Research Article
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
פרוטוקול זה מדגים את השימוש בפלטפורמת טכנולוגיית microarray פנוטיפ (PM) כדי להגדיר דרישות מטבוליות של כלמידומונס ריינהרדטי, מיקרו-ריאלגה ירוקה, ולחדד מודל רשת מטבולית קיים.
מודלים מטבוליים משוחזרים על בסיס ביאור הגנום הזמין של אורגניזם ומספקים כלים חזויים לחקר תהליכים מטבוליים ברמת המערכות. מודלים מטבוליים בקנה מידה גנומי עשויים לכלול פערים, כמו גם תגובות שאינן מאומתות באופן ניסיוני. מודלים משוחזרים של מינים מיקרו-גלגליים מבודדים חדשים יגרמו לחולשות בשל פערים אלה, שכן בדרך כלל יש ראיות ביוכימיות דלילות זמינות לחילוף החומרים של מבודדים כאלה. טכנולוגיית הפנוטיפ microarray (PM) היא שיטה יעילה, תפוקה גבוהה הקובעת פונקציונלית פעילויות מטבוליות הסלולר בתגובה למגוון רחב של מטבוליטים כניסה. שילוב של בדיקות פנוטיפיות בתפוקה גבוהה עם מידול מטבולי יכול לאפשר מודלים קיימים של רשת מטבולית להיות משוחזרים במהירות או ממוטבים על ידי מתן ראיות ביוכימיות כדי לתמוך ולהרחיב ראיות גנומיות. עבודה זו תציג את השימוש בבדיקות PM לחקר אצות מיקרו באמצעות מינים מודל מיקרו-גלרי ירוק Chlamydomonas reinhardtii כדוגמה. ראיות ניסיוניות עבור מעל 254 תגובות שהושגו על ידי PM שימש במחקר זה כדי להרחיב ולזקק מודל רשת מטבולית בקנה מידה גנום C. reinhardtii, iRC1080, על ידי כ 25 אחוזים. הפרוטוקול שנוצר כאן יכול לשמש כבסיס ליצירת פרופיל תפקודי של חילוף החומרים של מיקרו-אצות אחרות, כולל מוטציות מיקרו-אצות ידועות ומבודדים חדשים.
אופטימיזציה של חילוף החומרים האצות לייצור משופר ויציב של מטבוליטים ממוקדים דורש פיתוח של אסטרטגיות הנדסיות מטבוליות מורכבות באמצעות ניתוחים ברמת המערכות של רשתות מטבוליות. מודלים של רשת מטבולית יכולים להנחות את העיצובים הרציונליים לפיתוח מהיר של אסטרטגיותאופטימיזציה 1,2,3,4. למרות כ 160 מינים microalgal כבררצף 5, יש, למיטב ידיעתנו, רק 44 מודלים מטבוליים אצות זמין4,6,7. בשל הקושי להשיג נתונים פנוטיפיים מטבוליים בעלי תפוקה גבוהה לאימות ניסיוני של מידע גנומי, שחזור מודלים איכותיים של רשת מפגר מאחורי ההתפתחות המהירה של ריצוף הגנום האצות.
C. reinhardtii היא מערכת מודל אטרקטיבית למחקרים מבוססי אצות. מין זה יכול לגדול פוטואוטוטרופית או הטרוטרופית והיה בשימוש נרחב כאורגניזם מודל במחקר בסיסי ויישומי. רצף הגנום שלה פורסם בשנת 20078, עם מודלים מטבוליים בקנה מידה גנום לאחר מכן שוחזר עבור המינים9,10,11. המודל בקנה מידה הגנום עבור C. reinhardtii (iRC1080) שוחזר על ידי צ'אנג ואח '. 10 מבוסס על עדויות גנומיות וספרותיות (הכרואות כ -250 מקורות). יש לו 1,706 מטבוליטים עם 2,190 תגובות10; עם זאת, לא ניתן היה לאמת את שלמות המודל מעבר לראיות הניסוייות הזמינות שפורסמו באותה עת.
