin sa laog nin sarong konsistenteng estadistikal na balangkas na mangaipo nin mga pangenot na prediksyon na pwedeng ikonsiderar bilang sarong kabilogan Quantify an mga pagbabago sa metabolome kan tinanom. Digdi, ginamit niamo an makabagong teknolohiya sa metabolomics na nakabase sa computational MS asin naggibo nin deconvolution MS analysis sa pankagabsan na kuwarta kan mga deskriptor kan teorya nin impormasyon tanganing baloon an pagkakaiba kan duwang iprinoponer sa lebel kan global na metabolomics. An pangenot na prediksyon kan teoryang ini. An teorya nin impormasyon pig-aplikar sa kadakol na larangan, orog na sa konteksto kan biodiversity asin pagsiyasat sa dalagan kan sustansya (43). Alagad, sagkod sa aram ta, ini an pinakaenot na aplikasyon na ginamit sa paglaladawan kan espasyo nin impormasyon sa metabolismo kan mga tinanom asin masolusyunan an mga problema sa ekolohiya na may relasyon sa pansamantalang mga pagbabago sa metabolismo bilang simbag sa mga senyales kan kapalibutan. Sa partikular, an kakayahan kan paaging ini yaon sa kakayahan kaini na ikumpara an mga pattern sa laog asin sa pag-ultanan kan mga klase nin tinanom tanganing siyasaton kun pano an mga herbivore nag-evolve gikan sa manlaen-laen na species pasiring sa inter-species macroevolutionary patterns sa manlaen-laen na lebel nin ebolusyon. Metabolismo.
An Principal component analysis (PCA) nagkokombertir nin sarong multivariate data set sa sarong dimensionality reduction space tanganing an mayor na uso kan datos maipaliwanag, kaya ini parati ginagamit bilang sarong eksplorasyon na teknik tanganing ma-parse an data set, arog kan deconvolution metabolome. Alagad, an pagbawas kan dimensyon mawawaran nin parte kan laog kan impormasyon sa set nin datos, asin an PCA dai makakatao nin kuantitatibong impormasyon manungod sa mga karakteristiko na partikularmenteng may kinaaraman sa teorya nin ekolohiya, arog kan: kun pano pig-reconfigure kan mga herbivore an pagkakaiba-iba sa mga espesyalisadong larangan (halimbawa, kayamanan, distribusyon) Asin kadakolan) na mga metabolite? Arin na mga metabolite an mga prediktor kan induced state kan sarong herbivore? Gikan sa pananaw kan pagkaespesipiko, pagkakaiba-iba asin pagka-inducible, an laog kan impormasyon kan profile kan metabolite na espesipiko sa dahon nabubulok, asin nadiskubre na an pagkakan kan mga herbivore puedeng mag-aktibo nin espesipikong metabolismo. Sa dai linalaoman, naobserbaran niamo na, siring sa ilinadawan sa mga indikasyon kan teorya nin impormasyon na ipinaotob, an nagresultang sitwasyon sa metabolismo igwa nin dakulang pagkakapareho pagkatapos kan mga pag'atake kan duwang herbivore (an night-fed generalist Sl) asin an ekspertong Solanaceae na si Ms. Dawa ngani an saindang gawi-gawi sa pagkakan asin konsentrasyon magkaiba nanggad. Fatty acid-amino acid conjugate (FAC) initiator sa OS (31). Sa paggamit kan herbivore OS tanganing bolongon an mga standardized puncture wounds, an simulated herbivore treatment nagpahiling man nin kaparehong uso. An standardized na prosedimientong ini para sa pag-simulate kan simbag kan mga tinanom sa mga pag'atake kan mga herbivore minahale kan mga nakakaribong na bagay na dara kan mga pagbabago sa gawi-gawi sa pagkakan kan mga herbivore, na nagbubunga nin manlaen-laen na grado nin danyos sa manlaen-laen na panahon (34). An FAC, na midbid na iyo an mayor na kawsa kan OSM, nagpapababa kan JAS asin iba pang mga simbag kan hormone kan tinanom sa OSS1, mantang an OSS1 nagpapababa nin ginatos na beses (31). Alagad, an OSS1 nagkawsa nin kaparehong lebel nin pagtipon nin JA kumpara sa OSM. Dati nang ipinaheling na an simbag kan JA sa pinaluyang Nepenthes sensitibo nanggad sa OSM, kun saen an FAC puedeng mamantenir an aktibidad kaini dawa kun lasaw nin 1:1000 sa tubig (44). Kaya, kumpara sa OSM, dawa ngani an FAC sa OSS1 hababa nanggad, ini igo na tanganing mag-induce nin supisyenteng pagputok kan JA. An mga nakaaging pag-aadal nagpahiling na an mga protina na garo porin (45) asin oligosaccharides (46) pwedeng gamiton bilang mga molekular na paisi tanganing mag-trigger nin mga simbag sa depensa kan tinanom sa OSS1. Alagad, dai pa malinaw kun an mga elicitor na ini sa OSS1 iyo an responsable sa pagtipon kan JA na naobserbaran sa presenteng pag-aadal.
