बक्ख-बक्ख पौधें दे रक्षा सिद्धांत पौधें दे विशेश चयापचय दे पैटर्न गी समझाने आस्तै महत्वपूर्ण सैद्धांतिक मार्गदर्शन दिंदे न , पर उंदी मुक्ख भविष्यवाणियां परीक्षण करना बाकी ऐ । इत्थें, अस व्यक्तिगत पौधें थमां आबादी ते निकट संबद्ध प्रजातियें तगर तंबाकू क्षीण उपभेदें दे मेटाबोलोम दी व्यवस्थित रूप कन्नै खोज करने आस्तै निष्पक्ष टैंडम मास स्पेक्ट्रोमेट्री (एमएस/एमएस) विश्लेषण दा इस्तेमाल कीता, ते जानकारी च यौगिक स्पेक्ट्रा दे आधार उप्पर मास स्पेक्ट्रोमेट्रिक फीचर सिद्धांतें दी बड़ी मती संख्या गी संसाधित कीता। इष्टतम रक्षा (ओडी) ते चलदे लक्ष्य (एमटी) सिद्धांतें दी मुक्ख भविष्यवाणियां गी परखने आस्तै ढांचा। पौधें दे मेटाबोलोमिक्स दा सूचना घटक ओडी सिद्धांत कन्नै मेल खंदा ऐ , पर शाकाहारी जीवें दे कारण मेटाबोलोमिक्स गतिशीलता पर एमटी सिद्धांत दी मुक्ख भविष्यवाणी दे विरोध च ऐ । माइक्रो थमां मैक्रो विकास पैमाने तगर, जैस्मोनेट सिग्नल दी पन्छान ओडी दे मुक्ख निर्धारक दे रूप च कीती गेई, जदके एथिलीन सिग्नल ने एमएस/एमएस आणविक नेटवर्क आसेआ एनोटेटेड शाकाहारी-विशिष्ट प्रतिक्रिया दी फाइन-ट्यूनिंग प्रदान कीती।
बक्ख-बक्ख संरचनाएं आह्ले विशेश मेटाबोलाइट्स पौधें दे पर्यावरण कन्नै अनुकूलन च खास करियै दुश्मनें दी रक्षा च मुक्ख भागीदार न (1) । पौधें च पाये जाने आह् ले विशेश चयापचय दे अद्भुत विविधता ने पारिस्थितिकी कार्यें दे इसदे केईं पहलूएं पर दशकें थमां गहन शोध गी उत्तेजित कीता ऐ , ते पौधें दे रक्षा सिद्धांतें दी इक लम्मी सूची बनाई ऐ , जेह्ड़ी पौधें-कीड़े-मकोड़े दे परस्पर क्रियाएं दा विकास ते पारिस्थितिकी विकास ऐ अनुभवजन्य शोध महत्वपूर्ण मार्गदर्शन दिंदा ऐ (2)। हालांकि, एह् पौधें दे रक्षा सिद्धांतें ने काल्पनिक कटौती तर्क दे मानक मार्ग दा पालन नेईं कीता, जिस च मुक्ख भविष्यवाणियां विश्लेषण दे इक गै स्तर पर ही (3) ते सैद्धांतिक विकास दे अगले चक्र गी अग्गें बधाने आस्तै प्रयोगात्मक रूप कन्नै परीक्षण कीते गे हे (4)। तकनीकी सीमाएं डेटा संग्रहण गी विशिश्ट चयापचय श्रेणियें तगर सीमित करदी ऐ ते विशेश चयापचय पदार्थें दे व्यापक विश्लेषण गी बाहर कड्ढदी ऐ , जिस कन्नै अंतर-श्रेणी तुलनाएं गी रोकेआ जंदा ऐ जेह् ड़ी सैद्धांतिक विकास आस्तै जरूरी ऐ ( 5 ) बक्ख-बक्ख पौधें दे समूहें दे बश्कार चयापचय स्पेस दे प्रसंस्करण कार्यप्रवाह दी तुलना करने आस्तै व्यापक मेटाबोलोमिक्स डेटा ते इक आम मुद्रा दी कमी इस खेतर दी वैज्ञानिक परिपक्वता च बाधा पांदी ऐ ।
टैंडम मास स्पेक्ट्रोमेट्री (एमएस/एमएस) मेटाबोलोमिक्स दे क्षेत्र च नवीनतम विकास दित्ते गेदे सिस्टम क्लेड दी प्रजातियें दे अंदर ते बिच्च चयापचय परिवर्तन दी व्यापक विशेषता दस्सी सकदे न, ते इनें जटिल मिश्रणें दे बश्कार संरचनात्मक समानता दी गणना करने आस्तै कम्प्यूटेशनल तरीके कन्नै जोड़ेआ जाई सकदा ऐ। रसायन विज्ञान दा पूर्व ज्ञान (5)। विश्लेषण ते कम्प्यूटिंग च उन्नत तकनीकें दा संयोजन चयापचय विविधता दे पारिस्थितिकी ते विकासवादी सिद्धांतें कन्नै कीती गेदी मती सारी भविष्यवाणियें दे लंबे समें दी जांच लेई इक जरूरी ढांचा प्रदान करदा ऐ । शैनन (6) ने 1948 च अपने मौलिक लेख च पैह् ली बारी सूचना सिद्धांत दा परिचय