טכנולוגיית המיקרואורגניזמים הפנוטיפ (PMs) היא פלטפורמה בעלת תפוקה גבוהה שיכולה לספק מידע פרופיל מטבולי עבור מיקרואורגניזמים הטרוטרופיים כמו גם תאים של תרבית רקמות. בפרט, ניתן להשתמש בו כדי לטפל בפער הידע פנוטיפ לגנוטיפ במיקרו-אצות, כפי שדווח לראשונה עבור כלמידומונס ריינהרדטי12 ולאחר מכן עבור מין של כלורוידיום13 וכלורלה14. על ידי לימוד תגובות תאים לאלפי מטבוליטים, מולקולות איתות, אוסמוליטים ומולקולות אפקטים, בדיקות ראש הממשלה יכולות לספק פרופיל מטבולי תפקודי ולהציע תובנות על התפקוד, חילוף החומרים והרגישות הסביבתית15,16,17. באופן ספציפי, בדיקות PM לזהות ניצול מטבוליט תאים 96-היטב microplates עם חומרים מזינים שונים, מטבוליטים, או osmolytes הכלולים בכל באר. יתר על כן, ניתן גם לאתחל מולקולות ביואקטיביות, כגון אנטיביוטיקה והורמונים. כפי שנקבע על ידי עוצמת ייצור הצבע על ידי הפחתת NADH של צבע redox מבוסס טטרזוליום, ניצול מטבולי של מצעים מוערך במונחים של נשימה התא15,16,17. הניסויים במיקרו-לוחות 96-באר ניתן לפקח ולהיקבע באופן אוטומטי לאורך זמן עם פלטפורמת מכשיר microarray פנוטיפ (PMI). עשרים מיקרו-לוחות בעלי 96 באר נועדו לייצג את המטבוליטים הנפוצים לחקר פנוטיפים תאיים כדי להשתמש במקורות פחמן, חנקן, גופרית וזרחן, יחד עם השפעות אוסמוטיות/יונים ו-pH שונות. טכנולוגיית PM שימשה בהצלחה לעדכון ושדרוג של מספר מודלים מטבוליים קיימים בקנה מידה גנומי עבור מיקרואורגניזמים15,16,17,18.
הפרוטוקול והנתונים המוצגים כאן מבוססים על עבודה שפורסמה בעבר על ידי Chaiboonchoe et al. 12 העבודה המוצגת מפרטת את השימוש בשיטת בדיקות PM כדי לאפיין את הפנוטיפים המטבוליים של מיקרו-אצות ולהרחיב מודל מטבולי אצות קיים של C. reinhardtii וכן להנחות את השחזור של מודלים מטבוליים חדשים.
1. ניסויי מיקרוארייה פנוטיפ
2. ניתוח נתונים
3. זיהוי תגובות וגנים הקשורים מטבוליטים חדשים
4. עידון והערכה של מודל
הקרנת מיקרוארי פנוטיפ של דגם אצות כלמידומונס ריינהרדטי
רה"מ בודק את יכולת האצות להשתמש במקורות שונים של פחמן, חנקן, גופרית וזרחן במדיום מינימלי. בתיאור שיטות זה, הדגמנו כיצד בדיקות PM שימשו לזיהוי חילוף החומרים של פחמן וחנקן. קינטיקה של ניצול פחמן וחנקן נמדדה אצל קורא מיקרו-לוחית. הנתונים נותחו באמצעות תוכנת PMI. הקינטיקה של לוחות ההסתה שנבחרו של PM (PM01 ו- PM03) מוצגת באיור 1. "קוויזי xy" מציגים את מדידות הנשימה לאורך זמן שרוטלו עבור 96-well לוחות', שבו ציר y וציר x מייצגים את הערכים של מדידות גלם וזמן, בהתאמה. הנתונים הוסבו לתבנית מפת חום כדי לנתח באופן יחסי את ההרכבה של הנתונים הקינטיים.
הצינור של חידוד רשת מטבולית בקנה מידה גנומי באמצעות נתוני PM (איור 2) ממחיש את השילוב של בדיקות PM בעלות תפוקה גבוהה עם ראיות ניסיוניות המסופקות על ידי חיפושים גנומיים שיכולים להרחיב מודל רשת מטבולית.