Dawa ngani igwa nin dikit na pag-aadal na naglaladawan kan mga pagkakaiba-iba kan mga metabolikong fingerprint na kawsa kan aplikasyon kan manlaen-laen na herbivore o exogenous JA o SA (salicylic acid) (47), mayo nin siisay man na nakadisturbo sa herbivore species-specific perturbation sa plant grass network asin an mga epekto kaini sa partikular na An kabilogan na epekto kan metabolismo sistematikong pinag-aadalan. personal na impormasyon. An pag-analisar na ini orog pang nagkumpirma na an koneksyon kan panlaog na network nin hormone sa ibang mga hormone nin tinanom apwera sa JAs naghuhurma kan pagkaespesipiko kan metabolikong reorganisasyon na kawsa kan mga herbivore. Sa partikular, nadiskubre niamo na an ET na kawsa kan OSM mas dakula nanggad kisa sa kawsa kan OSS1. An mode na ini magkakasundo sa mas dakol na laog kan FAC sa OSM, na sarong kinakaipuhan asin supisyenteng kondisyon para sa pag-trigger nin sarong ET burst (48). Sa konteksto kan interaksiyon sa pag-ultanan kan mga tinanom asin mga herbivore, an pagpunsyon kan pagsenyas kan ET sa mga dinamika kan metabolite na espesipiko sa tinanom paminsan-minsan pa man giraray asin nagpupuntirya sana sa sarong grupo nin compound. Dugang pa, kadaklan sa mga pag-aadal naggamit nin exogenous na aplikasyon kan ET o kan mga precursor kaini o manlaen-laen na mga inhibitor tanganing pag-adalan an regulasyon kan ET, na sa pag-oltanan kaini an mga exogenous na aplikasyon na ini nin kemikal makakaprodusir nin kadakol na bakong espesipikong mga epekto. Sa samong kaaraman, an pag-aadal na ini nagrerepresentar kan enot na dakulang sistematikong pagsiyasat kan papel kan ET sa paggamit kan ET tanganing makaprodusir asin makamansay nin mga may diperensya na transgenic na mga tinanom tanganing makoordinar an dinamika kan metabolome kan tinanom. An induksyon kan ET na espesipiko sa herbivore puedeng sa katapustapusi magmodulate kan simbag kan metabolome. An pinaka-signipikante iyo an transgenic na manipulasyon kan ET biosynthesis (ACO) asin perception (ETR1) na mga gene na nagbuyagyag kan herbivore-specific de novo na pagtipon nin mga phenolamides. Dati nang ipinaheling na an ET puedeng mag-fine-tune kan JA-induced nicotine accumulation sa paagi nin pagregulate kan putrescine N-methyltransferase (49). Alagad, gikan sa sarong mekanikal na punto de vista, bakong malinaw kun pano an ET nagpipino kan induksyon kan phenamide. Dugang pa sa signal transduction function kan ET, an metabolic flux pwede man na i-shunt sa S-adenosyl-1-methionine tanganing ma-regulate an pamumuhunan sa polyaminophenol amides. An S-adenosyl-1-methionine iyo an ET asin Komon na intermediate kan polyamine biosynthetic pathway. An mekanismo kun pano an signal kan ET nagreregular kan lebel kan phenolamide nangangaipo nin dugang pang pag-aadal.
Sa halawig na panahon, huli sa dakulang bilang nin mga espesyal na metabolite na dai aram an estruktura, an makusog na atensyon sa mga partikular na kategorya nin metabolismo dai kayang estriktong ma-assess an mga pagbabago sa panahon kan pagkakaiba-iba kan metabolismo pagkatapos kan mga interaksiyon biyolohikal. Sa presente, base sa pag-analisar kan teorya nin impormasyon, an mayor na resulta kan pagkua nin MS/MS spectrum base sa mga daing kinakampihan na mga metabolite iyo na an mga herbivore na nagkakakan o nag-aarog sa mga herbivore padagos na nagbabawas kan kabilogan na metabolikong pagkakaiba-iba kan metabolome kan dahon mantang nagdadakula an grado nin espesyalisasyon kaini. An temporaryong paglangkaw na ini sa pagka-espesipiko kan metabolome na kawsa kan mga herbivore igwa nin koneksyon sa sarong synergistic na paglangkaw sa pagka-espesipiko kan transcriptome. An tampok na pinakadakulang nagkokontribwir sa mas dakulang espesyalisasyon kan metabolome (na igwa nin mas halangkaw na halaga nin Si) iyo an espesyal na metabolite na may dati nang pig-karakterisa na herbivorous function. An modelong ini magkakasundo sa prediksyon kan teorya kan OD, alagad an prediksyon kan MT na may relasyon sa pagkarandom kan pag-reprogram kan metabolome bakong magkakasundo. Alagad, an datos na ini magkakasundo man sa prediksyon kan pinaghalo-halong modelo (pinakamarahay na MT; Pigura 1B), huli ta an ibang mga dai pa nabibisto na mga metabolite na may dai aram na mga pagpunsyon sa depensa pwedeng magsunod pa man giraray sa sarong random na distribusyon nin Si.