दित्ता हा, जिस कन्नै सूचना दे गणितीय विश्लेषण दी नींह् रक्खी गेई ही, जिसदा इस्तेमाल इसदे मूल अनुप्रयोग दे अलावा केईं क्षेत्रें च कीता गेआ ऐ। जीनोमिक्स च अनुक्रम रूढ़िवादी जानकारी गी मापने आस्तै सूचना सिद्धांत गी सफलतापूर्वक लागू कीता गेआ ऐ (7) । ट्रांसस्क्रिप्टोमिक्स शोध च सूचना सिद्धांत ट्रांसस्क्रिप्टोम च समग्र बदलाव दा विश्लेषण करदा ऐ (8)। पिछले शोध च, असें पौधें च ऊतक स्तर दी चयापचय विशेषज्ञता दा वर्णन करने आस्तै मेटाबोलोमिक्स च सूचना सिद्धांत दे सांख्यिक ढांचे गी लागू कीता हा (9)। इत्थें, अस एमएस/एमएस आह् ले कार्यप्रवाह गी सूचना सिद्धांत दे सांख्यिक ढांचे कन्नै जोड़ने आं, जेह् ड़ी आम मुद्रा च चयापचय विविधता कन्नै चिन्नत ऐ, तां जे शाकाहारी जीवें आसेआ प्रेरित मेटाबोलोम दे पौधें दे रक्षा सिद्धांत दी मुक्ख भविष्यवाणियां दी तुलना कीती जाई सकै।
पौधें दी रक्षा दे सैद्धांतिक ढांचे आमतौर उप्पर आपसी समावेशी होंदे न ते दो श्रेणियें च बंडेआ जाई सकदा ऐ : जेह्ड़े रक्षा कार्यें दे आधार उप्पर पौधें दे विशिश्ट मेटाबोलाइट्स दे वितरण गी समझाने दी कोशश करदे न , जि’यां इष्टतम रक्षा (ओडी) (10), चलने आह्ले लक्ष्य (एमटी) (11) ) ते रूप-रंग (12) सिद्धांत, जदके दूए इस गल्लै दी यांत्रिक व्याख्या दी तलाश करदे न जे संसाधनें दी उपलब्धता च बदलाव पौधें च बदलाव किस चाल्लीं प्रभावित करदा ऐ विकास ते विशेश चयापचय पदार्थें दा संचय, जि’यां कार्बन: पोशक तत्व संतुलन परिकल्पना (13), विकास दर परिकल्पना (14 ), ते विकास ते भेदभाव संतुलन परिकल्पना (15)। सिद्धांतें दे दो सेट विश्लेषण दे बक्ख-बक्ख स्तरें पर न (4)। लेकन, कार्यात्मक स्तर पर रक्षात्मक कार्यें कन्नै जुड़े दे दो सिद्धांत पौधें दे संरचनात्मक ते प्रेरक रक्षाएं दे बारे च गल्लबात पर हावी होंदे न: ओडी सिद्धांत, जेह् ड़ा एह् मनदा ऐ जे पौधें गी जरूरत पौने पर गै अपने महंगे रासायनिक रक्षा च निवेश कीता जंदा ऐ, उदाहरण दे तौर पर, जदूं ओह् घाह् दा जानवर हमला करदा ऐ, इसलेई, भविष्य च हमले दी संभावना दे अनुसार, रक्षात्मक कार्य आह् ला यौगिक नियुक्त कीता जंदा ऐ (10) एमटी परिकल्पना दा प्रस्ताव ऐ जे दिशात्मक चयापचय परिवर्तन दी कोई धुरी नेईं ऐ , पर चयापचय बेतरतीब ढंगै कन्नै बदलदा ऐ , इस चाल्लीं संभावना पैदा होंदी ऐ जे शाकाहारी जानवरें पर हमला करने आह्ले चयापचय "गति लक्ष्य" च बाधा होंदी ऐ दूए शबदें च, एह् दो सिद्धांत शाकाहारी जानवरें दे हमले दे बाद होने आह्ले चयापचय दे पुनर्निर्माण दे बारे च विपरीत भविष्यवाणियां बनांदे न : रक्षात्मक कार्य (ओडी) कन्नै चयापचय पदार्थें दे इक दिशात्मक संचय ते गैर-निर्देशित चयापचय परिवर्तन (एमटी) दे बश्कार रिश्ता (11)
ओडी ते एमटी परिकल्पनाएं च न सिर्फ मेटाबोलोम च प्रेरित बदलाव शामल न , बल्के इनें चयापचय पदार्थें दे संचय दे पारिस्थितिक ते विकासात्मक नतीजें गी बी शामल कीता जंदा ऐ , जि’यां इक विशिष्ट पारिस्थितिकी वातावरण च इनें चयापचय परिवर्तनें दी अनुकूली लागत ते फायदे ( 16 ) हालांकि दौनें परिकल्पनाएं विशेश चयापचय पदार्थें दे रक्षात्मक कार्य गी पन्छानदे न , जेह्ड़े महंगे हो सकदे न जां नेईं , पर ओडी ते एमटी परिकल्पनाएं गी भेद करने आह्ली मुक्ख भविष्यवाणी प्रेरित