Teoriennoù disheñvel diwar-benn difenn ar plant a ginnig titouroù damkanel pouezus evit displegañ patromoù ar metabolism arbennikaet war ar plant, met chom a ra da amprouiñ o rakweledennoù pennañ. Amañ hon eus implijet an dielfennadur spektrometriezh tolz tandem hep tu (MS/MS) evit ergerzhout en un doare reizhiadek metabolom ar spesadoù gwanaet gant ar butun eus plant hiniennel betek poblañsoù ha spesadoù tost, ha treuzfurmet hon eus un niver bras a deoriennoù perzhioù spektrometriezh tolz diazezet war spektroù kenaozet an titouroù. Framm evit amprouiñ ar prederioù pennañ eus teoriennoù an difenn gwellañ (OD) hag ar pal fiñval (MT). Ar perzh titouroù eus metabolomiezh ar plant a glot gant teorienn an OD, met a-enep da rakwelet pennañ teorienn an MT war dinamikoù ar metabolomiezh degaset gant al loened-debriñ. Eus ar skalfad emdroadurel mikro d'ar skalfad makro e oa bet anavezet ar sinal jasmonat evel an elfenn bennañ evit an OD, tra ma roe ar sinal etilen ur reizhadenn fin eus ar respont spesadel d'an herbivored merket gant ar rouedad molekulel MS/MS.
Ar metabolitoù ispisial gant frammoù liesseurt eo ar perzhidi pennañ en emdroadur ar plant ouzh an endro, dreist-holl evit difenn an enebourien (1). Liesseurted souezhus ar metabolism ispisial a gaver er plant en deus broudet dekvloaziadoù a enklaskoù fonnus war e gefridioù ekologel, hag en deus savet ur roll hir a deoriennoù difenn ar plant, a zo diorren emdroadurel hag ekologel an etregweredoù etre ar plant hag an amprevaned. An enklaskoù arnodel a ginnig titouroù pouezus (2). Koulskoude, an teoriennoù-se diwar-benn difenn ar plant ne heulient ket hent normativel ar poellerezh deduktiv hipotetek, ma oa ar prederioù pennañ war ar memes live dielfennañ (3) ha ma oant bet amprouet dre arnodiñ evit kas war-raok ar c'helc'hiad da heul a ziorren teorikel (4). Bevennoù teknikel a strisha an dastum roadennoù da rummadoù metabolek resis hag a laka kuit an dielfennadur klok eus ar metabolitoù arbennikaet, ar pezh a vir ouzh keñveriañ etre rummadoù a zo ret evit an diorren damkanel (5). An diouer a roadennoù metabolomek klok hag ur moneiz boutin evit keñveriañ argerzh tretañ an egor metabolek etre strolladoù plant disheñvel a laka an dachenn da vezañ darev skiantel.
An diorroadurioù diwezhañ war dachenn ar spektrometriezh tolz tandem (MS/MS) a c'hell termeniñ en un doare klok ar c'hemmoù metabolek e-barzh hag etre spesadoù ur c'hlad reizhiad resis, ha gallout a reont bezañ kendeuzet gant doareoù urzhiataerezh evit jediñ ar heñvelder frammadurel etre ar meskajoù kemplezh-se. Anaoudegezh a-raok eus ar gimiezh (5). Ar c'hevreadur etre an teknologiezhioù araokaet en dielfennañ hag en urzhiataerezh a ginnig ur framm ret evit amprouiñ hirder meur a rakweledenn graet gant teoriennoù ekologel hag emdroadurel al liesseurted metabolek. Shannon (6) a ginnigas teorienn an titouroù evit ar wech kentañ en e bennad pennañ e 1948, o lakaat ar binvioù evit an dielfennañ matematikel eus an titouroù, a zo bet implijet e meur a dachenn all eget e implij orin. Er genomik eo bet implijet teorienn an titouroù gant berzh evit muzuliañ an titouroù gwarezour heuliadoù (7). En enklaskoù war an treuzskrivadur e vez dielfennet gant teorienn an titouroù ar c'hemmoù hollek en treuzskrivom (8). En enklaskoù kent hon eus implijet framm stadegel teorienn an titouroù evit ar metabolomiezh evit deskrivañ barregezh metabolek live ar gwiadoù er plant (9). Amañ e vez kendeuzet ar red-labour diazezet war MS/MS gant framm stadegel teorienn an titouroù, aroueziet gant al liesseurted metabolek er moneiz boutin, evit keñveriañ rakweledennoù pennañ teorienn difenn ar plant eus ar metabolom broudet gant an herbivored.
Ar frammoù damkanel evit difenn ar plant a zo peurliesañ an eil re all hag a c'hell bezañ rannet e div rummad : ar re a glask displegañ dasparzh ar metabolitoù spesadel evit ar plant diazezet war arc'hwelioù an difenn, evel an difenn gwellañ (OD) (10), an tarzh o fiñval (MT) (11) ) hag an doare (12), tra ma klask lod all displegañ penaos e vez levezonet ar c'hemmoù mekanikel war ar fontoù kresk ar plant hag an dastum metabolitoù arbennikaet, evel ar c'harbon : hipotezenn ar c'hempouez boued (13), hipotezenn ar feur kresk (14 ), hag an hipotezenn kempouez ar c'hresk hag an diforc'hidigezh (15). An daou strollad teoriennoù a zo war liveoù dielfennañ disheñvel (4). Koulskoude, daou deorienn a denn d'ar fonksionoù difenn war al live fonksionel a zo mestr war ar gaozeadenn diwar-benn an difennoù diazez ha degaset gant ar plant : teorienn an OD, a gemer e kont e vez arc'hantaouet ar plant gant o difennoù kimiek koust bras nemet pa vez ezhomm, da skouer, pa vezont lonket Pa vez taget ul loen-geot, dre-se, hervez ar c'halloud da zont, e vez savet ar c'hevanaoz gant ur fonksion difenn (10); ar vartezeadenn MT a ginnig n'eus ket a ahel kemm metabolit tu, met cheñch a ra ar metabolit dre zegouezh, o krouiñ evel-se ar c'halloud da stankañ ar “pal fiñv” metabolek da dagañ al loened-debriñ. Da lavaret eo, an div deorienn-se a ra prederioù enep diwar-benn an adkempenn metabolek a c'hoarvez goude tagadenn an herbivored : an darempred etre an daspugn unvan eus ar metabolitoù gant arc'hwel difenn (OD) hag ar c'hemmoù metabolek nann-kaset (MT) (11 ).
An hipotezennoù OD ha MT a denn n'eo ket hepken d'ar c'hemmoù degaset er metabolom, met ivez d'an heuliadoù ekologel hag emdroadurel eus dastum ar metabolitoù-se, evel ar c'hostoù hag ar gounidoù adaozañ eus ar c'hemmoù metabolek-se en un endro ekologel resis (16). Daoust ma anavez an div vartezeadenn arc'hwel difenn ar metabolitoù arbennikaet, a c'hell bezañ koust pe get, ar rakweled pennañ a ziforc'h an hipotezennoù OD ha MT a zo e tu ar c'hemmoù metabolek degaset. Rakwelet teorienn an OD en deus bet ar muiañ a evezh arnodel betek-henn. En o zouez emañ ar studiadenn eus arc'hwelioù difenn reizh pe dieeun gwiadoù disheñvel eus kenaozadoù resis en tiez-gwer hag en amzer naturel, hag ivez ar c'hemmoù e marevezh diorren ar plant (17-19). Koulskoude, betek-henn, abalamour d'an diouer a framm labour ha stadegel evit un dielfennadur hollek hollek eus liesseurted metabolek kement organeg, e chom da amprouiñ ar prederiañ diforc'h pennañ etre an div deorienn (da lâret eo, tu ar c'hemmoù metabolek). Amañ e kinnigomp un dielfennadur evel-se.
Unan eus perzhioù pouezusañ ar metabolitoù plant eo o liesseurted frammadurel dreistordinal war pep live, adalek plant hepken, poblañsoù betek spesadoù heñvel (20). Kalz kemmoù kementadel e metabolitoù arbennikaet a c'haller gwelet war ar skalfad poblañs, tra ma vez dalc'het diforc'hioù kaliteel kreñv war live ar spesadoù peurliesañ (20). Dre-se eo liesseurted metabolek ar plant elfenn bennañ al liesseurted fonksionel, ar pezh a ziskouez an emdroadur ouzh tachennoù disheñvel, dreist-holl an tachennoù-se gant posublded aloubadeg disheñvel gant amprevaned ispisial ha loened-debrerien boutin (21). Abaoe pennad diazez Fraenkel (22) diwar-benn abegoù bezañs ar metabolitoù spesadel d'ar plant, e vez sellet ouzh an etregweredoù gant amprevaned liesseurt evel gwaskoù dibab pouezus, ha krediñ a reer o deus an etregweredoù-se stummet ar plant e-pad an emdroadur. Hent metabolek (23). Diforc'hioù etre ar spesadoù e liesseurted ar metabolitoù arbennikaet a c'hell ivez diskouez ar c'hevala fiziologel liammet ouzh an difenn plant a-enep ar strategiezhioù debrerien louzoù, rak alies e vez liammet an daou spesad en un doare negativel an eil re gant ar re all (24). Daoust ma c'hall bezañ talvoudus mirout un difenn mat bepred, ar c'hemmoù metabolek a-vremañ liammet ouzh an difenn a ginnig gounidoù sklaer evit reiñ an tu d'ar plant da zasparzhañ danvezioù talvoudus da arc'hantaouiñ korfel all (19, 24), ha da virout ouzh an ezhomm da vezañ simbioz. Gwallzarvoud kolateral (25). Ouzhpenn-se, an adreizhadurioù-se eus ar metabolitoù arbennikaet degaset gant amprevaned herbivored a c'hell kas d'un dasparzh distrujus er boblañs (26), ha gallout a reont diskouez lennadennoù reizh eus kemmoù naturel pouezus e sinal an asid jasmonik (JA), a c'hell bezañ miret er boblañs. Ar sinaloù JA uhel hag izel a zo eskemmoù etre an difenn a-enep al loened debrerien plant hag ar genstrivadeg gant spesadoù resis (27). Ouzhpenn-se e vo kollet ha treuzfurmet buan an hentoù biosintetek metabolitoù arbennikaet e-pad an emdroadur, ar pezh a zegaso un dasparzh metabolek direizh e-touez ar spesadoù kar-tost (28). Ar polimorfizmoù-se a c'hell bezañ staliet buan evit respont da gemmoù e patromoù al loened-debr (29), ar pezh a dalvez eo ar c'hemmoù etre ar c'humuniezhioù loened-debr un elfenn bennañ a gas war-raok an disheñvelder metabolek.
Amañ hon eus diskoulmet ar gudennoù da-heul dreist-holl. (I) Penaos e adkempenn an amprevan debrer plant metabolom ar plant? (Ii) Petra eo elfennoù titouroù pennañ ar plastikelezh metabolek a c'haller muzuliañ evit amprouiñ rakweledoù teorienn an difenn hirder? (Iii) Pe adprogrammiñ metabolom ar plant en un doare dibar d'an argader, mard eo gwir, peseurt perzh a c'hoari hormon ar plant evit azasaat ur respont metabolek resis, ha peseurt metabolitoù a gemer perzh e spesadelezh an difenn ? (Iv) Dre ma c'hall ar prederioù graet gant meur a deorienn difenn bezañ astennet war holl liveoù ar gwiadoù biologel, hon eus goulennet pegen kempoell eo ar respont metabolek degaset gant ar c'heñveriañ diabarzh d'ar c'heñveriañ etre ar spesadoù ? Evit se hon eus studiet en un doare reizhiadek metabolom delioù nikotin ar butun, a zo ur plant skouer ekologel gant ur metabolism arbennikaet pinvidik, hag a zo efedus a-enep larvennoù daou loen debrer genidik, Lepidoptera Datura (Ms) (Tagus-tre, debret dreist-holl) War Solanaceae ha Spodopteral (Spodopteral) a zo ur seurt loened delioù “genus”, gant plant ostiz Solanaceae hag ostizien all eus genadoù ha familhoù all Boued plant. Dielfennet hon eus ar spektrum metabolomek MS/MS ha tennet hon eus deskrivadurioù stadegel teorienn an titouroù evit keñveriañ teoriennoù OD ha MT. Krouiñ kartennoù spesadelezh evit diskouez identelezh ar metabolitoù pennañ. Astennet e oa bet an dielfennadur d'ar boblañs orin N. nasi ha d'ar spesadoù butun tost-tre evit dielfennañ muioc'h ar c'hovariañs etre ar sinadur hormonoù plant hag an enporzhiadur OD.