An sarong pambihirang halimbawa na orog pang nakua kan pagsiyasat na ini iyo na poon sa lebel nin mikro-ebolusyon (sarong tinanom asin populasyon nin tabako) sagkod sa mas dakulang eskala nin ebolusyon (mga klase nin tabako na harani sa relasyon), an manlaen-laen na lebel nin ebolusyonaryong organisasyon yaon sa “pinakamarahay na depensa” Igwa nin mga mahalagang pagkakaiba sa mga kakayahan kan mga herbiboro. Moore et al. (20) asin si Kessler asin Kalske (1) independienteng nagproponer na i-convert an tolong functional na lebel kan biodiversity na orihinal na pigmidbid ni Whittaker (50) sa mga konstitutibo asin induced temporal na mga pagbabago kan chemical diversity; an mga kagsurat na ini dai man nagsumaryo An mga prosedimiento para sa dakulang pagkolekta nin datos kan metabolome dai man nagbabalangibog kun pano makalkulo an pagkakaiba-iba kan metabolismo gikan sa mga datos na ini. Sa pag-aadal na ini, an saradit na pag-aayos sa klasipikasyon kan pagpunsyonar ni Whittaker kokonsideraron an α-metabolic diversity bilang an pagkakaiba-iba kan MS/MS spectra sa sarong tinanom, asin an β-metabolic diversity bilang an pundamental na intraspecific metabolism kan sarong grupo nin mga populasyon.
An signal kan JA mahalagang marhay para sa mahiwas na hanay nin mga metabolikong simbag kan mga herbivore. Alagad, igwa nin kakulangan nin mahigot na quantitative testing kan kontribusyon kan intraspecific regulation kan JA biosynthesis sa metabolome diversity, asin kun baga an JA signal sarong pankagabsan na lugar para sa stress-induced metabolic diversification sa mas halangkaw na macroevolutionary scale dai pa man giraray nasasabotan. Naobserbaran niamo na an herbivorous na naturalesa kan Nepenthes herbivorous nag-iinduce nin metabolome specialisation asin an pagkakaiba-iba kan metabolome specialization sa laog kan populasyon kan mga species nin Nicotiana asin sa mga haraning relasyon na Nicotiana species sistematikong positibong may koneksyon sa JA signaling. Dugang pa, kun an signal kan JA may diperensya, an metabolikong pagkaespesipiko na pinukaw kan sarong genotype herbivore kanselaron (Figure 3, C asin E). Nin huli ta an mga pagbabago sa metabolikong spektrum kan natural na pinaluya na mga populasyon nin Nepenthes kadaklan kuantitatibo, an mga pagbabago sa metabolikong β na pagkakaiba-iba asin pagkaespesipiko sa pag-analisar na ini pwedeng kadaklan huli sa makusog na pagpukaw kan mga kategorya nin compound na mayaman sa metabolite. An mga klaseng compound na ini nagdodominar sa parte kan profile kan metabolome asin nagdadara sa positibong korelasyon sa mga signal kan JA.
Nin huli ta an mga mekanismo biokemikal kan mga klase nin tabako na harani sa kaini magkaiba nanggad, an mga metabolite partikularmenteng namidbid sa kwalitatibong aspeto, kaya ini mas analitikal. An pagproseso kan teorya nin impormasyon kan nakuang metabolikong profile nagpapahiling na an herbivorous induction nagpapagrabe kan trade-off sa pag-ultanan kan metabolikong gamma diversity asin espesyalisasyon. An signal kan JA igwa nin sentral na papel sa pagbalyo na ini. An paglangkaw kan espesyalisasyon kan metabolome magkakasundo sa mayor na prediksyon kan OD asin positibong may koneksyon sa signal kan JA, mantang an signal kan JA negatibong may koneksyon sa metabolic gamma diversity. An mga modelong ini nagpapahiling na an kapasidad kan OD kan mga tinanom mayormenteng nadedeterminaran kan plasticity kan JA, baga man sa sarong mikroebolusyonaryong eskala o sa mas dakulang ebolusyonaryong eskala. An mga eksperimento sa aplikasyon kan exogenous JA na naglilikay sa mga depekto sa biosynthesis kan JA orog pang nagpapahiling na an mga klase nin tabako na haraning magkapareho puedeng mamidbid sa mga klase na signal-responsive asin signal-non-responsive, arog kan saindang paagi nin JA asin metabolome plasticity na pinukaw kan mga herbivore. An mga species na dai naghihimate sa signal dai nakakasimbag huli sa saindang dai kakayahan na makaprodusir nin endogenous JA asin kun kaya sakop nin mga limitasyon sa pisyolohiya. Ini pwedeng huli sa mga mutasyon sa nagkapirang pangenot na gene sa JA signaling pathway (AOS asin JAR4 sa N. crescens) kan. An resultang ini nagpapahiling na an mga interspecies macroevolutionary pattern na ini pwedeng mayormenteng pinapahiro kan mga pagbabago sa panlaog na pagmansay asin pagresponde kan hormone.