चयापचय परिवर्तन दी दिशात्मकता च ऐ ओडी सिद्धांत दी भविष्यवाणी गी अजें तगर सारें शा मता प्रयोगात्मक ध्यान दित्ता गेआ ऐ। इनें परीक्षणें च ग्रीनहाउस ते प्राकृतिक परिस्थितियें च विशिश्ट यौगिकें दे बक्ख-बक्ख ऊतकें दे प्रत्यक्ष जां अप्रत्यक्ष रक्षा कार्यें दा अध्ययन करने दे कन्नै-कन्नै पौधें दे विकास दे चरण च बदलाव बी शामल ऐ (17-19) लेकन अजें तकर कुसै बी जीव दी चयापचय विविधता दे वैश्विक व्यापक विश्लेषण आस्तै इक कार्यप्रवाह ते सांख्यिक ढांचे दी कमी दे कारण दो सिद्धांतें दे बश्कार मुक्ख अंतर दी भविष्यवाणी (यानी चयापचय च बदलाव दी दिशा) दा परीक्षण करना बाकी ऐ इत्थें अस इस चाल्ली दा विश्लेषण दिंदे आं।
पौधें दे विशिश्ट मेटाबोलाइट्स दी इक मती महत्व आह् ली विशेषता ऐ जे इक पौधें थमां लेइयै समान प्रजातियें तगर हर स्तर उप्पर उंदी चरम संरचनात्मक विविधता ऐ ( 20 ) । विशेश मेटाबोलाइट्स च मते सारे मात्रात्मक बदलाव जनसंख्या पैमाने पर दिक्खे जाई सकदे न , जदके मजबूत गुणात्मक अंतर आमतौर पर प्रजाति स्तर पर बनाए रखे जंदे न ( 20 ) । इसलेई पौधें दी चयापचय विविधता कार्यात्मक विविधता दा मुक्ख पहलू ऐ , जेह्ड़ी बक्ख-बक्ख आलाएं च अनुकूलन क्षमता गी दर्शांदी ऐ , खास करियै उनें आलाएं च विशेश कीड़े ते आम शाकाहारी जीवें आसेआ बक्ख-बक्ख आक्रमण दी संभावनाएं कन्नै ( 21 ) पौधें दे विशिश्ट मेटाबोलाइट्स दे अस्तित्व दे कारणें पर फ्रेंकेल (22) दे अभूतपूर्व लेख दे बाद थमां बक्ख-बक्ख कीड़े-मकोड़े कन्नै परस्पर क्रियाएं गी महत्वपूर्ण चयन दबाव दे रूप च मन्नेआ जंदा ऐ , ते एह् मन्नेआ जंदा ऐ जे इनें परस्पर क्रियाएं ने विकास दे दौरान पौधें गी आकार दित्ता हा चयापचय दा मार्ग (23)। विशेश मेटाबोलाइट्स दी विविधता च अंतर-प्रजातियें दे अंतर शाकाहारी रणनीतियें दे खिलाफ संरचनात्मक ते प्रेरक पौधें दी रक्षा कन्नै जुड़े दे शारीरिक संतुलन गी बी दर्शांदे न , की जे दो प्रजातियें दा अक्सर इक दुए कन्नै नकारात्मक संबंध होंदा ऐ ( 24 ) हालांकि हर समें इक अच्छा रक्षा बनाई रक्खना फायदेमंद होई सकदा ऐ , पर रक्षा कन्नै जुड़े दे समें उप्पर चयापचय च बदलाव पौधें गी होर शारीरिक निवेशें च कीमती संसाधनें गी आबंटित करने दी अनुमति देने च साफ फायदे दिंदे न ( 19 , 24 ), ते सहजीवन दी लोड़ थमां बचने च संपार्श्विक नुकसान (25)। इसदे अलावा, कीड़े शाकाहारी जीव-जंतुएं दे कारण विशेश मेटाबोलाइट्स दे एह् पुनर्गठन आबादी च विनाशकारी बंड पैदा करी सकदे न (26), ते जैस्मोनिक एसिड (JA) संकेत च काफी प्राकृतिक बदलावें दे सीधे रीडिंग गी दर्शांदे न, जेह्ड़ा आबादी च बनाए रखेआ जाई सकदा ऐ उच्च ते निम्न जेए संकेत शाकाहारी जीवें दे खलाफ रक्षा ते विशिष्ट प्रजातियें कन्नै प्रतिस्पर्धा दे बश्कार ट्रेड-ऑफ न ( 27 ) । इसदे अलावा, विशेश मेटाबोलाइट बायोसिंथेटिक मार्ग विकास दे दौरान तेजी कन्नै नुकसान ते रूपांतरण होंदे न, जिसदे फलस्वरूप निकट संबद्ध प्रजातियें च पैची मेटाबोलिक वितरण होग ( 28 ) बदलदे शाकाहारी पैटर्न दे जवाब च एह् बहुरूपता तेजी कन्नै स्थापित कीती जाई सकदी ऐ (29), जिसदा मतलब ऐ जे शाकाहारी समुदायें च उतार-चढ़ाव चयापचय विषमता गी चलाने आह्ला इक मुक्ख कारक ऐ