Evit tapout ur gartenn hollek diwar-benn plastikelezh ha framm metabolom delioù ar butun debrer plant, hon eus implijet un argerzh dielfennañ ha jediñ bet savet a-raok evit dastum ha diverkañ en un doare klok spektroù MS/MS dizalc'h roadennoù uhel o diarunusted diwar tennadoù plant ( 9). An doare diforc'het-mañ (anvet MS/MS) a c'hell sevel spektroù kenaoz nann-redondant, a c'hell bezañ implijet neuze evit an holl zielfennadurioù live kenaoz deskrivet amañ. Meur a seurt eo ar metabolitoù plant dic'hortoz-se, enno kantadoù ha miliadoù a metabolitoù (war-dro 500-1000-s/MS/MS amañ). Amañ e seller ouzh ar plastikelezh metabolek e framm teorienn an titouroù, ha muzuliañ a reomp liesseurted ha micherelezh ar metabolom diwar entropiezh Shannon an dasparzh frekañsoù metabolek. Gant ar formulenn (8) bet lakaet e pleustr a-raok hon eus jedet ur rummad diskouezerioù a c'haller implijout evit muzuliañ liesseurted ar metabolom (diskouez Hj), arbennikadur ar profil metabolek (diskouez δj) ha spesadelezh metabolek ur metabolit hepken (diskouez Si). Ouzhpenn-se hon eus implijet an indez plastikelezh pellder keñverel (RDPI) evit muzuliañ barregezh metabolom an herbibrerien (Skeudenn 1A) (30). E-barzh ar framm stadegel-mañ e vez sellet ouzh ar spektrum MS/MS evel an unanenn titouroù diazez, ha treuzfurmet e vez an niver keñverel a MS/MS en ur gartenn dasparzh frekañsoù, ha goude-se e vez implijet an entropiezh Shannon evit priziañ liesseurted ar metabolom diwarni. Muzuliañ a reer arbennikadur ar metabolom dre spesadelezh keitat ur spektrum MS/MS hepken. Dre-se e vez treuzfurmet kresk niver lod eus ar c'hlasoù MS/MS goude an induksion herbivored e induzibilite spektrel, RDPI hag arbennikaat, da lavaret eo kresk an indez δj, dre ma vez produet muioc'h a metabolitoù arbennikaet ha ma vez produet un indez Si uhel. Digreskiñ indez liesseurted Hj a ziskouez e vez digresket an niver a MS/MS krouet, pe e cheñch dasparzh frekañs ar profil en un tu nebeutoc'h unvan, en ur zigreskiñ e diasurded hollek. Dre ar jediñ indez Si e c'haller lakaat war wel peseurt MS/MS a vez degaset gant loened debrerien loened, er c'hontrol, peseurt MS/MS ne respont ket d'an degas, ar pezh a zo un diskouezer pennañ evit diforc'hañ ar prederiañ MT hag OD.
(A) Deskrivadurioù stadegel implijet evit an induzibilite roadennoù MS/MS herbivored (H1 da Hx), al liesseurted (indez Hj), an arbennigouriezh (indez δj) hag ar spesadelezh metabolit (indez Si). Ur c'hresk e live arbennikaat (δj) a ziskouez e vo produet, dre vras, muioc'h a vetabolitoù spesadel herbivored, tra ma tiskouez un digresk el liesseurted (Hj) un digresk e produadur ar metabolitoù pe un dasparzh direizh eus ar metabolitoù er gartenn dasparzh . Ar werzh Si a zalc'h kont hag-eñ eo ar metabolit spesadel d'ur c'hondision resis (amañ, debrer plant) pe dalc'het er memes live er c'hontrol. (B) Diagramm mennozhiel ar prederiañ war teorienn an difenn dre implijout ahel teorienn an titouroù. An teorienn OD a ra war-dro e kresko ar metabolitoù difenn gant tagadennoù an herbivored, ha dre-se e kresko δj. Er memes koulz e tigresk Hj rak adreizhet eo ar profil war-du an diasurded digresketoc'h eus an titouroù metabolek. An teorienn MT a ra war-dro e vo degaset kemmoù nann-tu er metabolom gant tagadenn an herbivored, o kreskiñ dre-se Hj evel un diskouezer eus kresk an diasurded titouroù metabolek hag o lakaat un dasparzh dre zegouezh eus Si. Kinniget hon eus ivez ur patrom mesket, an MT gwellañ, ma vo kresket dreist-holl metabolitoù zo gant talvoudoù difenn uheloc'h (talvoud Si uhel), tra ma tiskouez lod all respontoù dre zegouezh (talvoud Si izel).
Dre implijout deskrivadurioù teorienn an titouroù e tisplegomp teorienn an OD evit rakwelet e vo kaset gant kemmoù metabolit ispisial degaset gant an herbivored en ur stad kevredet nann-degaset da (i) ur c'hresk er spesadelezh metabolek (indez Si) o kas ar spesadelezh metabolomek (indez δj) Kresk) strolladoù metabolit ispisial resis gant talvoudegezh difenn uheloc'h, ha (ii) digresk liesseurted (Hj) ar metabolitoù abalamour d'an indez metabolek cheñchamant dasparzh frekañsoù metabolek da zasparzh korf al leptin muioc'h. E live ur metabolit hepken e vez gortozet un dasparzh Si urzhiet, ma kresko ar metabolit talvoudegezh Si hervez e dalvoudegezh difenn (Skeudenn 1B). War al linenn-mañ e tisplegomp teorienn an MT evit rakwelet e vo kaset gant an eksitadur (i) kemmoù nann-tu er metabolitoù a zegaso un digresk en indez δj, ha (ii) ur c'hresk en indez Hj abalamour d'ur c'hresk en diasurded metabolek. Pe dre zegouezh, a c'haller muzuliañ dre entropiezh Shannon e stumm liesseurted hollek. Evit ar pezh a sell ouzh ar c'hefluniadur metabolek e vo rakwelet gant teorienn an MT an dasparzh dre zegouezh eus Si. Pa vez kemeret e kont e vez metabolitoù resis dindan stadoù resis dindan stadoù resis, ha stadoù all n'emaint ket dindan stadoù resis, hag o zalvoudegezh difenn a zalc'h ouzh an endro, hon eus kinniget ivez ur patrom difenn mesket, ma vez rannet δj ha Hj e daou a-hed Si Kreskiñ en holl duoù, nemet strolladoù metabolitoù resis, o deus talvoudoù difenn uheloc'h, a gresko dreist-holl tra ma vo dasparzhoù dre zegouezh Siure all (Skeudenn a Siure) 1B).
Evit amprouiñ rakweledenn teorienn an difenn adtermenet war ahel deskriver teorienn an titouroù hon eus savet larvennoù debrerien plant arbennik (Ms) pe hollek (Sl) war delioù Nepenthes pallens (Skeudenn 2A). Gant an dielfennadur MS/MS hon eus adtapet 599 spektr MS/MS nann-redondant (restr roadennoù S1) diwar tennadoù metanol eus gwiad delioù dastumet goude bouetañ ar c'hrouadur. Implijout indekoù RDPI, Hj ha δj evit gwelet adkempenn endalc'had an titouroù e restroù kefluniañ MS/MS a ziskouez patromoù dedennus (Skeudenn 2B). An tu hollek eo, evel ma vez deskrivet gant an deskriver titouroù, pa gendalc'h ar c'hwiled da zebriñ delioù, e kresk feur an holl adreizhañ metabolek a-hed an amzer : 72 eurvezh goude ma tebr al loen-debriñ e kresk kalz an RDPI. Keñveriet gant ar c'hontroll hep gwallañ e oa bet digresket kalz Hj, ar pezh a oa abalamour da gresk arbennikaat ar profil metabolek, a oa bet muzuliet gant an indez δj. Ar c'hementad diskouez-se a glot gant rakweledennoù an teorienn OD, met n'eo ket kempoell gant rakweledoù pennañ an teorienn MT, a gred e vez implijet kemmoù dre zegouezh (nann-tu) e liveoù ar metabolitoù evel ur c'hamuflañ difenn (Skeudenn 1B). Daoust ma'z eo disheñvel endalc'had ar sekred dre gomz (OS) hag emzalc'h bouetañ an daou loen-se, o bouetañ war-eeun a zegasas kemmoù heñvel e tuoù Hj ha δj e-pad ar prantadoù eost 24 eurvezh ha 72 eurvezh. An diforc'h nemetañ a c'hoarvezas e-pad 72 eurvezh RDPI. Keñveriet gant an hini degaset gant ar boued Ms, e oa uheloc'h ar metabolism hollek degaset gant ar boued Sl.
(A) Tresadenn arnodel : bouetaet e vez al loened-debrerien moc'h boutin (S1) pe arbennigourien (Ms) gant delioù dizoloet eus plant ar c'hoad, tra ma vez implijet an OS Ms (W + OSMs) evit ober gant toullañ lec'hioù bleunioù skoueriekaet. S1 (W + OSSl) larvennoù pe dour (W + W). Ur follenn hep bezañ gwallet eo ar c'hontroll (C). (B) Induzibilite (RDPI keñveriet gant ar gartenn kontroll), liesseurted (indez Hj) hag indez arbennikadur (indez δj) jedet evit ar gartenn metabolit ispisial (599 MS/MS; restr roadennoù S1). Ar steredennoù a ziskouez diforc'hioù pouezus etre ar boued debrerien plant war-eeun hag ar strollad kontroll (T-test Student gant t-test par, *P<0.05 ha ***P<0.001). ns, n'eo ket pouezus. (C) Indez diskoulmañ amzer ar spektrum pennañ (boest glas, trenkenn amino, trenkenn organek ha sukr; restr roadennoù S2) ha spektrum ar metabolitoù ispisial (boest ruz 443 MS/MS; restr roadennoù S1) goude un tretadenn herbivour simulet. Ar vandenn livioù a denn d'an etrefas fiziañs 95%. Ar steredenn a ziskouez an diforc'h pouezus etre an tretañ hag ar c'hontroll [analizadur kadratek ar varregezh (ANOVA), heuliet gant an diforc'h onest pouezus (HSD) Tukey evit keñverioù lies post hoc, *P<0.05, **P<0.01 Ha *** P <0.001]. (D) Arbennikaat ar grafikoù skignañ hag ar profiloù metabolit ispisial (skouerioù adlavaret gant tretañ disheñvel).