Dugang pa sa interaksiyon sa pag-ultanan kan mga tinanom asin mga herbivore, an pag-eksplorar kan metabolikong pagkakaiba-iba konektado sa gabos na importanteng teoretikal na mga pag-uswag sa pagsiyasat kan biolohikong adaptasyon sa kapalibutan asin an ebolusyon kan mga komplikadong phenotypic traits. Sa paglangkaw kan kantidad kan datos na nakua kan mga modernong instrumento kan MS, an pag-eksamin kan hipotesis sa pagkakaiba-iba kan metabolismo pwede nang maglampas sa mga pagkakaiba kan indibidwal/kategoryang metabolite asin maggibo nin pankinaban na pag-analisar tanganing ihayag an mga dai linalaoman na mga pattern. Sa proseso nin dakulang pag-analisar, an sarong importanteng metapora iyo an ideya nin pag-isip nin mga makahulugan na mapa na pwedeng gamiton sa pag-eksplorar nin datos. Kaya, an sarong importanteng resulta kan presenteng kombinasyon kan daing kinakampihan na MS/MS metabolomics asin teorya nin impormasyon iyo na ini nagtatao nin simpleng sukatan na pwedeng gamiton sa paggibo nin mga mapa tanganing mahiling an pagkakaiba-iba kan metabolismo sa manlaen-laen na eskala nin taksonomiya. Ini an pundamental na kahagadan kan paaging ini. An pag-aadal kan mikro/makro na ebolusyon asin ekolohiya kan komunidad.
Sa lebel nin makro-ebolusyon, an pinakaubod kan teorya nin ko-ebolusyon kan tinanom-insekto ni Ehrlich asin Raven (51) iyo an paghula na an pagkakaiba-iba kan pagkakaiba-iba kan metabolismo sa pag-oltanan kan mga espesye iyo an dahelan kan pagkakaiba-iba kan mga linyada nin tinanom. Alagad, sa laog nin singkwentang taon poon kan ipublikar an seminal na obrang ini, an hipotesis na ini bihirang naprobaran (52). Ini kadaklan huli sa mga karakteristikong phylogenetic kan mga magkaparehong metabolikong karakteristiko sa mga linya nin tinanom na harayo an distansya. An pambihira pwedeng gamiton sa pag-angkla kan mga paagi nin pag-analisar kan target. An presenteng MS/MS workflow na pigpoproseso kan teorya nin impormasyon nagkukuantipikar kan MS/MS na pagkakapareho kan estruktura kan mga dai aram na mga metabolite (na mayong naenot na pagpili nin metabolite) asin pigkokombertir an mga MS/MS na ini sa sarong set nin MS/MS, kaya sa propesyonal na metabolismo An mga modelong ini nin makro-ebolusyon pigkukumpara sa eskala nin klasipikasyon. Simpleng mga indikasyon sa estadistika. An proseso kapareho kan pag-analisar kan phylogenetic, na pwedeng gumamit nin pag-align kan pagkasunod-sunod tanganing ma-quantify an rikas kan pag-iba-iba o ebolusyon kan karakter na mayong paunang prediksyon.
Sa lebel nin biokemikal, an hipotesis nin pag-screen ni Firn asin Jones (53) nagpapahiling na an pagkakaiba-iba kan metabolismo pinapagdanay sa manlaen-laen na lebel tanganing magtao nin mga hilaw na materyales tanganing maipaotob an mga aktibidad biyolohikal kan mga dating dai magkapareho o nasalidahan na mga metabolite. An mga paagi nin teorya nin impormasyon nagtatao nin sarong balangkas kun saen an mga transisyon na ini sa ebolusyon na espesipiko sa metabolite na nangyayari sa panahon nin espesyalisasyon kan metabolite pwedeng ma-quantify bilang parte kan propuestong proseso nin pag-screen kan ebolusyon: an aktibong pag-adaptar sa biolohiya gikan sa hababang espesipisidad pasiring sa halangkaw na espesipisidad Mga pig-iingat na metabolite kan sarong itinaong kapalibutan.