इत्थें असें खास तौर उप्पर निम्नलिखित समस्याएं दा हल कीता। (I) शाकाहारी कीड़ा पौधे दे मेटाबोलोम गी किस चाल्लीं पुनर्विन्यस्त करदा ऐ ? (Ii) चयापचय प्लास्टिक दे मुक्ख सूचना घटक केह् न जेह् ड़े लम्मी अवधि आह् ले रक्षा सिद्धांत दी भविष्यवाणियें गी परखने आस्तै मात्राबद्ध कीते जाई सकदे न ? (Iii) पौधे दे मेटाबोलोम गी हमलावर आस्तै विशिष्ट तरीके कन्नै पुनर्प्रोग्राम कीता जा जां नेईं , जेकर ऐ तां पौधे दे हार्मोन इक विशिश्ट चयापचय प्रतिक्रिया गी अनुरूप बनाने च केह् भूमिका निभांदा ऐ , ते कुन कुन मेटाबोलोम रक्षा दी प्रजाति विशिश्टता च योगदान दिंदे न ? (Iv) चूंकि मते सारे रक्षा सिद्धांतें आसेआ कीती गेई भविष्यवाणियां जैविक ऊतकें दे सारे स्तरें च विस्तारित कीतियां जाई सकदियां न , इस करियै असें पुच्छेआ जे आंतरिक तुलना थमां अंतर-प्रजातियें दी तुलना च पैदा होने आह्ली चयापचय प्रतिक्रिया किन्नी लगातार ऐ ? इसदे आस्तै, असें व्यवस्थित रूप कन्नै तंबाकू निकोटीन दे पत्तें च चयापचय दा अध्ययन कीता ऐ, जेह्ड़ा समृद्ध विशेश चयापचय कन्नै इक पारिस्थितिक मॉडल पौधा ऐ, ते दो देशी शाकाहारी जीवें दे लार्वा दे खिलाफ प्रभावी ऐ, लेपिडोप्टेरा डैतुरा (Ms) ( बड़ा आक्रामक, मुख्य रूप कन्नै खाया जंदा ऐ) सोलानेसी ते स्पोडप्टेरा लिटोरेलिस (Sl) पर, कपास दे पत्ते दे कीड़े इक किस्म दे न “जीनस”, सोलानेसी दे मेजबान पौधें ते होर जीनस ते परिवारें दे होर मेजबानें कन्नै पौधें दा खाना। अस एमएस/एमएस मेटाबोलोमिक्स स्पेक्ट्रम गी पार्स कीता ते ओडी ते एमटी सिद्धांतें दी तुलना करने आस्तै सूचना सिद्धांत सांख्यिकीय वर्णनकर्ताएं गी कड्ढेआ। कुंजी मेटाबोलाइट्स दी पन्छान गी उजागर करने लेई विशिश्टता नक्शे बनाओ। पौधें दे हार्मोन संकेत ते ओडी प्रेरण दे बश्कार सह-विचलन दा होर विश्लेषण करने आस्तै विश्लेषण गी एन.नासी ते नेड़में कन्नै सरबंधत तंबाकू प्रजातियें दी देशी आबादी तगर पजाया गेआ।
शाकाहारी तंबाकू दे पत्ती मेटाबोलोम दी प्लास्टिसिटी ते संरचना दे बारे च इक समग्र नक्शा कैप्चर करने आस्तै, असें पौधें दे अर्क थमां उच्च रिजोल्यूशन डेटा स्वतंत्र एमएस / एमएस स्पेक्ट्रा गी व्यापक रूप कन्नै इकट्ठा करने ते डिकॉन्वोल्यूट करने आस्तै इक पैह् ले विकसित विश्लेषण ते गणना कार्यप्रवाह दा इस्तेमाल कीता ( 9 ) एह् अविभेदित तरीका (जिसी एमएस/एमएस आखेआ जंदा ऐ) गैर-फालतू यौगिक स्पेक्ट्रा दा निर्माण करी सकदा ऐ, जिसदा इस्तेमाल इसदे बाद इत्थै वर्णत सारे यौगिक-स्तर दे विश्लेषणें लेई कीता जाई सकदा ऐ। एह् डिकॉन्वोलेटेड पौधें दे मेटाबोलाइट्स बक्ख-बक्ख किस्म दे होंदे न , जिंदे च सैकड़ें थमां हज़ारें मेटाबोलाइट्स (इत्थें लगभग 500-1000-s/MS/MS) होंदे न । इत्थें, अस सूचना सिद्धांत दे ढांचे च चयापचय प्लास्टिक पर विचार करदे आं , ते चयापचय आवृत्ति वितरण दी शैनन एन्ट्रोपी दे आधार उप्पर मेटाबोलोम दी विविधता ते पेशेवरता गी मापने आं पैह् ले थमां लागू कीते गेदे सूत्र (8) दा उपयोग करदे होई, असें संकेतकें दे इक सेट दी गणना कीती जेह् ड़ी मेटाबोलोम विविधता (Hj संकेतक), चयापचय प्रोफाइल विशेषज्ञता (δj संकेतक) ते इक इक चयापचय पदार्थ (Si संकेतक) दी चयापचय विशिष्टता गी मात्राबद्ध करने लेई इस्तेमाल कीती जाई सकदी ऐ इसदे अलावा, अस शाकाहारी जीवें दी मेटाबोलोम