כדי לקבוע את יכולת השכפול של נתוני PM שהתקבלו מלוחות PM01 - 04 ו- PM10, נותחה רגרסיה ליניארית כדי להתוות את הנתונים משני ניסויי שכפול עצמאיים זה נגד זה (איור 3). איור 3 מראה כי רוב הנתונים היו כמעט דומים כאשר הם נופלים על קו 45°, כאשר רק מעט חריגים היו נוכחים, ומקדם הנחישות שלהם R2 היה 0.9. העקביות והשחזור של הניסויים עבור האצות מאומתות על ידי עלילה זו.
זיהוי מטבוליטים חדשים
ראש הממשלה זיהה 662 מטבוליטים בשבע לוחות; PM01-PM04 ו-PM06-PM08, בעוד כרומטוגרפיה גז זמן טיסה (GC-TOF) זיהה 77 מטבוליטים32 (איור 4). כאשר משווים בין שני סטים אלה עם 1068 מטבוליטים ב- iRC1080, רק שישה מטבוליטים חופפים בין שלושת הסטים, ו -149 חופפים בין iRC1080 לבין PM. תוצאה זו מדגימה כי פלטפורמת הפרופיל המטבולי יכולה להיות מקור משמעותי למידע מטבולי חדש.
חומצה אצטית הייתה מקור הפחמן היחיד שזוהה בצלחת PM01 כפחמן תומך לאחר הפחתה של אות הרקע. ממצא זה עולה בקנה אחד עם הספרות33 ומראה את הספציפיות של בדיקות ראש הממשלה. מומחים חשפו גופרית חדשה, זרחן ומקורות חנקן ש-C. reinhardtii יכול לנצל לצמיחה. מטבוליטים גופרית היו גופרתיים, תיאוסולפט, טטרתיויונט, ו- DL-Lipoamide. מקורות הזרחן היו תיופוספט, דידיופוספט, חומצה זרחנית D-3-זרחן וציסטמין-S-פוספט. מטבוליטים מקור חנקן היו L-אמינו וחומצות אמינו D, כולל חומצות אמינו פחות נפוצות; L-הומוזרין, L-pyroglutamic, מתילאמין, אתילאמין, אתנולמין, ו D, L-α-אמינו-בוטיריק, ו 108 די-פפטידים וחמישה טרי-פפטידים(טבלה 1). כל 128 המטבוליטים שזוהו לאחרונה נבדקו ב- KEGG וב- MetaCyc אחר התגובות, מספרי EC והמסלולים הקשורים שלהם.
128 המטבוליטים החדשים היו קשורים ל-49 מספרי EC ייחודיים. מתוכו, 15 קרנות הון סיכון קושרו לראיות הגנומיות שלהם באמצעות חמישה מקורות כולל; Phytozome גירסה 10.0.234 JGI גירסה 435, AUGUSTUS 5.0, ו 5.210 ביאורים מניקאיקול ואח '. 36 ו KEGG13. מטבוליטים ללא ראיות גנומיות הוזנו לאתר משאבי החלבון האוניברסלי (UniProt, http://www.uniprot.org/)37,38 שבו הרצפים הקשורים שלהם נמצאו באורגניזמים אחרים. רצפים הומולוגיים ב- C. reinhardtii זוהו על ידי הפעלת BLAST איטרציה ספציפי למיקום (PSI-BLAST, https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi) מאתר האינטרנט של NCBI בהתחשב רק ברצפים שיצרו יישור משמעותי (E-value <0.005).
עידון מודל
תגובות הקשורות 128 מטבוליטים החדשים, יחד עם הגנים המקודדים שלהם, נוספו למודל iRC1080, הרחבת הרשת. הדגםi BD1106, שמהווה 2,444 תגובות, 1,959 מטבוליטים ו-1,106 גנים (לוח 2). 254 התגובות החדשות שנוספו היו 20 תגובות חמצון חומצות אמינו, 108 תגובות הידרוליזה di-פפטיד, חמש תגובות הידרוליזה tripeptide, ו 120 תגובות תחבורה, מקודד על ידי ארבעה גנים (Cre02.g096350.t1.3, au.g14655_t1, e_gwW.1.243.1, Cre12.g486350.t1.3).