Sa kabilogan, sa mga enot na aldaw kan molekular na biyolohiya, an mga importanteng teorya sa depensa kan tinanom pigdevelop, asin an mga deductive hypothesis-based na mga paagi pigkokonsiderar na iyo sana an paagi nin pag-uswag sa siyensya. Ini kadaklan huli sa mga teknikal na limitasyon sa pagsukol kan bilog na metabolome. Dawa ngani an mga paaging nakabase sa hipotesis partikularmenteng kapaki-pakinabang sa pagpili nin ibang mga mekanismo nin kawsa, an saindang kakayahan na isulong an satong pakasabot sa mga network nin biokemikal mas limitado kisa sa mga paagi nin pagkwenta na presenteng makukua sa kontemporanyong siyensya na naggagamit nin dakol na datos. Kaya, an mga teorya na dai maihuhula harayo sa sakop kan mga datos na makukua, kaya an hypothetical formula/siklo nin pag-eksamin kan pag-uswag sa larangan nin pagsiyasat dai pwedeng haleon (4). Naheheling niamo na an computational workflow kan metabolomics na ipinamidbid digdi puedeng magpukaw giraray nin interes sa mga bagong (paano) asin huring (taano) na mga isyu kan metabolikong pagkakaiba-iba, asin makakontribwir sa sarong bagong panahon nin teoretikal na ginigiyahan na siyensya nin datos. An panahon nag-eksamin giraray kan mga importanteng teorya na nag-inspirar sa mga nakaaging henerasyon.
An direktang pagpakakan sa mga herbivore ginigibo sa paagi nin pagpadakula nin ikaduwang instar na larva o Sl na larva sa sarong dahon nin Pale-colored pitcher plant nin sarong rosas na namumurak na tinanom, na may 10 na replika nin tinanom kada tinanom. An mga larva kan insekto pig-clamp gamit an mga clamp, asin an natatadang tisyu kan dahon tinipon 24 asin 72 oras pagkatapos kan impeksyon asin marikas na pig-freeze, asin an mga metabolite pig-extract.
I-simulate an pagbolong na nagkakakan nin doot sa sarong paaging magkakasundo. An paagi iyo an paggamit nin mga ruweda na may disenyo nin tela tanganing butasan an tolong hilera nin mga tunok sa lambang gilid kan midrib kan tolong lubos na pinahiwas na dahon kan tinanom sa panahon kan pagtalubo kan garland nin tela, asin tulos na mag-aplay nin 1:5 Diluted Ms. O gamiton an mga muro na may gwantes tanganing ibugtak an S1 OS sa lugad. Mag-ani asin magproseso nin sarong dahon siring sa ipinapaliwanag sa itaas. Gamiton an dati nang ilinadawan na paagi tanganing makua an mga primerong metabolite asin mga hormone kan tinanom (54).
Para sa mga aplikasyon kan exogenous JA, an tolong dahon kan petiole kan lambang saro sa anom na mga tinanom na namumurak nin rosas kan lambang klase tinatrato nin 20μl nin lanolin paste na igwa nin 150μg MeJA (Lan + MeJA), asin 20μl nin lanolin plus wound treatment (Lan + W), o ginagamit an 20μl na purong lanolin bilang kontrol. An mga dahon inani 72 oras pagkatapos kan pagbolong, pig-snap-frozen sa likidong nitroheno, asin itinago sa -80°C sagkod na gamiton.
Apat na JA asin ET transgenic lines, arin na baga an irAOC (36), irCOI1 (55), irACO asin sETR1 (48), an namidbid sa samong grupo nin pagsiyasat. an irAOC makusog na nagpahiling nin pagbaba sa lebel kan JA asin JA-Ile, mantang an irCOI1 bakong sensitibo sa mga JA. Kun ikukumpara sa EV, an pagtipon kan JA-Ile naglangkaw. Siring man, an irACO makakabawas kan produksyon kan ET, asin kumpara sa EV, an sETR1, na bakong sensitibo sa ET, makakadagdag kan produksyon kan ET.
An photoacoustic laser spectrometer (Sensor Sense ETD-300 real-time ET sensor) ginagamit sa paggibo nin pagsukol kan ET na bakong invasive. Pagkatapos tulos kan pagbolong, an kabanga kan mga dahon pinutol asin ibinalyo sa sarong 4-ml na selyadong salming na vial, asin an headspace tinugutan na magtipon sa laog nin 5 oras. Durante kan pagsukol, an lambang vial pig-flush nin sarong sulog na 2 litro/oras nin purong aire sa laog nin 8 minutos, na dati nang nag-agi sa sarong katalista na itinao kan Sensor Sense tanganing mahale an CO2 asin tubig.
An datos kan microarray orihinal na ipinublikar sa (35) asin itinago sa National Center for Biotechnology Information (NCBI) Gene Expression Comprehensive Database (accession number GSE30287). An datos na katumbas kan mga dahon na kawsa kan pagbolong kan W + OSMs asin an dai naraot na kontrol kinua para sa pag-aadal na ini. An hilaw na intensidad iyo an log2. Bago an estadistikal na pag-analisar, an baseline pigkombertir asin pig-normalize sa ika-75 porsyento kaini gamit an R software package.