प्रेरकता गी मात्राबद्ध करने आस्तै सापेक्ष दूरी प्लास्टिकता सूचकांक (आरडीपीआई) गी लागू कीता (चित्र 1 ए) (30)। इस सांख्यिक ढांचे दे अंदर, अस एमएस/एमएस स्पेक्ट्रम गी बुनियादी सूचना इकाई दे रूप च समझने आं, ते एमएस/एमएस दी सापेक्ष प्रचुरता गी आवृत्ति वितरण नक्शे च संसाधित करने आं, ते फिर इस थमां मेटाबोलोम विविधता दा अनुमान लाने आस्तै शैनन एन्ट्रोपी दा उपयोग करदे आं। मेटाबोलोम विशेशता गी इक एमएस/एमएस स्पेक्ट्रम दी औसत विशिश्टता कन्नै मापा जंदा ऐ। इसलेई शाकाहारी प्रेरण दे बाद किश एमएस/एमएस वर्गें दी प्रचुरता च वृद्धि स्पेक्ट्रल प्रेरकता, आरडीपीआई ते विशेशता च बदली जंदी ऐ, यानी δj सूचकांक च वृद्धि, की जे मते विशेश मेटाबोलाइट्स पैदा होंदे न ते उच्च Si सूचकांक पैदा होंदा ऐ Hj विविधता सूचकांक च कमी इस गल्लै गी दर्शांदा ऐ जे या तां पैदा कीते गेदे एमएस/एमएस दी संख्या घट्ट होई जंदी ऐ, जां प्रोफाइल आवृत्ति वितरण च कम इकरूप दिशा च बदलाव होंदा ऐ, जिसलै के इसदी समग्र अनिश्चितता च कमी औंदी ऐ। Si सूचकांक गणना दे माध्यम कन्नै एह् उजागर करना संभव ऐ जे कुन कुन एमएस/एमएस किश शाकाहारी जीवें आसेआ प्रेरित होंदे न , इसदे उल्ट कुन एमएस/एमएस प्रेरण दा जवाब नेईं दिंदा ऐ , जेह्ड़ा एमटी ते ओडी भविष्यवाणी च भेद करने आस्तै इक मुक्ख संकेतक ऐ
(ए) शाकाहारी (H1 थमां Hx) एमएस/एमएस डेटा-प्रेरकता (आरडीपीआई), विविधता (Hj सूचकांक), विशेषज्ञता (δj सूचकांक) ते मेटाबोलाइट विशिश्टता (Si सूचकांक) आस्तै इस्तेमाल कीते गेदे सांख्यिकीय वर्णनकर्ता। विशेशता दी डिग्री च वृद्धि (δj) दा संकेत ऐ जे औसतन, मते शाकाहारी विशिष्ट चयापचय पदार्थ पैदा होङन, जदके विविधता च कमी (Hj) च चयापचय पदार्थें दे उत्पादन च कमी जां वितरण नक्शे च चयापचय पदार्थें दे असमान वितरण दा संकेत दिंदा ऐ Si मूल्य आकलन करदा ऐ जे मेटाबोलाइट्स दित्ती गेदी स्थिति (इत्थें, शाकाहारी) आस्तै विशिश्ट ऐ जां उल्टा उस्सै स्तर पर बनाए रखेआ गेआ ऐ । (B) सूचना सिद्धांत धुरी दा उपयोग करदे होई रक्षा सिद्धांत भविष्यवाणी दा अवधारणागत आरेख। ओडी सिद्धांत भविष्यवाणी करदा ऐ जे शाकाहारी हमले कन्नै रक्षा मेटाबोलाइट्स च वृद्धि होग, जिस कन्नै δj च वृद्धि होग। इसदे कन्नै गै Hj घट्ट होई जंदा ऐ की जे प्रोफाइल च चयापचय दी जानकारी दी घट्ट अनिश्चितता दी ओर पुनर्गठित कीता जंदा ऐ । एमटी सिद्धांत दा अनुमान ऐ जे शाकाहारी जानवरें दे हमले कन्नै मेटाबोलोम च गैर-दिशात्मक बदलाव होग, जिस कन्नै चयापचय दी जानकारी च वृद्धि दे संकेतक दे रूप च Hj च वृद्धि होग ते Si दा बेतरतीब वितरण पैदा होग असें इक मिश्रित मॉडल, बेहतरीन एमटी बी प्रस्तावित कीता, जिस च उच्च रक्षात्मक मूल्यें आह् ले किश मेटाबोलाइट्स खास तौर उप्पर बधाए जाङन (उच्च Si मूल्य), जिसलै के किश बेतरतीब प्रतिक्रियाएं (निम्न Si मूल्य) प्रदर्शत करदे न।