בסך הכל 113 תגובות חדשות נוספו להסביר הידרוליזה של די-פפטידים וטר-פפטידים. ההידרוליזה של די-פפטידים וטר-פפטידים קשורה לשני גנים, אחד לדי-פפטידים (Cre02.g078650.t1.3) ואחד עבור תלת-פפטידים (Cre16.g675350.t1.3).
לגבי מקורות של זרחן, תגובה הידרוליזה של ציסטמין-S-פוספט לתוך ציסטמין ופוספט נוספה הקשורים הגן JLM_162926.
כלי PSORT של WoLF39 (http://www.genscript.com/psort/wolf_psort.html) ותוצאות שדווחו על ידי Ghamsari ואח '. 35 הוחלו כדי לקבל את המפרט של התאים הסלולריים שבהם מתרחשות התגובות החדשות. על ידי ניתוח רצפי חלבונים הקשורים לתגובות החדשות, WoLF PSORT חזה ציטוסול כתא התאי לתגובות.
מודל מטבולי שנוצר עשוי להכיל פערים כאשר המידע הביוכימי אינו שלם. במקרים כאלה, gapFind, פקודת COBRA, משמש. הוא מפרט פערי שורש ומאפשר זיהוי של מבוא פערים חדשים במודל החדש. המטבוליטים שלא ניתן לייצר במודל מטבולי מכונים פערי שורש40,41. ניתוח פער השורש הצביע על כך שגם דגמי iRC1080 וגם iBD1106 מכילים את אותם 91 רווחים. זה מראה כי הוספת מטבוליטים חדשים ואת התגובות הקשורות שלהם לא הציגו פערי שורש נוספים. יש לציין כי שיטת phenotyping המשמש בפרוטוקול זה אינה סוגרת פערי שורש, כי מטבוליטים פער השורש המקורי חסרים מנגנוני תחבורה או ייצור, אשר לא טופלו ב assays phenotyping. ניתוח איזון שטף בוצע כדי לבדוק את ההתנהגות המטבולית של iBD1106 בתנאים בהירים וחשוכים; (ללא אצטט) ו (עם אצטט), בהתאמה. האלגוריתם ממקסם את תגובות מבשר הביומסה לתפקוד אובייקטיבי (צמיחת ביומסה). כדי להעריך את המעורבות של כל מטבוליט לפונקציה האובייקטיבית שנקבעה, חושבו "מחירי צל" עבור כל המטבוליטים. השינוי בתפקוד האובייקטיבי לגבי שינויים שטף של מטבוליט מגדיר את מחיר הצל של מטבוליט30,42. האינדיקציה אם מטבוליט הוא "עודף" או "מגביל" את הפונקציה האובייקטיבית ניתן לקבוע על ידי ניתוח מחיר צל, למשל, ייצור ביומסה. ערכי מחיר צל שליליים או חיוביים חושפים מטבוליטים שעם התוספת, יקטן או יגדיל את הפונקציה האובייקטיבית. אפס ערכים של מחירי צל לחשוף מטבוליטים שלא ישפיעו על הפונקציה האובייקטיבית. ההשוואה בין מחירי הצללים בין iBD1106 ל-i RC1080 באיור 5 מראה כי עבור רוב המטבוליטים, לא נצפה שינוי משמעותי; עם זאת, הבדלים נמצאים 105 ו 70 מקרים בתנאי צמיחה בהירים וחשוכים, בהתאמה. טבלה 4 כוללת דוגמאות של מטבוליטים כאלה.