An orihinal na datos kan RNA sequencing (RNA-seq) kan mga klase nin Nicotiana kinua sa NCBI Short Reading Archives (SRA), an numero kan proyekto iyo an PRJNA301787, na ibinareta ni Zhou et al. (39) asin magpadagos siring sa ipinapaliwanag sa (56). An mga hilaw na datos na pigproseso kan W + W, W + OSM asin W + OSS1 na katumbas kan mga klase nin Nicotiana pinili para sa pag-analisar sa pag-aadal na ini, asin pigproseso sa minasunod na paagi: Enot, an mga hilaw na pagbasa kan RNA-seq pigkombertir sa format na FASTQ. An HISAT2 nagkokombertir kan FASTQ sa SAM, asin an SAMtools nagkokombertir kan mga file kan SAM sa mga pinag-urulay na mga file kan BAM. An StringTie ginagamit sa pagkwenta kan ekspresyon kan gene, asin an paagi nin ekspresyon kaini iyo na igwa nin mga fragment kada ribong base fragment kada milyon na sequenced transcription fragments.
An Acclaim chromatographic column (150 mm x 2.1 mm; particle size 2.2μm) na ginamit sa pag-analisar asin an 4 mm x 4 mm guard column igwa nin parehong materyales. An minasunod na binary gradient ginagamit sa Dionex UltiMate 3000 Ultra High Performance Liquid Chromatography (UHPLC) na sistema: 0 sagkod 0.5 minutos, isocratic 90% A [deionized water, 0.1% (v/v) acetonitrile asin 0.05% formic acid], 10% B, asin Acetonitrile 0.05% formic acid); 0.5 sagkod 23.5 minutos, an gradient phase 10% A asin 90% B, sunod-sunod; 23.5 sagkod 25 minutos, isocratic 10% A asin 90% B. An flow rate 400μl/min. Para sa gabos na pag-analisar kan MS, i-inject an eluent kan kolum sa sarong quadrupole asin time-of-flight (qTOF) analyzer na igwa nin electrospray source na nag-ooperar sa positibong ionization mode (capillary voltage, 4500 V; capillary outlet 130 V ; Temperatura nin pagpamara 200°C; dalagan nin aire sa pagpamara 10 liter/min).
Maggibo nin MS / MS fragment analysis (na sa huri inaapod na MS / MS) na bakong angay o dai maiiba sa datos tanganing makakua nin estruktural na impormasyon manungod sa kabilogan na nahihiling na metabolikong profile. An konsepto kan indiscriminate MS/MS na paagi nakadepende sa bagay na an quadrupole igwa nin dakulang marhay na mass isolation window [kaya, konsideraron an gabos na mass-to-charge ratio (m/z) na mga signal bilang mga fragment]. Sa rason na ini, huli ta an instrumento kan Impact II dai nakagibo nin CE tilt, nagkapirang independienteng pag-analisar an ginibo gamit an pinalangkaw na mga halaga nin enerhiya nin pagbanggaan na pinukaw kan banggaan (CE). Sa halipot na pagtaram, enot na analisaron an sample sa paagi nin UHPLC-electrospray ionization/qTOF-MS gamit an single mass spectrometry mode (mga kondisyon nin hababang fragmentation na ginibo kan in-source fragmentation), na nag-scan poon m/z 50 sagkod 1500 sa sarong repetition frequency na 5 Hz. Gamiton an nitroheno bilang gas na panbanggaan para sa pag-analisar kan MS/MS, asin maggibo nin independienteng mga pagsukol sa minasunod na apat na manlaen-laen na boltahe nin pagbulag na dara kan pagbanggaan: 20, 30, 40, asin 50 eV. Sa bilog na proseso nin pagsukol, an quadrupole igwa kan pinakadakulang bintana nin pagsolo kan masa, poon m/z 50 sagkod 1500. Kun an front body m/z asin eksperimento sa lakbang nin pagsolo nakabugtak sa 200, an mass range awtomatikong inaaktibo kan operating software kan instrumento asin 0 Da. I-scan an mga pidaso nin masa arog kan sa sarong mode nin masa. Gamiton an sodium formate (50 ml isopropanol, 200 μl formic acid asin 1 ml 1M NaOH aqueous solution) para sa mass calibration. Gamit an high-precision calibration algorithm ni Bruker, an data file pig-calibrate pagkatapos na paandaron an average spectrum sa sarong panahon. Gamiton an export function kan Data Analysis v4.0 software (Brook Dalton, Bremen, Germany) tanganing i-convert an mga raw data file sa NetCDF format. An MS/MS data set na-save sa bukas na metabolomics database na MetaboLights (www.ebi.ac.uk) na may accession number. MTBLS1471.
An pag-asembliya kan MS/MS pwedeng marealisar sa paagi nin pag-analisar kan korelasyon sa pag-ultanan kan MS1 ​​asin MS/MS na mga signal nin kalidad para sa hababang asin halangkaw na enerhiya nin pagbanggaan asin mga bagong ipinaotob na mga patakaran. An R script ginagamit tanganing marealisar an pag-analisar kan korelasyon kan distribusyon kan prekursor sa produkto, asin an C# script (https://github.com/MPI-DL/indiscriminant-MS-MS-assembly-pipeline) ginagamit sa pag-implementar kan mga patakaran.