Evit gouzout hag-eñ e vez diskouezet an adkempenn degaset gant al loened-debrerien war live ar metabolomoù e-barzh ar c'hemmoù e live ar metabolitoù hiniennel, hon eus lakaet ar gaoz da gentañ war ar metabolitoù bet studiet a-raok e delioù Nepenthes pallens gant ur resistañs ouzh al loened-debrerien prouet. An amidoù fenolikel zo kenstagadennoù hidroksisinamid-poliamin a vez dastumet e-pad argerzh debriñ plant an amprevaned hag a zo anavezet evit digreskiñ perzhded an amprevaned (32). Klasket hon eus diaraogerioù an MS/MS a glot ganto ha treset hon eus o c'hrommennoù kinetek kumulet (Skeudenn S1). N'eo ket souezhus e vez digresket an deveradoù fenol ha n'int ket e-barzh an difenn a-enep al loened-debriñ, evel an asid klorogenek (CGA) hag ar rutin, goude al loened-debriñ. Er c'hontrol, al loened debrerien plant a c'hell lakaat an amidoù fenol da vezañ kreñv-kenañ. Ar magadur dibaouez eus an daou loen-debriñ a zegasas tost ar memes spektrum eksitadur eus ar fenolamidoù, hag ar patrom-se a oa anat dreist-holl evit sintezenn de novo ar fenolamidoù. Ar memes anadenn a vo gwelet pa vo ergerzhet an hent 17-hidroksigeranil nonanediol diterpen glikozidoù (17-HGL-DTGs), a brodu un niver bras a diterpenoù asiklek gant arc'hwelioù enep-herbivor efedus (33), hag a lakaas Ms Feeding gant Sl da dalvezout un eztaol heñvel (Skeudenn S1) (Skeudenn S1).
An disterañ a c'hallfe bezañ gant an arnodoù bouetañ louzoù war-eeun eo an diforc'h etre feur debriñ delioù hag amzer bouetañ al loened debrerien, ar pezh a laka diaes diverkañ an efedoù spesadel war al loened debrer gant ar goulioù hag al loened debrerien. Evit diskoulmañ gwelloc'h spesad ar spesadoù plant-debrerien eus ar respont metabolek delioù degaset, hon eus simulet magadur al larvennoù Ms ha Sl dre lakaat diouzhtu an OS nevez dastumet (OSM hag OSS1) war ar poull skoueriek W eus lec'hioù delioù kempoell. Anvet eo an argerzh-se tretañ W + OS, ha skoueriekaat a ra an enlakaat dre amzer resis kregiñ ar respont degaset gant an herbivor hep lakaat efedoù kemmesk war an diforc'hioù e feur pe e kementad ar c'holl gwiadoù (Skeudenn 2A) (34). Gant ar stlennvon dielfennañ ha jediñ MS/MS hon eus adtapout 443 spektr MS/MS (restr roadennoù S1), a glotfe gant ar spektroù bet bodet a-raok diwar arnodoù aliañ war-eeun. An dielfennadur teorienn titouroù eus ar strollad roadennoù MS/MS-mañ a ziskouezas e oa bet diskouezet gant adprogrammiñ ar metabolomoù arbennikaet war ar delioù dre simulañ an herbivored induiñ spesadel OS (Skeudenn 2C). Dreist-holl, e-keñver an tretañ OSS1, e oa bet kaoz gant OSM da greskiñ arbennikadur ar metabolom da 4 eurvezh. Ret eo merkañ e kresk kempoell ar c'hinetik metabolek gwelet en egor divvent en ur implijout Hj ha δj evel kenurzhiennoù, e-keñver ar strollad roadennoù arnodiñ a denn d'al loened-debrerien war-eeun (Skeudenn 2D). Er memes koulz hon eus muzuliet danvez an asidoù amino, an asidoù organek hag ar sukroù (restr roadennoù S2) evit gouzout hag-eñ eo deuet ar c'hresk-se a-fet arbennigouriezh war ar metabolomoù abalamour d'an adkempenn eus metabolism ar c'harbon kreiz e respont d'an herbivored simulet (Skeudenn S2). Evit displegañ gwelloc'h ar patrom-se, hon eus heuliet muioc'h c'hoazh kinetik an daspugn metabolek eus an hentoù fenolamid ha 17-HGL-DTG bet komzet diwar o fenn a-raok. Treuzfurmet eo an induksion spesadel OS eus an herbivored en ur patrom adkempenn diforc'hel e-barzh metabolism ar fenolamid (Skeudenn S3). An amidoù fenolikel enno lodennoù kumarin ha kafeoil a vez degaset dreist-holl gant OSS1, tra ma vez degaset gant an OSMoù un induiñ resis a gonjugatoù ferulil. Evit an hent 17-HGL-DTG e oa bet detektet un enporzhiadur OS diforc'hel dre produioù maloniladur ha dimaloniladur a-is (Skeudenn S3).
Da c'houde, hon eus studiet plastikelezh an treuzskrivom degaset gant an OS dre implijout ar strollad roadennoù mikroarray amzer-amzer, a simula implij OSMoù evit tretañ delioù delioù ar plant rozetenn en herbivored. Ar c'hinetik samplañ a glot dre vras ​​gant ar c'hinetik implijet er studiadenn metabolomek-mañ (35). Keñveriet gant adkempenn ar metabolom ma vez kresket dreist-holl ar plastikelezh metabolek a-hed an amzer, e weler tarzhadennoù treuzskrivañ tremenet e delioù degaset gant Ms, ma vez an treuzskrivadur (RDPI) hag an arbennigouriezh (δj) e 1. Ur c'hresk bras a oa bet en eurvezhioù, hag el liesseurted (Hj) d'ar mare-se, e oa bet digresket kalz an eztaol BMP1, heuliet gant an distaoladur arbennikadur an treuzskrivom (Skeudenn S4). Kemer a ra perzh ar familhoù genoù metabolek (evel P450, glikoziltransferaz ha BAHD asiltransferaz) en argerzh bodañ metabolitoù ispisial diwar unanennoù frammadurel tennet eus ar metabolism kentañ, o heuliañ ar patrom arbennikaat uhel kentañ meneget a-raok. Evel studiadenn skouer e oa bet dielfennet an hent fenilalanin. Kadarnaet en deus an dielfennadur eo ar genoù diazez e metabolism ar fenolamidoù a zo kalz OS-induet en herbivored e-keñver ar plant na vezont ket dedennet, hag e vezont liammet-tre en o patromoù eztaol. Ar faktor treuzskrivañ MYB8 hag ar genoù frammadurel PAL1, PAL2, C4H ha 4CL a-us d'an hent-se a ziskouezas kregiñ a-raok an treuzskrivañ. An asiltransferazoù a c'hoari ur roll e-barzh ar c'hevreadur diwezhañ eus ar fenolamid, evel AT1, DH29 ha CV86, a ziskouez ur patrom reoliañ war-zu an nec'h hir (Skeudenn S4). An evezhiadennoù meneget a-us a ziskouez eo ar c'hentañ a-raok arbennikaat an treuzskrivom hag ar c'hresk diwezhatoc'h eus arbennikaat ar metabolomik ur mod koublet, ar pezh a c'hell bezañ abalamour d'ar reizhiad reoliañ sinkron a grog gant ur respont difenn galloudus.
An adkempenn e-barzh ar sinadur hormonoù plant a ya en-dro evel ur gwiskad reoliañ a enframm titouroù diwar-benn al louzoù-debriñ evit adprogrammiñ korfadurezh ar plant. Goude ar simuladur herbivored, hon eus muzuliet dinamikoù kumulativ rummadoù hormonoù plant pennañ ha gwelet ar c'hevreadur amzerel etrezo [kefluniadur keñveriañ Pearson (PCC)> 0,4] (Skeudenn 3A). Evel gortozet, hormonoù ar plant liammet ouzh ar biosintez a zo liammet e-barzh rouedad ken-emzalc'h hormonoù ar plant. Ouzhpenn-se e vez kartennaouet ar spesadelezh metabolek (indez Si) d'ar rouedad-mañ evit lakaat war wel an hormonoù plant degaset gant tretañ disheñvel. Daou dachenn bennañ a respont spesadel an herbivored a zo treset : unan er c'hluster JA, ma tiskouez JA (e stumm biologel oberiant JA-Ile) ha deveradoù JA all ar skor Si uhelañ ; an eil eo an etilen (ET). N'eus bet diskouezet gant ar gibberellin nemet ur c'hresk etre e spesadelezh al loened-debrerien, tra ma oa izel ar spesadelezh induksion gant hormonoù plant all, evel ar sitokinin, an auxin hag an asid abskizek, evit al loened-debrerien. Keñveriet gant implij W + W hepken, kreñvaat talvoud uhelañ an deveradoù JA dre an arload OS (W + OS) a c'hell bezañ treuzfurmet dre vras ​​en un diskouezer spesadel kreñv eus JAoù. Dic'hortoz, OSM hag OSS1 gant endalc'hadoù elicitor disheñvel a zo anavezet evit kaout un daspugn heñvel a JA ha JA-Ile. Er c'hontrol d'an OSS1, OSM a vez broudet dreist-holl ha kreñv gant OSMoù, tra ma ne greñva ket OSS1 respont ar goulioù diazez (Skeudenn 3B).
(A) Dielfennadur ar rouedad ken-espresañ diazezet war jediñ PCC ar simuladur kinetik dastum hormonoù plant degaset gant al loened-louzaouiñ. An nodenn a zastum un hormon plant hepken, ha ment an nodenn a zastum an indez Si spesadel d'an hormon plant etre an tretañ. (B) Dastum JA, JA-Ile hag ET e delioù degaset gant tretañ disheñvel diskouezet gant livioù disheñvel : abrikoz, W + OSM ; glas, W + OSSl; du, G + G; gris, C (kontrol) . Ar steredennoù a ziskouez diforc'hioù pouezus etre an tretañ hag ar c'hontroll (ANOVA div du heuliet gant keñveriañ lies post hoc Tukey HSD, *** P <0.001). Dielfennadur teorienn an titouroù eus (C)697 MS/MS (restr roadennoù S1) e biosintez JA ha spektrum ar gweledvaoù gwan (irAOC hag irCOI1) ha (D)585 MS/MS (restr roadennoù S1) en ETR1 gant sinal ET gwan Daou dresadenn herbivored simulet a lakaas plant plant ha kontroll ar c'hirri (EV) da vont en-dro. Ar steredennoù a ziskouez diforc'hioù pouezus etre an tretañ W+OS hag ar c'hontroll hep gwall (ANOVA div du heuliet gant keñveriañ lies post hoc Tukey HSD, *P<0.05, **P<0.01 ha ***P<0.001). (E) Grafoù strewet eus an enebiezh strewet ouzh an arbennikaat. Ar livioù a zastum spesadoù kemmet genetek disheñvel; an arouezioù a zastum doareoù tretañ disheñvel : tric'horn, W + OSS1 ; reizhkorn, W + OSM; kelc'h C
Da c'houde e implijomp ur spesad genetek kemmet eus Nepenthes gwanaet (irCOI1 ha sETR1) e pazennoù pennañ ar biosintez JA hag ET (irAOC hag irACO) hag ar perzhiadur (irCOI1 ha sETR1) evit dielfennañ metabolegezh an daou hormon plant-se war an herbivored Ar c'hontribusion par d'an adprogrammiñ. Heñvel ouzh an arnodoù kent, hon eus kadarnaet an enporzhiadur herbivor-OS e plant douger goullo (EV) (Skeudenn 3, C da D) hag an digresk hollek en indez Hj degaset gant OSM, tra ma kresk an indez δj. Sklaeroc'h eo ar respont eget ar respont degaset gant OSS1. Ur grafik div linenn o implijout Hj ha δj evel kenurzhiennoù a ziskouez an direizhadur spesadel (Skeudenn 3E). An tu anatañ eo e vez diverket kazimant penn-da-benn al liesseurted hag ar c'hemmoù arbennikaat degaset gant al loened-debriñ er spesadoù hep sinal JA (Skeudenn 3C). Er c'hontrol, ar sell ET sioul e plant sETR1, daoust ma'z eo kalz izeloc'h an efed hollek war ar c'hemmoù e metabolism an herbivored eget hini ar sinadur JA, a zigresk an diforc'h etre an indekoù Hj ha δj etre an eksitadurioù OSM hag OSS1 (Skeudenn 3D ha Skeudenn S5). . Diskouez a ra kement-mañ ouzhpenn arc'hwel diazez an treuzkas sinal JA e servij an treuzkas sinal ET ivez da wellaat respont metabolek ar spesadoù spesadel d'an herbivored. Heñvel ouzh ar fonksion fin-se, ne oa kemm ebet en indusibilite hollek ar metabolom e plant sETR1. War un dro, e-keñver plant sETR1, plant irACO a broduas ampledoù hollek heñvel eus ar c'hemmoù metabolek degaset gant an herbivored, met diskouez a rejont skoroù Hj ha δj disheñvel-tre etre an diaesterioù OSM hag OSS1 (Skeudenn S5).