सूचना सिद्धांत वर्णनकर्ताएं दा उपयोग करदे होई, अस ओडी सिद्धांत दी व्याख्या करदे आं जे एह् भविष्यवाणी करने आस्तै जे शाकाहारी-प्रेरित विशेश चयापचय पदार्थ च बदलाव कन्नै (i) चयापचय विशिष्टता (Si सूचकांक) च वृद्धि होग जेह्ड़ी चयापचय विशिष्टता (δj सूचकांक) च वृद्धि) उच्च रक्षा मूल्य आह्ले किश खास चयापचय समूहें दी वृद्धि, ते (ii) चयापचय विविधता (Hj) सूचकांक च कमी चयापचय आवृत्ति वितरण च बदलाव दे कारण होर लेप्टिन शरीर वितरण च बदलाव दे कारण । इक गै मेटाबोलाइट्स दे स्तर पर, इक क्रमबद्ध Si वितरण दी उम्मीद ऐ, जित्थै मेटाबोलाइट्स अपने रक्षा मूल्य दे अनुसार Si मूल्य च वृद्धि करग (चित्र 1 बी)। इस लाइन दे कन्नै-कन्नै, अस एमटी सिद्धांत गी एह् भविष्यवाणी करने आस्तै समझा करदे आं जे उत्तेजना कन्नै (i) मेटाबोलाइट्स च गैर-दिशात्मक बदलाव होग जिसदे फलस्वरूप δj सूचकांक च कमी औग, ते (ii) चयापचय अनिश्चितता च वृद्धि दे कारण Hj सूचकांक च वृद्धि होग। या बेतरतीबता, जिसगी सामान्यीकृत विविधता दे रूप च शैनन एन्ट्रोपी कन्नै मात्राबद्ध कीता जाई सकदा ऐ। रही बात चयापचय संरचना दी तां एमटी सिद्धांत Si दे बेतरतीब वितरण दी भविष्यवाणी करग। इस गल्लै गी ध्यान च रक्खदे होई जे किश मेटाबोलाइट्स विशिष्ट परिस्थितियें च विशिष्ट परिस्थितियें च न, ते होर परिस्थितियां विशिष्ट परिस्थितियें च नेईं न, ते उंदा रक्षा मूल्य वातावरण पर निर्भर करदा ऐ, असें इक मिश्रित रक्षा मॉडल बी प्रस्तावित कीता ऐ, जिस च δj ते Hj सारें दिशाएं च Si दे कन्नै-कन्नै दो च बंड्डे गेदे न, सिर्फ किश मेटाबोलाइट्स समूह, जिंदे च रक्षा मूल्य मते होंदे न, खास तौर उप्पर Si च वृद्धि करग, जिसलै के होरनें च इक बेतरतीब होग वितरण (चित्र 1 बी) दा।
सूचना सिद्धांत वर्णनकर्ता दी धुरी पर पुनर्परिभाषित रक्षा सिद्धांत भविष्यवाणी गी परखने आस्तै असें नेपेनथेस पैलेन्स दे पत्तें पर विशेषज्ञ (एमएस) जां सामान्यवादी (एसएल) शाकाहारी लार्वा गी पालेआ (चित्र 2 ए) एमएस/एमएस विश्लेषण दा उपयोग करदे होई, असें कैटरपिलर खिलाने दे बाद इकट्ठे कीते गेदे पत्ती दे ऊतक दे मेथानॉल अर्क थमां 599 गैर-फालतू एमएस/एमएस स्पेक्ट्रा (डेटा फाइल S1) हासल कीते। एमएस/एमएस कॉन्फ़िगरेशन फाइलें च सूचना सामग्री दे पुनर्विन्यास गी दिक्खने लेई आरडीपीआई, एचजे, ते δj सूचकांक दा उपयोग करने कन्नै दिलचस्प पैटर्न दा पता चलदा ऐ (चित्र 2 बी)। समग्र रुझान एह् ऐ जे, जि’यां सूचना वर्णनकर्ता आसेआ वर्णत कीता गेआ ऐ, जि’यां-जि’यां कैटरपिलर पत्तियां खांदे रौंह्दे न, समें कन्नै सारे चयापचय पुनर्गठन दी डिग्री बधदी ऐ : शाकाहारी दे खाने दे 72 घैंटे बाद आरडीपीआई च काफी बद्धोबद्ध होंदा ऐ बिना क्षतिग्रस्त नियंत्रण दी तुलना च, Hj च काफी कमी आई ही, जेह्ड़ी चयापचय प्रोफाइल दी विशेशता दी बद्धोबद्ध डिग्री दे कारण ही, जिसदी मात्रा δj सूचकांक कन्नै कीती गेई ही। एह् प्रगट रुझान ओडी सिद्धांत दी भविष्यवाणियां कन्नै मेल खंदा ऐ , पर एमटी सिद्धांत दी मुक्ख भविष्यवाणियां कन्नै असंगत ऐ , जेह्ड़ा एह् मनदा ऐ जे मेटाबोलाइट दे स्तर च बेतरतीब (गैर-दिशात्मक) बदलाव गी रक्षात्मक छलावरण दे रूप च इस्तेमाल कीता जंदा ऐ (चित्र 1 बी) हालांकि इनें दऊं शाकाहारी जीवें दी मौखिक स्राव (ओएस) एलिसिटर सामग्री ते खिलाने दा व्यवहार बक्ख-बक्ख ऐ, पर उंदे सीधे खिलाने दे नतीजे च 24 घैंटे ते 72 घैंटे दी फसल कटाई दे दौरान Hj ते δj दी दिशा च समान बदलाव आया। इकमात्र फर्क आरडीपीआई दे 72 घैंटें च होआ। Ms फीडिंग दे कारण होने आह् ली समग्र चयापचय दी तुलना च Sl फीडिंग कन्नै पैदा होने आह् ला समग्र चयापचय मता हा।