איור 1: פרופיל מיקרו-עראי פנוטיפיק של C. reinhardtii. נשימה XY-plots וחלקות רמה של PM01 (מקורות פחמן; A, C) ו- PM03 (מקורות חנקן; ב, ד) צלחות צ'ק מוצגות. הדמות היא מערך 8x12 שבו כל תא מייצג היטב צלחת, ולכן, מטבוליט נתון או סביבת צמיחה. בתוך כל תא או ייצוג טוב, עקומות מייצגות המרת צבע על-ידי הפחתה (ציר y) כפונקציה של זמן (ציר x). עקומות נשימה PM מן CC-503 ובארות ריקות מוצגים בכל תא מסומנים לפי צבע (צבע צהבהב מייצג בארות ריקות וצבע סגול מייצג CC-503). התוויית הרמה מייצגת כל עקומת נשימה כקו אופקי דק שמשנה צבע (או נשאר ללא שינוי) לאורך זמן. שינויי צבע מפת החום הם מצהוב בהיר (מעט עד ללא נשימה התרחשה) לכתום כהה או חום (נשימה משמעותית התרחשה). מטבוליטים בשימוש על ידי C. reinhardtii (CC-503) ואת הלוחות הריקים מוצגים. נתון זה הוא מתוך עבודה שפורסמה בעבר על ידי Chaiboonchoe ואח '. 12אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
איור 2: צינור עידון רשת מטבולית בקנה מידה גנומי באמצעות נתוני PM. לאחר בדיקה מורכבת חדשה חיובית בבדיקת PM, מספר ועדת האנזימים שלה (EC), תגובה, מסלול מזוהים ממסדי נתונים זמינים, למשל, KEGG ו- MetaCyc. ראיות גנומיות מופקות לאחר מכן ממשאבים גנומיים וביאורים כאשר הם זמינים ומהווה קשר בין גנוטיפ לפנוטיפ. כאשר ראיות גנומיות ישירות אינן זמינות, רצף החלבון מזוהה ממספרי EC, וראיות גנטיות מזוהות באמצעות PSI-Blast. לאחר מכן, הרשת המטבולית המשוחזרת מעודנת בהתבסס על תרכובות שזוהו לאחרונה, אך רק לאחר שלב בקרת איכות הכרוך בשאילת שאילתות על תחומי החלבון באמצעות מסדי נתונים רלוונטיים. נתון זה שונה מעבודתו שפורסמה בעבר על ידי Chaiboonchoe et al. 12אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
איור 3: שחזור של בדיקות PM. ערכי ה- PMI נאספו על פני תקופה של 168 שעות, וערכי ה- PMI המרביים נותנו לשני מחקרים משוכפלים. כל ציר מייצג את ערכי ה-PMI המרביים עבור כל מחקר (ציר ה-x הוא מחקר אחד משוכפל וציר ה-y אחר). ערכים משוחזרים הם שוות מכל ציר. כל נקודה מייצגת ערך מרבי יחיד. הרגרסיה הליניארית בוצעה על-ידי תוכנת גיליון אלקטרוני, ומקדם הקביעה המתקבל (R2) מוצג. נתון זה שונה מעבודתו שפורסמה בעבר על ידי Chaiboonchoe et al. 12אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
איור 4: דיאגרמת ון של מטבוליטים. דיאגרמת ון מונה מטבוליטים שזוהו על ידי לוחות PM, המודל המטבולי iRC1080 וניסויים בכרומטוגרפיה של גז (GC-TOF). כל עיגול מציין את המספר הכולל של מטבוליטים הקיימים בכל שיטת לימוד בהתאמה. יחד עם זאת, האזורים החופפים מייצגים את מספר המטבוליטים המשותפים בין שיטות אלה. המודל המטבולי iRC1080 מכיל סך של 1,068 מטבוליטים ייחודיים. GC-TOF זיהה סך של 77 מטבוליטים32, בעוד שיש בסך הכל 662 מטבוליטים שזוהו באמצעות לוחות PM. נתון זה הוא מעבודה שפורסמה בעבר על ידי Chaiboonchoe ואח '. 12אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