Evit anavezout ar metabolitoù arbennikaet a ginnig perzh pouezus e respont ar spesadoù spesadel d'an herbivored ha reizhañ o produadur dre ar sinaloù ET, hon eus implijet an doare MS/MS frammadurel bet savet a-raok. Diazezet eo an doare-se war an doare divstrollañ evit adkempenn ar familh metabolek diwar tammoù MS/MS [produ poentoù normalaet (NDP)] ha skor heñvelder diazezet war ar c'holl neptu (NL). Ar strollad roadennoù MS/MS savet dre an analizañ linennoù treuzgenek ET a broduas 585 MS/MS (restr roadennoù S1), ar pezh a voe diskoulmet dre o strollañ e seizh modul MS/MS pennañ (M) (Skeudenn 4A) . Lod eus ar moduloù-se a zo stank-tre gant metabolitoù ispisial bet termenet a-raok : da skouer, M1, M2, M3, M4 ha M7 a zo pinvidik e deveradoù fenol liesseurt (M1), glikozidoù flavonoid (M2), sukroù asil (M3 ha M4), ha 17-HGL-DTG (M7). Ouzhpenn-se e vez jedet an titouroù resis metabolek (indez Si) eus ur metabolit hepken e pep modul, hag e c'haller gwelet e zasparzh Si en un doare emskiant. E berr gomzoù, ar spektroù MS/MS a ziskouez ur spesadelezh uhel eus an herbivour hag eus ar genotip a vez merket gant talvoudoù Si uhel, ha stadegoù ar c'hurtoz a ziskouez dasparzh ar bleunioù e korn dehou al lost. Unan eus an dasparzh koloid magr-se a oa bet detektet e M1, ma tiskoueze an amid fenol ar feur Si uhelañ (Skeudenn 4B). Ar 17-HGL-DTG induzibel herbivor meneget a-raok e M7 a ziskouezas ur skor Si etre, ar pezh a ziskouez ur feur etre a reoliañ diforc'hel etre an daou seurt OS. Er c'hontrol, an darn vrasañ eus ar metabolitoù arbennikaet produet dre ar c'hevreadur, evel ar rutin, ar CGA hag ar sukroù asil, a zo e-touez ar skoroù Si izelañ. Evit ergerzhout gwelloc'h ar c'hemplezhder frammadurel hag an dasparzh Si etre ar metabolitoù ispisial e oa bet savet ur rouedad molekulel evit pep modul (Skeudenn 4B). Ur rakweled pouezus eus teorienn an OD (diverrañ e skeudenn 1B) eo e tlefe adreizhañ ar metabolitoù ispisial goude an herbivor kas da gemmoù un tu e metabolitoù gant talvoudegezh difenn uhel, dreist-holl dre greskiñ o spesadelezh (e-keñver an dasparzh dre zegouezh) Mod) Metabolit difenn rakwelet gant teorienn an MT. An darn vrasañ eus an deveradoù fenol dastumet e M1 a zo liammet fonksionel ouzh digresk perzhded an amprevaned (32). Pa vez keñveriet talvoudoù Si er metabolitoù M1 etre ar delioù degaset hag ar delioù a ya d'ober ar plant kontroll EV e-kerzh 24 eurvezh, e voe gwelet e vez kresket kalz ar spesadelezh metabolek e meur a vetabolit goude an amprevaned debrerien louzoù (Skeudenn 4C). Ar c'hresk spesadel e talvoud Si a oa bet detektet nemet e fenolamidoù difenn, met ne oa bet detektet kresk ebet e talvoud Si e fenolioù all ha metabolitoù dianav a oa o vevañ asambles er modul-mañ. Ur patrom arbennikaet eo, hag a zo liammet ouzh teorienn an OD. Heñvel eo ar prederioù pennañ diwar-benn ar c'hemmoù metabolek degaset gant al loened debrerien louzoù. Evit gwiriañ hag-eñ e oa bet broudet ar perzhded-se eus ar spektrum fenolamid gant ET spesadel OS, hon eus treset indez Si ar metabolit ha lakaet hon eus ur werzh eztaol diforc'hel etre OSM hag OSS1 er genotipoù EV ha sETR1 (Skeudenn 4D ). E sETR1 e oa bet digresket kalz an diforc'h degaset gant ar fenamid etre OSM hag OSS1. An doare bi-clustering a oa bet implijet ivez evit roadennoù MS/MS dastumet e strolladoù gant JA diboell evit termeniñ ar moduloù MS/MS pennañ liammet ouzh arbennikadur metabolek reoliet gant JA (Skeudenn S6).
(A) Disoc'hoù ar c'hlusteriñ 585 MS/MS diazezet war an tamm rannet (heñvelder NDP) hag ar c'holl neutral rannet (heñvelder NL) a laka ar modul (M) da vezañ kempoell gant ar familh kenaoz anavezet, pe dre ur c'hefluniadur metabolit dianav pe fall metabolizet. E-kichen pep modul e vez diskouezet dasparzh ar metabolit (MS/MS) spesadel (Si). (B) Rouedad molekulel modulañ : an elfennoù a zastum ar skoroù MS/MS hag ar c'hornioù, NDP (ruz) ha NL (glas) MS/MS (troc'h,> 0,6). An indez spesadelezh metabolit renket (Si) livet diwar ar modul (kleiz) ha kartennaouet ouzh ar rouedad molekulel (dehou). (C) Modul M1 ar plant EV e stad konstitutivel (kontroll) hag induet (herbivor simulaet) da 24 eurvezh : tres rouedad molekulel (talvoud Si eo ment an nodrezh, fenolamid difenn a zo merket e glas). (D) Diagramm ar rouedad molekulel M1 eus al linenn spektrum sETR1 gant ur sell EV hag ET gwan : ar c'hevanaoz fenolikel diskouezet gant an nodrezh kelc'h glas, hag an diforc'h pouezus (gwerzh P) etre an tretañ W + OSM ha W + OSS1 evel ment an Node. CP, N-kafeoil-tirozin; CS, N-kafeoil-spermidin ; FP, asid N-ferulic ester-uric asid; FS, N-ferulyl-spermidine; CoP, N', N “-Coumarolyl-tyrosine; DCS, N', N”-dicaffeoyl-spermidine; CFS, N', N”-caffeoyl, feruloyl-spermidine; Lycium barbarum in wolfberry Son; Nick. O-AS, sukr O-asil.
Astennet hon eus c'hoazh an dielfennadur eus ur genotip Nepenthes gwanaet hepken betek poblañsoù naturel, ma oa bet deskrivet a-raok kemmoù kreñv etre spesadoù e liveoù JA herbivored ha liveoù metabolitoù resis e poblañsoù naturel (26). Implijit ar roadennoù-mañ evit goleiñ 43 germplasm. Ar germplasmoù-se a ya d'ober 123 spesad plant eus N. pallens. Tennet e oa bet ar plant-se diwar hadoù dastumet e lec'hioù orin disheñvel en Utah, Nevada, Arizona ha Kalifornia (Skeudenn S7), jedet hon eus liesseurted ar metabolomoù (anvet amañ live ar boblañs) liesseurted β) hag an arbennigouriezh degaset gant an OSM. Heñvel ouzh studiadennoù kent, hon eus gwelet ur bern kemmoù metabolek a-hed an ahel Hj ha δj, ar pezh a ziskouez ez eus gant ar germplasmoù diforc'hioù pouezus e plastikelezh o respontoù metabolek d'an herbivored (Skeudenn S7). An aozadur-mañ a laka da soñjal en evezhiadennoù kent diwar-benn ar c'hementad dinamek a gemmoù JAoù degaset gant al loened-debrerien, hag en deus miret ur werzh uhel-kenañ en ur boblañs hepken (26, 36). Dre implijout JA ha JA-Ile evit amprouiñ ar c'heñveriañ live hollek etre Hj ha δj, hon eus kavet ez eus ur c'heñveriañ pozitivel pouezus etre JA hag indez liesseurted ha arbennikadur ar metabolom β (Skeudenn S7). Kement-se a laka da soñjal e c'hallfe an diforc'hidigezh degaset gant al loened-debrerien en enporzhiadur JAoù detektet war live ar boblañs bezañ abalamour da liesmorfizmoù metabolek pennañ degaset gant an dibab diwar loened-debrerien amprevaned.
Studioù kent o deus diskouezet e vez disheñvel-tre ar seurtoù butun dre o seurt hag o zalvoudegezh keñverel diouzh an difennoù metabolek broudet ha kempennet. Krediñ a reer e vez reoliet ar c'hemmoù-se e treuzkas ar sinaloù enep-herbivored hag e barregezhioù difenn gant gwask poblañs an amprevaned, kelc'hiad buhez ar plant, ha koustoù produiñ an difenn el lec'h ma kresk ur spesad resis. Studiet hon eus kempoellded adkempenn metabolom ar delioù broudet gant loened debrer c'hwec'h spesad Nicotiana a orin eus Norzhamerika ha Suamerika. Tost-tre eo ar spesadoù-se da Nepenthes Norzhamerika, da lâret eo Nicolas Bociflo. La, N. nicotinis, Nicotiana n. geot gwanaet, Nicotiana tabacum, butun linennek, butun (Nicotiana spegazzinii) ha butun delioù butun (Nicotiana obtusifolia) (Skeudenn 5A) (37). C'hwec'h eus ar spesadoù-se, en o zouez ar spesad anavezet mat N. please, a zo plant bloaziek eus ar c'hlad petunia, hag an obtusifolia N. a zo plant bev-pad eus ar c'hlad c'hoar Trigonophyllae (38). Da c'houde e voe graet un enlakaat W + W, W + OSM ha W + OSS1 war ar seizh spesad-se evit studiañ an adkempenn metabolek war live ar spesadoù evit magañ an amprevaned.
(A) Ur wezenn filogenetek bootstrap diazezet war ar varregezh uhelañ [evit ar sintezenn glutamin nukleel (38)] hag an dasparzh douaroniel eus seizh spesad Nicotiana tost-tre (livioù disheñvel) (37). (B) Ur grafik skignet eus al liesseurted arbennikaet evit profiloù metabolek seizh spesad Nicotiana (939 MS/MS; restr roadennoù S1). War live ar spesadoù e vez liammet liesseurted ar metabolomoù en un doare negativel gant ar feur arbennikaat. Diskouezet eo an dielfennadur eus ar c'heñveriañ etre al liesseurted metabolek hag an arbennigouriezh hag an daspugn JA e skeudenn 2. S9. Liv, seurtoù disheñvel ; tric'horn, W + OSS1; reizhkorn, W + OSM; (C) Nicotiana JA ha JA-Ile a zo renket hervez ampled ar c'hementad OS (ANOVA div-hent ha Tukey HSD goude keñveriañ lies, * P <0,05, ** P <0,01 ha * ** Evit keñveriañ W + OS ha W + W, P <0,001). Skeudenn boest (D) liesseurted ha (E) arbennikaat pep spesad goude bezañ simulaet JA (MeJA) herbivor ha metil. Ar steredenn a ziskouez an diforc'h pouezus etre W + OS ha W + W pe lanolin mui W (Lan + W) pe Lan mui MeJA (Lan + MeJa) ha kontroll Lan (dielfennadur div-hent eus ar varregezh, heuliet gant keñveriañ lies post hoc HSD Tukey , *P<0.05, **P<0.01 ha ***P<0.001).