(ए) प्रयोगात्मक डिजाइन : आम सुअर (S1) जां माहिर (Ms) शाकाहारी जानवरें गी घड़े दे पौधें दे डिसैलिनेटेड पत्तें कन्नै खिलाया जंदा ऐ , जदके नकली शाकाहारी आस्तै , Ms (W + OSMs) दे ओएस दा इस्तेमाल मानक पत्तियें दी स्थिति च घाव दे पंचर गी संभालने आस्तै कीता जंदा ऐ S1 (W + OSSl) लार्वा या पानी (डब्ल्यू + डब्ल्यू)। नियंत्रण (सी) इक अविनाशी पत्ता ऐ। (बी) विशेश मेटाबोलाइट नक्शे (599 एमएस/एमएस; डेटा फाइल एस 1) आस्तै गणना कीती गेई प्रेरकता (नियंत्रण चार्ट कन्नै तुलना च आरडीपीआई), विविधता (एचजे सूचकांक) ते विशेशता (δj सूचकांक) सूचकांक)। तारे सीधे शाकाहारी खिलाने ते नियंत्रण समूह च मता अंतर दस्सदे न (जोड़ी टी-परीक्षण कन्नै विद्यार्थी दी टी-परीक्षण, *पी <0.05 ते *** पी <0.001) । ns, महत्वपूर्ण नहीं। (C) अनुकरणीय शाकाहारी उपचार दे बाद मुख्य (नीला बॉक्स, अमीनो एसिड, कार्बनिक एसिड ते चीनी; डाटा फाइल S2) ते विशेश मेटाबोलाइट स्पेक्ट्रम (लाल बॉक्स 443 एमएस/एमएस; डाटा फाइल S1) दा समें रिजोल्यूशन सूचकांक। रंग बैंड 95% भरोसेमंद अंतराल गी दस्सेआ जंदा ऐ। तारा चिह्न इलाज ते नियंत्रण दे बश्कार मता अंतर गी दर्शांदा ऐ [विचरण दा द्विघात विश्लेषण (एनओवीए), जिसदे बाद तदर्थ बहु-तुलनाएं आस्तै ट्यूकी दा ईमानदारी कन्नै महत्वपूर्ण अंतर (एचएसडी), * पी <0.05, ** पी <0.01 ते *** पी <0.001]। (D) स्कैटर प्लाट ते विशेश मेटाबोलाइट प्रोफाइल (बक्ख-बक्ख उपचारें कन्नै बार-बार नमूनें) दा विशेशीकरण।
एह् जानने आस्तै जे मेटाबोलोम स्तर पर शाकाहारी-प्रेरित रिमोडलिंग व्यक्तिगत मेटाबोलाइट्स दे स्तर च बदलाव च परिलक्षित होंदा ऐ जां नेईं , असें पैह्लें सिद्ध शाकाहारी प्रतिरोधक क्षमता आह्ले नेपेंथेस पैलेन्स दे पत्तें च पैह्लें अध्ययन कीते गेदे मेटाबोलाइट्स उप्पर ध्यान दित्ता फिनोलिक एमाइड हाइड्रोक्सीसिननामाइड-पोलियामाइन संयुग्म न जेह्ड़े कीड़े-मकोड़े दी शाकाहारी प्रक्रिया दे दौरान इकट्ठे होंदे न ते कीड़े-मकोड़े दे प्रदर्शन गी घट्ट करने आस्तै जानेआ जंदा ऐ ( 32 ) । असी सरबंधत एमएस/एमएस दे पूर्ववर्तीएं दी खोज कीती ते उंदे संचयी गतिज वक्रताएं गी प्लाट कीता (चित्र S1)। कोई आश्चर्य दी गल्ल नेईं ऐ जे फिनोल डेरिवेटिव जेह्ड़े शाकाहारी जीवें दे खलाफ रक्षा च सीधे तौर पर शामल नेईं होंदे न , जि’यां क्लोरोजेनिक एसिड (CGA) ते रुटिन , शाकाहारी होने दे बाद डाउन-रेगुलेट होंदे न । इसदे बरोबर शाकाहारी जीव फिनोल एमाइड्स गी बेह्तर शक्तिशाली बनाई सकदे न। दो शाकाहारी जीवें दे लगातार खिलाने दे नतीजे च फिनोलामाइड्स दे लगभग इक गै उत्तेजना स्पेक्ट्रम पैदा होआ, ते एह् पैटर्न फिनोलामाइड दे डी नोवो संश्लेषण आस्तै खास तौर उप्पर साफ हा। 17-हाइड्रोक्सीजेरानिल नॉनएनडायोल डाइटरपीन ग्लाइकोसाइड्स (17-एचजीएल-डीटीजी) मार्ग दी खोज करदे बेल्लै बी इ’यै घटना दिक्खी जाग, जेह् ड़ा प्रभावी एंटी-हर्बिवोर फंक्शनें कन्नै बड़ी मती संख्या च एसीक्लिक डाइटरपीन पैदा करदा ऐ (33), जिंदे च Sl कन्नै Ms Feeding ने इसी जनेही अभिव्यक्ति प्रोफाइल गी ट्रिगर कीता (चित्र S1))।