Tanganing mabawasan an mga falsong positibong sala na dara kan ribok sa likod asin falsong korelasyon na dara kan pagdetektar nin nagkapirang m/z na mga tampok sa pira sanang sample, ginagamit niamo an “filled peak” na function kan R package XCMS (para sa pagkorehir kan background noise) Dapat gamiton tanganing salidahan an “NA” (undetected peak) na intensidad. Kun an fill peak function ginagamit, igwa pa man giraray nin kadakol na “0′′ na mga halaga nin intensidad sa data set na makakaapektar sa kalkulasyon kan korelasyon. Dangan, ikukumpara niamo an mga resulta kan pagproseso kan datos na nakua kun an filled peak function ginagamit asin kun an filled peak function dai ginagamit, asin kinakalkulo an background noise value base sa average na itinanos na pigtantiya, dangan sinalidahan an mga halaga na ini nin 0′′ intensity kinakalkulo na halaga sa likod. Kinonsiderar man niamo sana an mga tampok na an intensidad minalampas sa tolong beses an halaga sa likod asin ibinilang sinda bilang "tunay na mga alitoktok." Para sa mga kalkulasyon kan PCC, an mga m/z signal sana kan sample precursor (MS1) asin mga set nin datos kan fragment na may dai mababa sa walong tunay na peak an pigkokonsiderar.
Kun an intensidad kan tampok na kalidad kan prekursor sa bilog na sample makahulogan na may koneksyon sa nabawasan na intensidad kan parehong tampok na kalidad na napapasairarom sa hababang o halangkaw na enerhiya nin pagbangga, asin an tampok dai tinatakan bilang sarong isotope peak kan CAMERA, ini puedeng orog pang matawan nin kahulugan. Dangan, sa paagi nin pagkalkulo kan gabos na posibleng mga pares nin prekursor-produkto sa laog nin 3 s (an pigtatantyang bintana nin oras nin pagdanay para sa pinakahalangkaw na pagdanay), an pag-analisar kan korelasyon ginigibo. Solamente kun an m/z na halaga mas hababa sa halaga kan precursor asin an MS/MS fragmentation nangyayari sa parehong lokasyon kan sample sa data set bilang an precursor na kun saen ini kinua, ini ibinibilang na sarong fragment.
Base sa duwang simpleng patakaran na ini, dai niamo kaiba an mga espesipikong fragment na may m/z na halaga na mas dakula pa sa m/z kan namidbid na prekursor, asin base sa posisyon kan sample kun saen minalataw an prekursor asin an espesipikong fragment. Posible man na pilion an mga kalidad na tampok na nagigibo kan kadakol na mga in-source fragment na nagigibo sa MS1 mode bilang mga kandidatong prekursor, sa siring nagigibo nin mga redundant na MS/MS compound. Tanganing mabawasan an redundancy na ini kan datos, kun an pagkakapareho kan NDP kan mga spectra minalampas sa 0.6, asin sinda kabali sa chromatogram na “pcgroup” na pig-annotate kan CAMERA, isasaro ta sinda. Sa katapustapusi, pinagsararo niamo an gabos na apat na resulta kan CE na may koneksyon sa prekursor asin mga fragment sa pinal na deconvoluted composite spectrum sa paagi nin pagpili kan pinakahalangkaw na intensidad na peak sa gabos na kandidatong peak na may parehong halaga nin m/z sa manlaen-laen na enerhiya nin pagbanggaan. An mga minasunod na lakdang sa pagproseso nakabasar sa konsepto nin composite spectrum asin pigkokonsiderar an manlaen-laen na kondisyon kan CE na kaipuhan tanganing ma-maximize an posibilidad nin pagkabaranga, huli ta an nagkapirang mga fragment pwede sanang mahiling sa irarom nin sarong partikular na enerhiya nin pagbanggaan.
An RDPI (30) ginamit sa pagkwenta kan inducibility kan metabolikong profile. An metabolikong spektrum na pagkakaiba-iba (Hj index) kinua sa kadakolan kan mga prekursor kan MS/MS gamit an Shannon entropy kan distribusyon kan frekuensya kan MS/MS gamit an minasunod na ekwasyon na ilinadawan ni Martínez et al. (8). Hj = −∑i = 1mPijlog2(Pij) kun saen an Pij katumbas kan relatibong frekuensya kan i-th MS/MS sa j-th sample (j = 1, 2,..., m) (i = 1, 2, …, m) t).