איור 5: מחירי צללים של מטבוליטים ב-i RC1080 וב-i BD1106 בתנאים שונים למיקסום ביומסה. כל עיגול על "התוויות מכ"ם" מתאים לערך מחיר צל, בעוד כל שורה המשתרעת ממרכז העלילה מצביעה על מטבוליט. (A) מחירי צללים והתנהגויות מטבוליות של iRC1080 ו-BD1106 בתנאי צמיחה קלה; (B), התנהגויות מטבוליות שונות של iRC1080 ו-i BD1106 בתנאי גדילה כהה. נתון זה הוא מעבודה שפורסמה בעבר על ידי Chaiboonchoe ואח '. 12אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
| כימיקל ביולוגי | EC* | ביאור גנים | פסאיי-בלאסט |
| ציסטמין-S-פוספט | 3.1.3.1 | JLM_1629261,2,3,4 | |
| טטרתיויונט | 1.8.2.2 | ערך E חסר חשיבות | |
| 1.8.5.2 | ערך E חסר חשיבות | ||
| די-אלנין | 1.4.1.1 | XP_001700222.1 | |
| 1.5.1.22 | QC ידני שנכשל | ||
| 2.1.2.7 | ערך E חסר חשיבות | ||
| 1.4.3.3 | Cre02.g096350.t1.35 | ||
| 2.3.2.10 | ערך E חסר חשיבות | ||
| 2.3.2.14 | ערך E חסר חשיבות | ||
| 2.3.2.16 | ערך E חסר חשיבות | ||
| 2.3.2.17 | ערך E חסר חשיבות | ||
| 2.3.2.18 | ערך E חסר חשיבות | ||
| 2.6.1.21 | QC ידני שנכשל | ||
| 3.4.13.22 | XP_001698572.1, XP_001693532.1, XP_001701890.1, XP_001700930.1 | ||
| 3.4.16.4 | Chlre2_kg.פיגומים_ 140000391,2,3 | ||
| 3.4.17.8 | QC ידני שנכשל | ||
| 3.4.17.13 | ערך E חסר חשיבות | ||
| 3.4.17.14 | ערך E חסר חשיבות | ||
| 4.5.1.2 | ערך E חסר חשיבות | ||
| 6.1.1.13 | QC ידני שנכשל | ||
| 6.1.2.1 | QC ידני שנכשל | ||
| 6.3.2.4 | au.g14655_t11,2,3 | ||
| 6.3.2.10 | QC ידני שנכשל | ||
| 6.3.2.16 | ערך E חסר חשיבות | ||
| 6.3.2.35 | ערך E חסר חשיבות | ||
| D-אספרגין | 1.4.5.1 | ערך E חסר חשיבות | |
| 1.4.3.3 | Cre02.g096350.t1.35 | ||
| 3.1.1.96 | ערך E חסר חשיבות | ||
| 2.3.1.36 | ערך E חסר חשיבות | ||
| 1.4.99.1 | XP_001692123.1 | ||
| 3.5.1.77 | e_gwW.1.243.11,2 | ||
| 3.5.1.81 | ערך E חסר חשיבות | ||
| 5.1.1.10 | QC ידני שנכשל | ||
| חומצה אספרטית D- | 6.3.1.12 | ערך E חסר חשיבות | |
| 1.4.3.3 | Cre02.g096350.t1.35 | ||
| חומצה גלוטמית D- | 1.4.3.7 | ערך E חסר חשיבות | |
| 1.4.3.3 | ערך E חסר חשיבות | ||
| די-ליסין | 5.4.3.4 | ערך E חסר חשיבות | |
| 1.4.3.3 | Cre02.g096350.t1.35 | ||
| 6.3.2.37 | QC ידני שנכשל | ||
| די-סרין | 2.7.11.8 | ערך E חסר חשיבות | |
| 2.7.11.17 | Cre12.g486350.t1.31,2,3,4 | ||
| 3.4.21.78 | QC ידני שנכשל | ||
| 3.4.21.104 | QC ידני שנכשל | ||
| 4.3.1.18 | g6244.t14 | QC ידני שנכשל | |
| 6.3.2.35 | ערך E חסר חשיבות | ||
| 6.3.3.5 | ערך E חסר חשיבות | ||
| 1.4.3.3 | Cre02.g096350.t1.35 | ||
| די-ואלין | 1.21.3.1 | QC ידני שנכשל | |
| 6.3.2.26 | QC ידני שנכשל | ||
| 1.4.3.3 | Cre02.g096350.t1.35 | ||
| חומצה L-פירוגלוטמית | |||
| תיאופוספט | |||
| דידיופוספט | |||
| אתילאמין | 6.3.1.6 | ||