Gant an doare stroll div wech hon eus anavezet 9 modul 939 MS/MS (restr roadennoù S1). Disheñvel-tre eo ar c'hefluniadur MS/MS adkempennet gant tretañ disheñvel etre ar moduloù disheñvel etre ar spesadoù (Skeudenn S8). Pa vez gwelet Hj (anvet amañ γ-liesseurted live spesad) ha δj e weler e vez bodet spesadoù disheñvel e strolladoù disheñvel-tre en egor metabolek, ma vez ar rannadur live spesad muioc'h a-bouez eget an eksitadur. Nemet N. linear ha N. obliquus e tiskouezont ur bern efedoù dinamek (Skeudenn 5B). Er c'hontrol, spesadoù evel N. purpurea ha N. obtusifolia o deus ur respont metabolek nebeutoc'h sklaer d'an tretañ, met liesseurtoc'h eo ar metabolom. An dasparzh spesad-spesifik eus ar respont metabolek broudet a zegasas ur c'heñveriañ negativel pouezus etre an arbennigouriezh hag al liesseurted gamma (PCC = -0,46, P = 4,9×10-8). Ar c'hemmoù degaset gant OS e liveoù JAs a zo liammet en un doare pozitivel gant arbennikadur ar metabolomoù, ha liammet en un doare negativel gant al liesseurted gamma metabolek diskouezet gant pep spesad (Skeudenn 5B ha Skeudenn S9). Ret eo merkañ e oa bet degaset sinoù pouezus gant ar spesadoù anvet spesadoù "respont ar sinal" e skeudenn 5C, evel nematoded Nepenthes, Nepenthes nepenthes, Nepenthes akut, ha Nepenthes attenuated, da 30 munutenn. Ar c'hleñvedoù JA ha JA-Ile diwezhañ a denn d'an OS, tra ma ne ziskouez bakteri all anvet "direspontus d'ar sinal", evel Nepenthes mills, Nepenthes powdery ha N. obtusifolia nemet enporzhiadur JA-Ile Edge hep spesadel OS ebet (Skeudenn 5C). War al live metabolek, evel meneget a-us, evit an Nepenthes gwanaet, e tiskoueze ar substansoù a respont d'ar sinal spesadelezh OS ha kreskiñ a raent kalz δj, en ur zigreskiñ Hj. N'eo ket bet detektet an efed-se a-fet OS e spesadoù renket evel spesadoù nann-reaktivel dre ar sinal (Skeudenn 5, D hag E). Metabolitoù OS-spesifik a vez rannet aliesoc'h etre spesadoù a respont d'ar sinal, hag ar strolladoù sinal-se a stroll gant spesadoù gant respontoù sinal gwanoc'h, tra ma tiskouez ar spesadoù gant respontoù sinal gwanoc'h nebeutoc'h a etre-dizalc'hiezh (Skeudenn S8 ). An disoc'h-mañ a ziskouez eo liammet an enporzhiadur OS-spesifik eus ar JAoù hag an adkempenn OS-spesifik eus ar metabolom a-is war live ar spesadoù.
Da c'houde, hon eus implijet ur pastez lanolin enni metil JA (MeJA) evit tretañ ar plant evit gouzout hag-eñ eo strishaet ar modoù kevreañ-se gant an doareoù da gaout JA lakaet gant JA diavaez, a vo e sitoplazm ar plant. An disteridigezh buan eo JA. Kavet hon eus ar memes tu eus ar c'hemm tamm-ha-tamm eus ar spesadoù a respont d'ar sinal d'ar spesadoù na respontont ket d'ar sinal, degaset gant ar pourvezadur dibaouez a JA (Skeudenn 5, D hag E). E berr gomzoù, an tretañ MeJA en deus adprogrammet kreñv metabolomoù an nematoded linennek, N. obliquus, N. aquaticus, N. pallens, ha N. mikimotoi, ar pezh a lakaas δj da greskiñ kalz ha da zigreskiñ Hj. N. purpurea ne ziskouezas nemet ur c'hresk e δj, met n'eo ket Hj. N. obtusifolia, a zo bet diskouezet a-raok e vez dastumet liveoù izel-kenañ a JAoù, a respont fall ivez d'an tretañ MeJA evit a sell ouzh adkempenn ar metabolom. Diskouez a ra an disoc'hoù-se eo strishaet ar produiñ JA pe an treuzkas sinal e-touez ar spesadoù na respontont ket d'ar sinal. Evit testeniañ an hipotezenn-mañ hon eus studiet ar pevar spesad (N. pallens, N. mills, N. pink ha N. microphylla) broudet gant W + W, W + OSMs ha W + OSS1 Transcriptome (39). Hervez patrom adkempenn ar metabolomoù eo dispartiet mat ar spesadoù en egor an treuzskrivadur, e-touez ar re-se e tiskoueze N. attenuated an RDPI uhelañ degaset gant an OS, tra ma oa N. gracilis an hini izelañ (Skeudenn 6A). Koulskoude e oa bet kavet e oa al liesseurted treuzskrivom broudet gant N. oblonga an izelañ e-touez ar pevar spesad, er c'hontrol d'al liesseurted metabolomek uhelañ eus N. oblonga a oa bet diskouezet a-raok e seizh spesad. Studioù kent o deus diskouezet e tispleg ur strollad genoù liammet ouzh ar sinaloù difenn a-raok, en o zouez ar sinaloù JA, spesadelezh ar respontoù difenn a-raok degaset gant elisitourien liammet ouzh an herbivored e spesadoù Nicotiana (39). Keñveriañ an hentoù treuzkas JA etre ar pevar spesad-se a ziskouezas ur patrom dedennus (Skeudenn 6B). An darn vrasañ eus ar genoù en hent-se, evel AOC, OPR3, ACX ha COI1, o deus diskouezet liveoù uhel a-walc'h a enporzhiadur er pevar spesad-se. Koulskoude, ur gen pennañ, JAR4, a dreuzfurm JA en e stumm biologel oberiant a dreuzskrivadurioù dastumet JA-Ile, hag izel-kenañ eo e live treuzskrivañ, dreist-holl e N. mills, Nepenthes pieris ha N. microphylla. Ouzhpenn-se, n'eus bet kavet nemet treuzskrivadur ur gen all AOS e N. bifidum. Ar c'hemmoù-se en eztaol genel a c'hell bezañ kiriek eus ar fenotipoù dreistordinal degaset gant ar produadur izel a JA e spesadoù anergiek ar sinal hag an induiñ N. gracilis.
(A) Dielfennadur teorienn an titouroù diwar-benn adprogrammiñ respontoù treuzskrivañ kentañ pevar spesad butun kar tost-tre bet tennet 30 munutenn goude an enporzhiadur plant-debriñ. RDPI a vez jedet dre geñveriañ ar delioù degaset gant an OS herbivor gant ar c'hontrol gloazadur. Ar livioù a ziskouez spesadoù disheñvel, hag an arouezioù a ziskouez doareoù tretañ disheñvel. (B) Dielfennadur an eztaol genetek e hentoù sinañ JA e-touez pevar spesad. Diskouezet eo an hent JA eeunaet e-kichen ar skeudenn boest. Livioù disheñvel a ziskouez doareoù tretañ disheñvel. Ar steredenn a ziskouez ez eus un diforc'h pouezus etre an tretañ W + OS hag ar c'hontrol W + W (evit an test t Student evit an diforc'hioù daou-ha-daou, *P<0,05, **P<0,01 ha ***P<0,001). OPDA, trenkenn 12-oksofitodienoek ; OPC-8: 0,3-oxo-2(2′(Z)-pentenyl)-cyclopentane-1-octanoic acid.
Er pennad diwezhañ hon eus studiet penaos e c'hall adkempenn ar spesadoù amprevaned eus metabolom spesadoù plant disheñvel bezañ enep d'an herbivored. Enklaskoù kent o deus lakaet pouez war ar genad Nicotiana. Disheñvel-tre eo o resistañs ouzh Ms ha larvennoù (40). Amañ hon eus studiet al liamm etre ar patrom-se hag o plastikelezh metabolek. Dre implijout ar pevar spesad butun meneget a-us, ha dre amprouiñ ar c'heñveriañ etre liesseurted hag arbennikadur ar metabolom degaset gant an herbivored ha resistañs ar plant ouzh Ms ha Sl, hon eus kavet e oa liammet mat ar resistañs, al liesseurted hag an arbennigouriezh ouzh ar Sl All hollek, tra ma'z eo gwan ar c'heñveriañ etre ar resistañs ouzh ar merc'hed arbennik hag an arbennigouriezh, ha n'eo ket pouezus al liesseurted gant Sl (Skeudenn 10). Evit ar pezh a sell ouzh ar resistañs S1, an N. chinensis hag an N. gracilis gwanaet, a oa bet diskouezet a-raok o tiskouez liveoù treuzkas sinal JA ha plastikelezh ar metabolom, o doa respontoù disheñvel-tre ouzh an induiñ herbivored, hag e tiskouezent ivez resistañs uhel heñvel. Sex.
E-kerzh ar c'hwezek vloaz tremenet, teorienn difenn ar plant he deus pourchaset ur framm damkanel, diazezet warnañ an enklaskerion o deus rakwelet un niver bras a emdroadur hag a arc'hwelioù eus ar metabolitoù arbennikaet war ar plant. An darn vrasañ eus an teoriennoù-se ne heuliont ket an argerzh normal a zisoc'hoù kreñv (41). Kinnig a reont prederioù pennañ (3) d'ar memes live dielfennañ. Pa vez aotreet da zielfennañ teoriennoù resis gant an amprouiñ prederioù pennañ e vo lakaet an dachenn da vont war-raok. Bezañ skoazellet, met nac'h ar re all (42). E plas, an deorienn nevez a ra rakweledoù war liveoù dielfennañ disheñvel hag ouzhpennañ a ra ur gwiskad nevez a evezhiadennoù deskrivus (42). Koulskoude, an div deorienn kinniget war al live fonksionel, MT hag OD, a c'hell bezañ displeget aes evel prederioù pouezus eus ar c'hemmoù metabolek arbennikaet degaset gant an herbivored : teorienn an OD a gred eo tu-tre ar c'hemmoù en “espaz” metabolek arbennikaet. Krediñ a ra teorienn an MT e vo ar c'hemmoù-se hep tu ha lec'hiet dre zegouezh en egor metabolek, hag e vezont stank gant metabolitoù a dalvoudegezh difenn uhel. Arnodennoù kent war ar prederioù OD ha MT a zo bet amprouet dre implijout un hollad strizh a genaozadoù “difenn” a-raok. An testenioù-se, kreizennet war ar metabolitoù, a vir ouzh ar galloud da zielfennañ ment ha hent adkempenn ar metabolom e-pad an herbivor, ha ne aotreont ket an testenioù e-barzh ur framm stadegel kempoell da c'houlenn prederioù pennañ a c'haller sellet outo evel un hollad. Kementadur ar c'hemmoù e metabolom ar plant. Amañ hon eus implijet an teknologiezh nevezus e metabolomiezh diazezet war an MS urzhiataerezh ha graet hon eus an dielfennadur MS dic'honvolusionel e moneiz hollek deskrivadurioù teorienn an titouroù evit amprouiñ an diforc'h etre an daou ginniget war live ar metabolomiezh hollek. Rakwelet pennañ an deorienn-mañ. Implijet eo bet teorienn an titouroù e meur a dachenn, dreist-holl e-keñver an enklask war ar vevliesseurted hag ar red boued (43). Koulskoude, evit ar pezh a ouzomp, setu an arload kentañ implijet evit deskrivañ egor titouroù metabolek ar plant ha diskoulmañ kudennoù ekologel liammet ouzh kemmoù metabolek amzerel e respont da skouerioù an endro. Dreist-holl, barregezh an doare-se a zo en e varregezh da geñveriañ patromoù e-barzh hag etre spesadoù plant evit studiañ penaos eo emdroet al loened-louzaouiñ eus spesadoù disheñvel da batromoù makroemdroadurel etre spesadoù e liveoù emdroadur disheñvel. Metabolism.