An Metabolic specificity (Si index) tinatawan nin kahulugan bilang an ekspresyon na pagkakakilanlan kan sarong itinaong MS/MS sa relasyon sa frekuensya sa pag-ultanan kan mga sample na pigkokonsiderar. An MS/MS specificity kinakalkulo bilang Si = 1t (∑j = 1tPijPilog2PijPi)
Gamiton an minasunod na pormula tanganing masukol an metabolome-specific δj index kan lambang j sample, asin an average kan MS/MS specificity δj = ∑i = 1mPijSi
An mga spectra kan MS/MS nakalinya sa mga padis, asin an pagkakapareho kinakalkulo base sa duwang marka. Enot, gamit an pamantayan na NDP (na midbid man bilang cosine correlation method), gamiton an minasunod na ekwasyon tanganing markahan an pagkakapareho kan segment sa pag-ultanan kan mga spectra NDP = (∑iS1 & S2WS1, iWS2, i) 2∑iWS1, i2∑iWS2, i2 kun saen S1 asin S2 Katumbas, para sa spectrum 1 asin 2, siring man iWS, iWS2 nagrerepresentar kan gabat base sa intensidad kan peak na an pagkakaiba kan i-th common peak sa pag-ultanan kan duwang spectra mas hababa sa 0.01 Da. An gabat kinakalkulo sa minasunod: W = [peak intensity] m [quality] n, m = 0.5, n = 2, siring sa isinuherir kan MassBank.
An ikaduwang paagi nin pagmarka ipinaotob, na imbuelto an pag-analisar kan pinag-iribang NL sa pag-ultanan kan MS/MS. Sa katuyohan na ini, ginamit niamo an 52 na listahan nin NL na parateng naeeksperyensiahan sa proseso nin pagkabaranga kan MS na magkaibanan, asin an mas espesipikong NL (data file S1) na dati nang na-annotate para sa MS/MS spectrum kan mga segundaryong metabolite kan maluyang species nin Nepenthes ( 9, 26). Magmukna nin sarong binary vector na 1 asin 0 para sa lambang MS/MS, na katumbas kan presente asin dai nag-eeksister na nagkapirang NL nin magkasunod. Base sa Euclidean distance similarity, an NL similarity score kinakalkulo para sa lambang padis nin binary NL vectors.
Tanganing magibo an dual clustering, ginamit niamo an R package DiffCoEx, na nakabasar sa sarong ekstensyon kan Weighted Gene Co-expression Analysis (WGCNA). Gamit an NDP asin NL scoring matrix kan MS/MS spectra, ginamit niamo an DiffCoEx tanganing makalkulo an comparative correlation matrix. An binary clustering ginigibo sa paagi nin pagbugtak kan parametro na "cutreeDynamic" sa method = "hybrid", cutHeight = 0.9999, deepSplit = T, asin minClusterSize = 10. An R source code kan DiffCoEx pig-download gikan sa dagdag na file 1 ni Tesson et al. (57); An kinakaipuhan na R WGCNA software package makukua sa https://horvath.genetics.ucla.edu/html/CoexpressionNetwork/Rpackages/WGCNA.
Tanganing magibo an pag-analisar kan molekular na network kan MS/MS, kinarkulo niamo an magkapares na koneksyon sa espektral base sa mga klase nin pagkakapareho kan NDP asin NL, asin ginamit an software kan Cytoscape tanganing mahiling an topolohiya kan network gamit an organikong layout sa aplikasyon nin ekstensyon kan algorithm nin layout kan CyFilescape yFiles.
Gamiton an R bersyon 3.0.1 tanganing maggibo nin estadistikal na pag-analisar sa datos. An estadistikal na kahulugan pig-assess gamit an two-way analysis of variance (ANOVA), na sinundan kan Tukey's honestly significant difference (HSD) post-hoc test. Tanganing ma-analisar an pagkakaiba kan herbivorous na pagbolong asin kan kontrol, an duwang-ikog na distribusyon kan duwang grupo nin mga sample na may parehong pagkakaiba-iba inaanalisar gamit an Student's t test.
Para sa mga dagdag na materyales para sa artikulong ini, hilingon an http://advances.sciencemag.org/cgi/content/full/6/24/eaaz0381/DC1
Ini sarong open access na artikulo na ipinapanao sa irarom kan mga termino kan Creative Commons Attribution-Non-Commercial License, na nagtutugot kan paggamit, distribusyon asin reproduksyon sa arin man na medium, basta an pinal na paggamit bakong para sa komersyal na ganansya asin an premisa iyo na an orihinal na obra tama. Reperensiya.
Tandaan: Hinahagad mi sana saimo na itao mo an saimong email address tanganing maaraman kan tawong saimong irinerekomendar sa page na gusto mong mahiling ninda an email asin na bako ining spam. Dai kami makakakua nin anuman na mga email address.
An hapot na ini ginagamit tanganing maprobaran kun ika sarong bisita asin maibitaran an awtomatikong pagsusumite nin spam.
An teorya nin impormasyon nagtatao nin unibersal na kuwarta para sa pagkumpara kan mga espesyal na metabolome asin an prediksyon kan mga teorya nin depensa sa pag-eksamin.
An teorya nin impormasyon nagtatao nin unibersal na kuwarta para sa pagkumpara kan mga espesyal na metabolome asin an prediksyon kan mga teorya nin depensa sa pag-eksamin.
©2021 American Association for the Advancement of Science. gabos na deretso reserbado. An AAAS sarong partner kan HINARI, AGORA, OARE, CHORUS, CLOCKSS, CrossRef asin COUNTER. ScienceAdvances ISSN 2375-2548.