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表征用于评估三氯生毒性的剂量依赖性功能基因组学方法的时间变异性和重复性
Science of the Total Environment ( IF 8.2 ) Pub Date : 2023-06-29 , DOI: 10.1016/j.scitotenv.2023.165209
Miao Guan 1 , Yuqi Cao 1 , Xiaoyang Wang 1 , Xinyuan Xu 1 , Can Ning 1 , Jinjun Qian 2 , Fei Ma 1 , Xiaowei Zhang 3
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更新日期:2023-07-02
Science of the Total Environment ( IF 8.2 ) Pub Date : 2023-06-29 , DOI: 10.1016/j.scitotenv.2023.165209
Miao Guan 1 , Yuqi Cao 1 , Xiaoyang Wang 1 , Xinyuan Xu 1 , Can Ning 1 , Jinjun Qian 2 , Fei Ma 1 , Xiaowei Zhang 3
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剂量依赖性功能基因组学方法在全基因组范围内识别化学毒性的分子起始事件(MIE)和产生出发点(POD)方面显示出巨大的优势。然而,源自实验设计(剂量设置、重复次数和暴露时间)的 POD 变异性和重复性尚未完全确定。在这项工作中,我们使用剂量依赖性功能基因组学方法在酿酒酵母中在多个时间点(9 小时、24 小时和 48 小时)评估了三氯生 (TCS) 扰动的 POD 谱。9 小时时的完整数据集(总共 9 个浓度,每次处理 6 次重复)被二次采样 484 次,以生成 4 个剂量组(具有不同浓度范围和间隔的剂量 A - 剂量 D)和 5 个重复次数(2 次 - 6 次重复)的子集)。首先,考虑到 POD 的准确性和实验成本,来自 484 个二次采样数据集的 POD 图谱表明,具有 3 个重复的剂量 C 组(高浓度时空间狭窄,剂量范围宽)是基因和通路水平上的最佳选择。其次,发现 POD 的变异性在不同的实验设计中具有相对的鲁棒性和稳定性,但 POD 更依赖于剂量范围和间隔,而不是重复次数。第三,TCS 中毒的 MIE 被确定为所有时间点的甘油磷脂代谢途径,支持我们的方法能够在短期和长期暴露下准确识别化学中毒的 MIE。最后,我们鉴定并验证了参与 TCS 中毒 MIE 的 13 个关键突变菌株,它们可以作为 TCS 暴露的生物标志物。总而言之,我们的工作评估了剂量依赖性功能基因组学方法的重复性以及TCS中毒的POD和MIE的变异性,这将有利于未来剂量依赖性功能基因组学研究的实验设计。
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