An analizañ elfennoù pennañ (PCA) a dreuzfurm un hollad roadennoù liesparzh en un egor digreskiñ ment evit ma c'hallfe bezañ displeget ster pennañ ar roadennoù, setu ma vez implijet peurliesañ evel un teknik ergerzhout evit dielfennañ an hollad roadennoù, evel ar metabolom dic'honvolusion. Koulskoude, dre zigreskiñ ar vent e vo kollet ul lodenn eus endalc'had an titouroù er strollad roadennoù, ha ne c'hall ket ar PCA reiñ titouroù kementadel diwar-benn perzhioù a denn dreist-holl d'an teorienn ekologel, evel : penaos e adkempenn al loened-debriñ al liesseurted war dachennoù arbennikaet (da skouer, pinvidigezh, dasparzh) ha fonnder) ar metabolitoù ? Peseurt metabolitoù a zo prederourien stad degaset un herbivor resis? Diwar savboent ar spesadelezh, al liesseurted hag an induzibilite e vez disrannet endalc'had titouroù ar profil metabolit spesadel d'ar delioù, ha kavet e vez e c'hall debriñ loened debrerien gweredekaat ur metabolism resis. Dic'hortoz hon eus gwelet, evel m'eo bet deskrivet en diskouezadegoù teorienn an titouroù lakaet e pleustr, e oa ur c'heñveriañ bras gant ar c'hementad metabolek a zeu diwar-se goude tagadennoù an daou herbivour (ar jeneralist Sl a vez maget dre noz) hag an arbennigourez war ar Solanaceae Ms. Daoust ma'z eo disheñvel-tre o emzalc'h bouetañ hag o c'hresk. Kregiñ a ra ar c'honjugat asid druz-aminoasid (FAC) en OS (31). Dre implijout OS herbivored evit tretañ goulioù toullañ skoueriekaet, e oa bet diskouezet un tu heñvel ivez gant an tretañ herbivored simulet. An argerzh skoueriekaet-mañ evit simulañ respont ar plant da dagadennoù al loened-louzaouer a ziverk ar faktoroù kemmesk degaset gant kemmoù e emzalc'h debriñ al loened-debriñ, a gas da liveoù disheñvel a zroug e mareoù disheñvel (34). FAC, a zo anavezet evel abeg pennañ an OSM, a zigresk respontoù JAS ha hormonoù plant all en OSS1, tra ma tigresk OSS1 kantadoù a wechoù (31). Koulskoude, OSS1 a lakaas liveoù heñvel a zastum JA e-keñver OSM. Diskouezet eo bet a-raok eo kizidik-kenañ ar respont JA e Nepenthes gwanaet ouzh OSM, ma c'hall FAC mirout e obererezh memes ma vez diluet 1:1000 gant dour (44). Neuze, e-keñver OSM, daoust ma'z eo izel-tre ar FAC en OSS1, eo a-walc'h evit lakaat un tarzh JA a-walc'h da greskiñ. Studioù kent o deus diskouezet e c'haller implijout proteinoù heñvel ouzh ar porin (45) hag oligosakkaridoù (46) evel titouroù molekulel evit degas respontoù difenn ar plant en OSS1. Koulskoude, n'eo ket sklaer c'hoazh hag-eñ eo an elitourien-se en OSS1 karget eus an daspugn JA bet gwelet er studiadenn-mañ.
Daoust ma n'eus ket kalz a studiadennoù a zispleg ar roudoù metabolek disheñvel a vez degaset gant implij plantdebrerien disheñvel pe JA pe SA eksogen (asid salisiliek) (47), den ebet n'en deus gwallgaset an distruj spesadel spesadoù plant-debrerien e rouedad geot ar plant hag e efedoù war ar spesadel. titouroù personel. An dielfennadur-mañ a gadarnaas c'hoazh e stumm ar c'hennask rouedad hormonoù diabarzh gant hormonoù plant all estreget ar JAoù ar spesadelezh eus an adreizhadur metabolek kaoz gant al loened-debriñ. Dreist-holl, hon eus detektet e oa kalz brasoc'h an ET degaset gant OSM eget an hini degaset gant OSS1. Ar mod-se a glot gant muioc'h a endalc'hadoù FAC en OSM, ar pezh a zo ur c'hondision ret ha trawalc'h evit degas un darzhadenn ET (48). E-keñver an etregweredoù etre ar plant hag al loened debrerien, eo sporadek c'hoazh arc'hwel sinañ an ET war dinamik ar metabolitoù spesadel evit ar plant ha ne dalvez nemet ur strollad kenaoz hepken. Ouzhpenn-se, an darn vrasañ eus ar studiadennoù o deus implijet implijoù diavaez an ET pe e araokourien pe harperien liesseurt evit studiañ reoliañ an ET, e-touez ar re-se e vo produet gant an implijoù kimiek diavaez-se kalz efedoù dister. Evit ar pezh a ouzomp, ar studiadenn-mañ a zo ar c'hentañ studiadenn reizhiadek bras war perzh an ET en implij an ET evit produiñ ha merzout plant treuzgenek gwan evit kenurzhiañ dinamik metabolom ar plant. An enporzhiadur ET spesadel evit al loened-louzaouer a c'hell modulañ respont ar metabolom a-benn ar fin. An hini pouezusañ eo ar c'hefluniadur treuzgenetek eus ar genoù biosintez ET (ACO) ha perzhiañ (ETR1) a ziskouezas an daspugn de novo a fenolamidoù spesadel d'an herbivored. Diskouezet eo bet a-raok e c'hall ET reizhañ an daspugn nikotin degaset gant JA dre reoliañ ar putressin N-metiltransferaz (49). Koulskoude, diouzh ur savboent mekanik, n'eo ket sklaer penaos e vez reizhet an induksion fenamid gant ET. Ouzhpenn arc'hwel treuzkas sinal an ET e c'hall ar flus metabolek bezañ treuzkaset da S-adenosyl-1-metionine evit reoliañ an arc'hantaouiñ en amidoù poliaminofenol. S-adenosyl-1-metionine eo an ET hag un etrefas boutin eus an hent biosintetek poliamin. Ret eo studiañ pelloc'h an doare ma vez reoliet live ar fenolamid gant ar sinal ET.
E-pad pell, abalamour d'an niver bras a metabolitoù ispisial a framm dianav, n'eo ket bet gouest an evezh kreñv war rummadoù metabolek resis da briziañ strizh ar c'hemmoù amzerel eus al liesseurted metabolek goude an etregweredoù biologel. Hiziv an deiz, diazezet war an dielfennadur teorienn an titouroù, disoc'h pennañ an adtapout spektrum MS/MS diazezet war metabolitoù dizalc'h eo e kendalc'h al loened-debrerien a zebr pe a simulañ al loened-debrerien da zigreskiñ liesseurted metabolek hollek metabolom ar delioù en ur greskiñ e feur arbennikaat. Ar c'hresk amzerel-se e spesadelezh ar metabolom kaoz gant al loened-debrerien a zo liammet ouzh ur c'hresk sinergiek e spesadelezh an treuzskrivadur. An elfenn a ginnig ar muiañ d'an arbennigouriezh brasoc'h-se er metabolomoù (gant ur werzh Si uheloc'h) eo ar metabolit ispisial gant ar fonksion debrer plant bet termenet a-raok. Ar patrom-mañ a glot gant rakwelet teorienn an OD, met n'eo ket kempoell rakwelet an MT liammet ouzh dre zegouezh adprogrammiñ ar metabolom. Koulskoude, ar roadennoù-se a glot ivez gant rakwelet ar patrom mesket (gwellañ MT; Skeudenn 1B), rak metabolitoù all hep arouez gant arc'hwelioù difenn dianav a c'hell heuliañ c'hoazh un dasparzh Si dre zegouezh.
Ur patrom a-bouez a zo bet tapet gant an enklask-mañ eo eus al live mikro-emdroadur (poblañs plant ha butun hepken) betek ur skalfad emdroadur brasoc'h (spesadoù butun tost-tre), liveoù disheñvel a aozadur emdroadurel a zo er "gwellañ difenn". Diforc'hioù bras zo e barregezhioù al loened-debrerien. Moore hag all. (20) ha Kessler ha Kalske (1) o deus kinniget en un doare dizalc'h treiñ an tri live fonksionel eus ar vevliesseurted a oa bet diforc'het da gentañ gant Whittaker (50) e kemmoù amzerel diazez ha broudet al liesseurted kimiek ; n'o deus ket an aozerien-se un diverrañ kennebeut An argerzhoù evit dastum roadennoù metabolom war vent bras ne zispleg ket penaos jediñ al liesseurted metabolek diwar ar roadennoù-se. Er studiadenn-mañ e vo sellet ouzh al liesseurted α-metabolek evel ouzh liesseurted ar spektroù MS/MS en ur plant resis, hag ouzh al liesseurted β-metabolek evel ouzh metabolegezh diazez etre spesadoù ur strollad poblañsoù.
Ret-holl eo ar sinal JA evit ur bern respontoù metabolek loened-debriñ. Koulskoude, ez eus un diouer a amprouennoù kementadel strizh eus ar c'hontribusion a ra ar reoliñ etrespesiel eus ar biosintez JA da liesseurted ar metabolomoù, ha n'eo ket sklaer c'hoazh hag-eñ eo ar sinal JA ul lec'h hollek evit al liesseurted metabolek degaset gant ar stress war ur skalfad makroemdroadurel uheloc'h. Gwelet hon eus e vez broudet arbennikaat ar metabolomoù gant natur herbivorel Nepenthes herbivorous hag ar c'hemm arbennikadur metabolom e-barzh poblañs ar spesadoù Nicotiana hag e-touez ar spesadoù Nicotiana tost-tre a zo liammet en un doare pozitivel gant ar sinadur JA. Ouzhpenn-se, pa vez gwanaet ar sinal JA, e vo nullet ar spesadelezh metabolek degaset gant un herbivor genotip hepken (Skeudenn 3, C hag E). Dre ma vez kementadel dreist-holl ar c'hemmoù e spektrum metabolek ar poblañsoù Nepenthes gwanaet en un doare naturel, e c'hallfe ar c'hemmoù e liesseurted ha spesadelezh ar β metabolek en dielfennadur-mañ bezañ kaoz dreist-holl eus an eksitadur kreñv eus rummadoù kenaozadoù pinvidik e metabolitoù. Ar c'hlasoù kenaoz-se a zo mestr war ul lodenn eus profil ar metabolom hag a gas d'ur c'heñveriañ pozitivel gant ar sinaloù JA.
Dre ma'z eo disheñvel-tre mekanikoù biokimiek ar spesadoù butun tost outañ e vez anavezet ar metabolitoù dreist-holl en asped kalitativel, setu eo muioc'h analitikel. Tretañ ar profil metabolek tapet gant teorienn an titouroù a ziskouez e vez gwashaet ar c'henwerzh etre al liesseurted gamma metabolek hag an arbennigouriezh gant an enporzhiadur herbivored. Ur perzh pennañ a c'hoari ar sinal JA er c'henwerzh-se. Ar c'hresk en arbennikaat ar metabolomoù a glot gant ar rakweled pennañ OD hag a zo liammet en un doare pozitivel gant ar sinal JA, tra ma'z eo liammet ar sinal JA en un doare negativel gant al liesseurted gamma metabolek. Diskouez a ra ar patromoù-se e vez termenet galloud OD ar plant dreist-holl gant plastikelezh ar JA, pe e vefe war ur skalfad mikroemdroadur pe war ur skalfad emdroadur brasoc'h. Arnodennoù implij JA diavaez a dreuzfeurm fazioù biosintez JA a ziskouez muioc'h c'hoazh e c'haller diforc'hañ spesadoù butun tost-tre e spesadoù a respont d'ar sinal ha spesadoù na respontont ket d'ar sinal, evel o doare JA ha plastikelezh ar metabolom degaset gant an herbivored. Ar spesadoù na respontont ket d'ar sinal ne c'hellont ket respont abalamour d'o dic'halloudezh da broduiñ JA endogen ha dre-se e vezont sujet da bevennoù fiziologel. Marteze eo bet kaoz eus kemmoù e genoù pennañ zo en hent treuzkas JA (AOS ha JAR4 e N. crescens) eus. An disoc'h-mañ a laka war wel e c'hallfe ar patromoù makroemdroadur etre spesadoù-se bezañ kaset dreist-holl gant kemmoù e perzhded ha respont an hormonoù diabarzh.