| D, חומצה L-א-אמינו-בוטירית | 2.1.1.49 | ערך E חסר חשיבות | |
| 1.4.3.3 | Cre02.g096350.t1.35 | ||
| די-פפטיד | 3.4.13.18 | Cre02.g078650.t1.31 | |
| תלת פפטיד | 3.4.11.4 | Cre16.g675350.t1.31 |
טבלה 1: רשימה של מטבוליטים ניצול מצע חיובי מזוהה (C, P, S, N) לא נוכח במודל חילוף החומרים iRC1080. *התגובה לא נכללה אם לא זוהה גן. 1 פיטוזום גירסה 10.0.2 (http://phytozome.jgi.doe.gov/pz/portal.html#!info?alias=Org_Creinhardtii). 2 JGI גירסה 4 35. 3 אוגוסטוס גרסה 510. 4 KEGG (http://www.genome.jp/kegg/kegg1.html). 5 JGI גירסה 3.136. טבלה זו היא מעבודה שפורסמה בעבר על ידי Chaiboonchoe ואח '. 12
| מודל | תגובות | מטבוליטים | גנים |
| iRC1080 | 2,191 | 1,706 | 1,086 |
| iBD1106 | 2,445 | 1,959 | 1,106 |
טבלה 2: תוכן של iRC1080 ו- BD1106. טבלה זו היא מעבודה שפורסמה בעבר על ידי Chaiboonchoe ואח '. 12
| קטגוריה או סוג של תגובות | מספר תגובות |
| חומצות אמינו | 20 |
| דיפפטידים | 108 |
| טריפטידים | 5 |
| תגובת תחבורה | 120 |
טבלה 3: סיכום תגובות חדשות ב- iBD1106. טבלה זו היא מעבודה שפורסמה בעבר על ידי Chaiboonchoe ואח '. 12
| מצב צמיחה | מטבוליט | שם | iRC1080 | iBD1106 |
| 4r5au | 4-(1-D-Ribitylamino)-5-אמינואורסיל | 0 | 0.168 | |
| 5aprbu | 5-אמינו-6-(5'-זרחןלמינו)uracil | -0.009 | 0.158 | |
| אור | pa1819Z18111Z | 1-(9Z)-octadecenoyl,2-(11Z)-octadecenoyl-sn-גליצל3-פוספט | -0.009 | -0.65 |
| חשוך | 4אבוט | 4 אמינובוטנואט | 0.18 | -0.05 |
טבלה 4: דוגמה למחירי צללים משמעותיים עבור iRC1080 ו- bD1106. טבלה זו היא מעבודה שפורסמה בעבר על ידי Chaiboonchoe ואח '. 12
למחברים אין מה לחשוף.
פרוטוקול זה מדגים את השימוש בפלטפורמת טכנולוגיית microarray פנוטיפ (PM) כדי להגדיר דרישות מטבוליות של כלמידומונס ריינהרדטי, מיקרו-ריאלגה ירוקה, ולחדד מודל רשת מטבולית קיים.
תמיכה משמעותית בעבודה זו ניתנה על ידי מרכז NYUAD לביולוגיה גנומיקה ומערכות (CGSB), במימון Tamkeen תחת מענק מכון המחקר של אוניברסיטת ניו יורק אבו דאבי (73 71210 CGSB9) וקרנות המחקר של הפקולטה לאבו דאבי של אוניברסיטת ניו יורק (AD060). ארגון W.F. נתמך בנוסף על ידי תוכנית מאה הכישרונות של אוניברסיטת ג'ה-ג'יאנג. אנו מודים לאשיש ג'איסוואל על העזרה בהקלטת הסרטון. אנו מודים להונג קאי על יצירת נתוני פנוטיפ מטבולי.
| Ampicillin | VWR | 97062-796 | |
| לוחות בדיקה ביולוגיים [PM01-08] | ביולוג, הייוורד, קליפורניה, ארה"ב | ||
| ביולוג Omnilog Instrument | Biolog, הייוורד, קליפורניה, ארה"ב | ||
| Chlamydomonas reinhardtii זן CC-503 | Chlamydomonas מרכז משאבים באוניברסיטת מינסוטה, ארה"ב. | עוצרי אוניברסיטת מינסוטה | |
| Kanamycin | VWR | 0408-EU-10G | |
| צבע סגול טטרזוליום " ד" | ביולוג, הייוורד, קליפורניה, ארה"ב | ||
| Timentin | GlaxoSmithKline Australia Pty Ltd | 42010012-2 |