Ouzhpenn an etregweredoù etre ar plant hag al loened debrerien e vez liammet an ergerzhañ war al liesseurted metabolek ouzh an holl araokadennoù teorikel pouezus en enklask war an emdroadur biologel d'an endro hag emdroadur perzhioù fenotipek kemplezh. Gant kresk ar roadennoù bet tapet gant binvioù MS modern e c'hall ar testiñ hipotezennoù war al liesseurted metabolek tremen dreist an diforc'hioù metabolit hiniennel/rummad ha seveniñ un dielfennadur hollek evit diskuliañ patromoù dic'hortoz. E-kerzh an dielfennadur war ar skalfad bras, ur skeudennadur pouezus eo ar soñj da ijinañ kartennoù talvoudus a c'haller implijout evit ergerzhout ar roadennoù. Dre-se, un disoc'h pouezus eus ar c'hevreadur bremañ etre ar metabolomik MS/MS hep tu ha teorienn an titouroù eo e kinnig ur metr simpl a c'haller implijout evit sevel kartennoù evit merdeiñ al liesseurted metabolek war skeulioù taksonomek disheñvel. Ret eo diazez an doare-se. Studi an emdroadur mikro/makro hag an ekologiezh kumuniezh.
War al live makro-emdroadur eo diazez teorienn kenemdroadur plant-amprevaned Ehrlich ha Raven (51) rakwelet eo ar c'hemm e liesseurted metabolek etre ar spesadoù abeg liesseurted lignezoù ar plant. Koulskoude, e-kerzh an hanter-kant vloaz abaoe embannadur al labour pennañ-mañ, n'eo ket bet amprouet an hipotezenn-se ral a wech (52). Se zo kaoz dreist-holl da berzhioù filogenetek perzhioù metabolek keñverius etre lignezoù plant pell. Ar ral a c'hell bezañ implijet evit stagañ an doareoù da zielfennañ ar palioù. Ar red-labour MS/MS bremañ, treuzfurmet gant teorienn an titouroù, a muzuliañ heñvelder frammadurel MS/MS ar metabolitoù dianav (hep dibab metabolitoù a-raok) hag a dreuzfurm an MS/MS-se en ur strollad MS/MS, evel-se er metabolism micherel E vez keñveriet ar patromoù makro-emdroadurel-se war skeul ar renkadur. Diskouezadegoù stadegel simpl. Heñvel eo an argerzh ouzh an dielfennadur filogenetek, a c'hell implijout aliañ an heuliadoù evit muzuliañ feur liesseurtaat pe emdroadur an arouezennoù hep rakwelet en a-raok.
War al live biokimiek e tiskouez ar vartezeadenn skrignañ gant Firn ha Jones (53) e vez miret al liesseurted metabolek e liveoù disheñvel evit pourchas danvezioù kentañ da gas da benn obererezhioù biologel ar metabolitoù na oant ket liammet pe erlec'hiet a-raok. An doareoù teorienn an titouroù a ginnig ur framm ma c'haller muzuliañ an tremenoù emdroadurel-se a c'hoarvez e-pad arbennikaat ar metabolitoù evel ul lodenn eus an argerzh skrignañ emdroadurel kinniget : an emdroadur biologel oberiant eus ur spesadelezh izel d'ur spesadelezh uhel Metabolitoù harzet en un endro resis.
En holl, e penn kentañ ar vevoniezh molekulel e voe savet teoriennoù pouezus war difenn ar plant, ha sellet e vez ouzh an doareoù diazezet war an hipotezennoù deduktivel evel an doare nemetañ da vont war-raok er skiantoù. Se zo kaoz dreist-holl eus ar bevennoù teknikel evit muzuliañ ar metabolom a-bezh. Daoust ma vez talvoudus-kenañ an doareoù diazezet war an hipotezennoù evit dibab mekanikoù abeg all, eo bevennetoc'h o galloud da gas war-raok hor c'homprenadur eus ar rouedadoù biokimiek eget an doareoù urzhiataerezh a c'haller kaout bremañ er skiantoù a-vremañ a vez implijet kalz roadennoù. Dre-se, an teoriennoù na c'haller ket rakwelet a zo pell diouzh tachenn ar roadennoù a c'haller kaout, setu ne c'haller ket nullañ ar c'helc'hiad formulenn/test hipotezel a-fet araokaat war dachenn an enklask (4). Rakwelet a reomp e c'hallo ar red-labour urzhiataerezh eus ar metabolomik kinniget amañ adlakaat an dud da vezañ dedennet gant kudennoù diwezhañ (penaos) ha diwezhañ (perak) al liesseurted metabolek, ha kemer perzh en ur marevezh nevez a skiantoù ar roadennoù renet dre ar teorienn. An amzer-se a adwelet an teoriennoù pouezus o doa awenet ar rummadoù kent.
Bouetañ al loened-debrerien war-eeun a vez graet dre sevel ul larvenn eil live pe ul larvenn Sl war ur follenn blant pitcher liv gwenn hepken eus ur plant bleuniet roz hepken, gant 10 eiladenn plant dre blantenn. Staget e voe al larvennoù amprevaned gant stampoù, ha dastumet e voe ar gwiad delioù a chome 24 ha 72 eurvezh goude ar c'hleñved ha skornet buan, ha tennet e voe ar metabolitoù.
Heuliañ an tretañ louzoù-debriñ en un doare sinkron-kenañ. An doare eo implijout rodoù gant patromoù gwiad evit toullañ teir renkennad spern war bep tu eus kof-kreiz an teir delioù astennet penn-da-benn eus ar plant e-pad mare kresk ar garlantez gwiad, ha lakaat diouzhtu 1:5 Diluted Ms. Pe implijout bizied gant manegoù evit lakaat S1 OS er gouli toullet. Dastum ha treuzfurmiñ ur follenn evel deskrivet a-us. Implijit an doare deskrivet a-raok evit tennañ ar metabolitoù kentañ hag an hormonoù plant (54).
Evit an implijoù JA diavaez e vez tretet an teir delioù peziol eus pep hini eus ar c'hwec'h plant bleuniet roz eus pep spesad gant 20μl a toaz lanolin enni 150μg MeJA (Lan + MeJA), ha 20μl a lanolin mui tretañ ar goulioù (Lan + W), pe implijet 20μl a lanolin glan evel kontroll. Dastumet e voe ar delioù 72 eurvezh goude an tretañ, skornet en nitrogen dourennek, ha miret da -80°C betek o implij.
Pevar linenn dreuzgenel JA hag ET, da lâret eo irAOC (36), irCOI1 (55), irACO ha sETR1 (48), zo bet anavezet en hor strollad enklask. irAOC a ziskouezas kreñv un digresk e liveoù JA ha JA-Ile, tra ma ne oa ket irCOI1 kizidik ouzh JAoù. Keñveriet gant EV, kresket eo bet dastum JA-Ile. Heñvel, irACO a zigresko ar produadur ET, ha keñveriet gant EV, sETR1, a zo dic'hortoz ouzh ET, a gresko ar produadur ET.
Ur spektrometr laser fotoakoustek (Sensor Sense ETD-300 sensor ET amzer-gwirion) a vez implijet evit ober muzulioù ET hep mont en-dro. Kerkent ha goude an tretañ e voe troc'het an hanter eus ar delioù ha treuzkaset en ur flakon gwer serret 4 ml, ha lezet e voe an egor penn da zastum dindan 5 eurvezh. E-pad ar muzuliañ e oa bet skuilhet pep flakon gant ur red a 2 litrad/eurvezh aer glan e-pad 8 munutenn, a oa bet tremenet dre ur c'hatalizator pourvezet gant Sensor Sense evit tennañ ar CO2 hag an dour.
Embannet e oa bet ar roadennoù mikroarray da gentañ e (35) hag enrollet e oa bet e diaz roadennoù hollek an eztaol genetek eus ar Greizenn Vroadel evit an Titouroù war ar Bioteknologiezh (NCBI) (niverenn mont e-barzh GSE30287). Tennet e oa bet ar roadennoù a glot gant ar delioù degaset gant an tretañ W + OSMs hag ar c'hontroll hep gwalloù evit ar studiadenn-mañ. log2 eo an nerzh kriz. A-raok an dielfennadur stadegel e oa bet amdroet al linenn diazez ha normalaet d'e 75vet dregantad dre implijout ar pakad meziantoù R.
Roadennoù heuliañ ARN orin (RNA-seq) ar spesadoù Nicotiana a oa bet adtapet eus Dielloù Lenn Berr NCBI (SRA), niverenn ar raktres eo PRJNA301787, a oa bet embannet gant Zhou et al. (39) ha mont war-raok evel deskrivet e (56). Ar roadennoù c'hrouet gant W + W, W + OSM ha W + OSS1 a glot gant spesadoù Nicotiana a oa bet dibabet evit bezañ dielfennet er studiadenn-mañ, ha treuzfurmet evel-henn : Da gentañ, al lennadennoù RNA-seq c'hrouet a oa bet amdroet e stumm FASTQ. HISAT2 a dreuzfurm FASTQ e SAM, ha SAMtools a dreuzfurm restroù SAM e restroù BAM renket. Implijet e vez StringTie evit jediñ an eztaol genel, hag e zoare eztaol eo e vez tammoù dre vil tammoù diazez dre vilion a dammoù treuzskrivañ heuliet.
Ar bann kromatografikel Acclaim (150 mm x 2,1 mm; ment ar rannigoù 2,2 μm) implijet en dielfennadur hag ar bann gwareziñ 4 mm x 4 mm a zo savet diwar ar memes danvez. Implijet e vez ar gradient binarel da-heul er reizhiad Dionex UltiMate 3000 Ultra High Performance Liquid Chromatography (UHPLC) : 0 da 0,5 munutenn, isokratek 90% A [dour diionizet, 0,1% (v/v) acetonitril ha 0,05% asid formik], 10% B, ha 100% a cetonitril 0,05% asid formek); 0,5 da 23,5 munutenn, ar prantad gradient a zo 10% A ha 90% B, hervez an urzh ; 23,5 da 25 munutenn, izokratek 10% A ha 90% B. Ar feur red a zo 400μl/min. Evit an holl zielfennadurioù MS, enlakait an eluent kolonenn en un dielfennadur pevarpol ha amzer-nij (qTOF) staliet gant ur font elektro-spray o vont en-dro e mod ionizadur pozitivel (voltazh kapiler, 4500 V; mont-maez kapiler 130 V ; temperadur sec'hañ 200°C; red aer sec'hañ 10 s/litrad).
Ober un dielfennadur tammoù MS / MS (anvet MS / MS da c'houde) ha n'eo ket talvoudus pe disheñvel diouzh ar roadennoù evit kaout titouroù frammadurel diwar-benn ar profil metabolek hollek a c'haller detektiñ. Ar mennozh eus an doare MS/MS hep diforc'h a zo diazezet war ar fed m'en deus ar c'hadrupol ur prenestr digenvezañ tolz bras-tre [sellet ouzh an holl sinaloù keñver tolz-karg (m/z) evel tammoù]. Dre-se, dre ma ne oa ket gouest ar benveg Impact II da grouiñ un stou CE, e oa bet graet meur a zielfennadur dizalc'h en ur implijout talvoudoù kresket energiezh stokadenn disrannañ (CE) degaset gant ar stokadenn. E berr gomzoù, da gentañ dielfennañ ar skouerenn dre ionizadur UHPLC-electrospray/qTOF-MS en ur implijout ar mod spektrometriezh tolz unvan (stadoù rannañ izel krouet gant rannañ en-dro), o skaniñ eus m/z 50 da 1500 gant ur frekañs adlavaret a 5 Hz. Implijit an nitrogen evel gaz stokadenn evit an dielfennadur MS/MS, ha grit muzulioù dizalc'h d'ar pevar voltadur disheñvel degaset gant stokadennoù : 20, 30, 40 ha 50 eV. E-pad an argerzh muzuliañ, ar c'hadrupol en deus ar prenestr digenvezañ tolz brasañ, eus m/z 50 da 1500. Pa vez lakaet an arnod m/z korf a-raok ha ledander digenvezañ da 200 e vez gweredekaet ar rann tolz ent emgefre gant meziant oberiata ar benveg ha 0 Da. Skannañ tammoù tolz evel e mod tolz unvan. Implijit format sodiom (50 ml izopropanol, 200 μl asid formik ha 1 ml dour NaOH 1M) evit ar c'hefluniadur tolz. Gant algoritm kalibrañ resis-kenañ Bruker e vez kalibret ar restr roadennoù goude bezañ kaset da benn ar spektrum keitat en ur prantad amzer resis. Implijit arc'hwel ezporzhiañ ar meziant Data Analysis v4.0 (Brook Dalton, Bremen, Alamagn) evit amdreiñ ar restroù roadennoù c'hrouet e stumm NetCDF. Enrollet eo bet an dastumad roadennoù MS/MS e diaz roadennoù digor MetaboLights (www.ebi.ac.uk) gant an niverenn degemer. MTBLS1471.
Ar c'hevreadur MS/MS a c'hell bezañ kaset da benn dre an dielfennadur keñveriañ etre ar sinaloù kalite MS1 ha MS/MS evit energiezh stokadenn izel hag uhel ha reolennoù nevez lakaet e pleustr. Implijet e vez ar skript R evit seveniñ an dielfennadur keñveriañ eus dasparzh ar raktres d'ar produ, hag ar skript C# (https://github.com/MPI-DL/indiscriminant-MS-MS-assembly-pipeline) a vez implijet evit lakaat ar reolennoù da dalvezout.
Evit digreskiñ fazioù pozitivel faos degaset gant trouz an dremmwel hag ar c'heñveriañ faos degaset gant detektiñ perzhioù m/z resis en un nebeud skouerennoù hepken, e implijomp ar fonksion “pik leun” eus ar pakad R XCMS (evit reizhañ trouz an dremmwel) Ret eo implijout evit erlec'hiañ an nerzh “NA” (pik dizoloet). Pa vez arveret ar fonksion pik leuniañ e chom c'hoazh kalz a dalvoudoù kreñvder “0′′ er strollad roadennoù a vo efedus war ar jediñ keñveriañ. Neuze e keñveriomp an disoc'hoù tretañ roadennoù bet tapet pa vez implijet ar fonksion pik leun ha pa ne vez ket implijet ar fonksion pik leun, ha jediñ a reomp talvoud trouz an dremmwel diazezet war ar werzh keitat reizhet, ha goude-se erlec'hiañ an talvoudoù-se gant an talvoud 0′′ talvoud foñs jedet. N'hon eus kemeret e kont nemet elfennoù a oa o nerzh dreist teir gwech talvoud foñs ha sellet hon eus outo evel "gwir begoù". Evit ar c'hizelladurioù PCC ne vez kemeret e kont nemet ar sinaloù m/z eus ar skouerenn (MS1) hag eus ar roadennoù tammoù gant eizh pik gwirion da nebeutañ.
Ma vez liammet kalz nerzh ar perzh kalite a-raok er skouerenn a-bezh gant nerzh digreskiñ ar memes perzh kalite a vez lakaet dindan energiezh stokadenn izel pe uhel, ha ma n'eo ket merket ar perzh evel ur pik izotop gant CAMERA, e c'haller termeniñ anezhañ pelloc'h. Neuze, dre jediñ an holl c'houbladoù raktres-produ posupl e-barzh 3 s (ar prenestr amzer dalc'h priziet evit dalc'h ar pik), e vez graet an dielfennadur keñveriañ. N'eus nemet pa vez izeloc'h ar werzh m/z eget ar werzh rakprener ha pa c'hoarvez an tammoù MS/MS er memes lec'h skouerenn er strollad roadennoù hag ar rakger ma'z eo tennet, e vez sellet outañ evel un tamm.
Diazezet war an div reolenn eeun-mañ e vez skarzhet an tammoù spisaet gant talvoudoù m/z brasoc'h eget m/z ar rakger anavezet, ha diwar lec'hiadur ar skouerenn ma teu war wel ar rakger hag an tamm spisaet. Posupl eo ivez dibab an elfennoù kalite krouet gant meur a damm en-dro krouet e mod MS1 evel rakweledoù kannad, o krouiñ evel-se kenaozadoù MS/MS didalvoud. Evit digreskiñ ar redondañs roadennoù-se, ma vez heñvelder NDP ar spektroù ouzhpenn 0,6, ha ma perc'hennont war ar c'hromatogramm “pcgroup” merket gant CAMERA, e vo kendeuzet anezho. Erfin, e kendeuzomp an holl bevar disoc'h CE liammet ouzh ar prekursor hag an tammoù er spektrum kenaozet dic'honvoluet diwezhañ dre zibab ar pik kreñvder uhelañ e-touez an holl pikoù kannad gant ar memes talvoud m/z da energiezhioù stokadenn disheñvel. Diazezet eo ar pazennoù tretañ da-heul war ar mennozh spektrum kenaozet ha kemer a reont e kont an doareoù CE disheñvel ret evit ma vefe brasaet ar varregezh da vezañ taget, rak ne c'haller detektiñ tammoù zo nemet dindan un energiezh stokadenn resis.
RDPI (30) a oa bet implijet evit jediñ indusibilite ar profil metabolek. Ar liesseurted spektrum metabolek (indez Hj) a zeu eus an niver a rakrouedoù MS/MS dre implijout entropiezh Shannon an dasparzh frekañsoù MS/MS dre implijout an daveenn da-heul deskrivet gant Martínez et al. (8). Hj = −∑i = 1mPijlog2(Pij) ma klot Pij gant frekañs keñverel an i-vet MS/MS er j-vet skouerenn (j = 1, 2,..., m) (i = 1, 2, …, m) t).
Termenet eo ar spesadelezh metabolek (indez Si) evel identelezh eztaol un MS/MS roet e-keñver ar frekañs etre ar skouerennoù a vez sellet outo. Ar spesadelezh MS/MS a vez jedet evel Si = 1t (∑j = 1tPijPilog2PijPi)
Implijit ar formulenn da-heul evit muzuliañ indez δj resis ar metabolom e pep skouerenn j, ha keitat ar spesadelezh MS/MS δj = ∑i = 1mPijSi
Aliañ a ra ar spektroù MS/MS e koubladoù, ha jedet e vez ar heñvelder diwar an daou skor. Da gentañ, en ur implijout NDP skoueriek (anvet ivez doare keñveriañ kosinus), implijit an daveenn da-heul evit skorañ heñvelder ar rannoù etre ar spektroù NDP = (∑iS1 & S2WS1, iWS2, i) 2∑iWS1, i2∑iWS2, i2 ma S1 ha S2 Heñvel, evit ar spektroù 1 ha WS2, ivez iWS, i2 a zastum ar pouez diazezet war nerzh ar pik ma'z eo nebeutoc'h eget 0,01 Da an diforc'h etre an i-vet pik boutin etre an daou spektr. Ar pouez a vez jedet evel-henn : W = [kreñvder uhelañ] m [kalite] n, m = 0,5, n = 2, evel kinniget gant MassBank.
Un eil doare skorañ a oa bet lakaet e pleustr, a dalveze da zielfennañ an NL rannet etre MS/MS. Evit se hon eus implijet ar 52 roll NL a vez kavet alies e-pad an argerzh rannañ MS en tandem, hag an NL resisoc'h (restr roadennoù S1) a zo bet notennet a-raok evit spektrum MS/MS ar metabolitoù eilrenk eus ar spesad Nepenthes gwanaet ( 9, 26). Krouiñ ur vektor binarel 1 ha 0 evit pep MS/MS, a glot gant ar red hag an hini n'eus ket eus NL zo hervez an urzh. Diazezet war heñvelder ar pellder euklidean e vez jedet ar skor heñvelder NL evit pep koublad vektoroù NL binarel.
Evit ober ar c'hlusteriñ daou-ha-daou hon eus implijet ar pakad R DiffCoEx, diazezet war un astenn eus Weighted Gene Co-expression Analysis (WGCNA). Gant ar matrisoù skorañ NDP ha NL eus ar spektroù MS/MS, hon eus implijet DiffCoEx evit jediñ ar matris keñveriañ keñveriañ. Graet e vez ar c'hlusteriñ binarel dre lakaat ar perzh “cutreeDynamic” da method = “hybrid”, cutHeight = 0.9999, deepSplit = T, ha minClusterSize = 10. Kod tarzh R DiffCoEx a oa bet pellgarget diwar ar restr ouzhpenn 1 gant Tesson et al. (57); Ar pakad meziantoù R WGCNA ret a c'haller kavout e https://horvath.genetics.ucla.edu/html/CoexpressionNetwork/Rpackages/WGCNA.
Evit ober un dielfennadur rouedad molekulel MS/MS hon eus jedet ar c'hennask spektrel par diazezet war ar seurtoù heñvelrevelezh NDP ha NL, hag implijet hon eus ar meziant Cytoscape evit gwelet topologiezh ar rouedad dre implijout an tres organek en arload astenn algoritm tres CyFilescape yFiles.
Implijit R stumm 3.0.1 evit ober un dielfennadur stadegel war ar roadennoù. Priziet e oa bet ar ster stadegel dre implijout an analizenn div-hent eus ar c'hemmoù (ANOVA), heuliet gant an test post-hoc diforc'h ster onest (HSD) Tukey. Evit dielfennañ an diforc'h etre an tretañ herbivored hag ar c'hontrol e voe dielfennet an dasparzh div-skourr eus an daou strollad skouerennoù gant ar memes diforc'h dre implijout test t Student.
Evit kaout dafar ouzhpenn evit ar pennad-mañ, kit da welet http://advances.sciencemag.org/cgi/content/full/6/24/eaaz0381/DC1
Ur pennad digor eo, skignet dindan termenoù an aotre-implijout Creative Commons Attribution-Non-Commercial, hag a aotre an implij, an dasparzh hag an adkempenn e forzh peseurt meziant, keit ha ma n'eo ket evit gounid armerzhel an implij diwezhañ ha ma'z eo reizh al labour orin. Dave.
Evezhiadenn : Goulenn a reomp diganeoc'h reiñ ho chomlec'h postel nemet evit ma ouezo an hini a ginnigit war ar bajenn e fell deoc'h e vefe gwelet ar postel gantañ ha n'eo ket spam. Ne vo ket tapet chomlec'h postel ebet ganeomp.
Implijet e vez ar goulenn-mañ evit gwiriañ hag-eñ oc'h ur weladenner ha mirout ouzh an enporzhiañ stroboù ent emgefre.
An teorienn titouroù a ginnig ur moneiz hollek evit keñveriañ metabolomoù ispisial ha rakwelet teoriennoù an difenn test.
An teorienn titouroù a ginnig ur moneiz hollek evit keñveriañ metabolomoù ispisial ha rakwelet teoriennoù an difenn test.
©2021 Kevredigezh Amerikan evit Araokaat ar Skiantoù. an holl wirioù miret. AAAS zo ur c'hevread eus HINARI, AGORA, OARE, CHORUS, CLOCKSS, CrossRef ha COUNTER. ScienceAdvances ISSN 2375-2548.