प्रत्यक्ष शाकाहारी खिलाने दे प्रयोगें दा संभावित नुकसान शाकाहारी जीवें दे पत्तें दी खपत दर ते खिलाने दे समें च अंतर ऐ , जेह्दे कन्नै जख्में ते शाकाहारी जीवें दे कारण शाकाहारी-विशिष्ट प्रभावें गी खत्म करना मुश्कल होई जंदा ऐ प्रेरित पत्ती चयापचय प्रतिक्रिया दी शाकाहारी प्रजाति विशिश्टता गी बेहतर तरीके कन्नै हल करने आस्तै, असें लगातार पत्तें दी स्थिति दे मानक पंचर डब्ल्यू पर ताजा इकट्ठे कीते गेदे ओएस (ओएसएम ते ओएसएस1) गी तुरत लागू करियै एमएस ते एसएल लार्वा दे खिलाने दा अनुकरण कीता। इस प्रक्रिया गी डब्ल्यू + ओएस इलाज आखेआ जंदा ऐ , ते एह् ऊतक दे नुकसान दी दर जां मात्रा च अंतर दे भ्रमित प्रभाव पैदा कीते बगैर शाकाहारी आसेआ पैदा कीती गेदी प्रतिक्रिया दी शुरूआत दा सटीक समें कन्नै प्रेरण गी मानकीकरण करदा ऐ (चित्र 2 ए) (34) एमएस/एमएस विश्लेषण ते गणना पाइपलाइन दा उपयोग करदे होई, असें 443 एमएस/एमएस स्पेक्ट्रा (डेटा फाइल एस 1) हासल कीते, जेह् ड़े सीधे फीड प्रयोगें थमां पैह् ले इकट्ठे कीते गेदे स्पेक्ट्रा कन्नै ओवरलैप होंदे न। इस एमएस/एमएस डेटा सेट दे सूचना सिद्धांत विश्लेषण ने दस्सेआ जे शाकाहारी जीवें दा अनुकरण करियै पत्ती-विशेष मेटाबोलोम दे पुनर्प्रोग्रामिंग कन्नै ओएस-विशिष्ट प्रेरणा दिक्खी गेई (चित्र 2 सी) । खास करियै, ओएसएस1 दे इलाज दी तुलना च, ओएसएम ने 4 घैंटे च मेटाबोलोम विशेशता च वृद्धि कीती। ध्यान देने आह् ला ऐ जे प्रत्यक्ष शाकाहारी खिलाने आह् ले प्रयोगात्मक डेटा सेट दी तुलना च, Hj ते δj गी निर्देशांक दे रूप च इस्तेमाल करियै दो आयामी स्पेस च दिक्खेआ गेआ चयापचय गतिकी ते समें कन्नै अनुकरणीय शाकाहारी उपचार दे जवाब च मेटाबोलोम विशेशता दी दिशात्मकता लगातार बधांदी ऐ (चित्र 2D) इसदे कन्नै गै, अस अमीनो एसिड, कार्बनिक एसिड ते शर्करा दी सामग्री (डेटा फाइल S2) दी मात्रा निर्धारत कीती तां जे एह् जांच कीती जाई सकै जे मेटाबोलोम विशेषज्ञता च एह् लक्ष्यित वृद्धि अनुकरणीय शाकाहारी जीवें दे जवाब च केंद्रीय कार्बन चयापचय दे पुनर्विन्यास दे कारण ऐ जां नेईं (चित्र S2) इस पैटर्न गी बेहतर तरीके कन्नै समझाने आस्तै, असें पैह् ले चर्चा कीते गेदे फिनोलामाइड ते 17-एचजीएल-डीटीजी मार्गें दी चयापचय संचय गतिकी दी होर निगरानी कीती। शाकाहारी जीवें दे ओएस-विशिष्ट प्रेरण गी फिनोलामाइड चयापचय दे अंदर इक विभेदक पुनर्व्यवस्था पैटर्न च बदली दित्ता जंदा ऐ (चित्र S3) । क्यूमारिन ते कैफीओइल अंश युक्त फिनोलिक एमाइड्स ओएसएस1 कन्नै प्राथमिकता कन्नै प्रेरित होंदे न, जदके ओएसएम फेरुलिल संयुग्में दा इक विशिष्ट प्रेरण शुरू करदे न। 17-एचजीएल-डीटीजी मार्ग आस्तै, डाउनस्ट्रीम मैलोनाइलेशन ते डाइमैलोनाइलेशन उत्पादें कन्नै विभेदक ओएस प्रेरण दा पता लाया गेआ (चित्र S3)।
अगले, असें समें-कोर्स माइक्रोएरे डेटा सेट दा उपयोग करियै ओएस-प्रेरित ट्रांसस्क्रिप्टोम प्लास्टिसिटी दा अध्ययन कीता, जेह् ड़ा शाकाहारी जीवें च रोसेट पौधें दे पत्तें दे पत्तें दा इलाज करने आस्तै ओएसएम दे इस्तेमाल दा अनुकरण करदा ऐ। नमूनें दी गतिकी मूल रूप कन्नै इस मेटाबोलोमिक्स अध्ययन च इस्तेमाल कीती गेदी गतिकी कन्नै ओवरलैप होंदी ऐ ( 35 )। मेटाबोलोम पुनर्विन्यास कन्नै तुलना च जिस च चयापचय प्लास्टिसिटी च समें कन्नै खास तौर उप्पर बद्धोबद्ध होंदा ऐ , अस Ms द्वारा प्रेरित पत्तियें च क्षणिक ट्रांसक्रप्शन फटने गी दिक्खने आं , जित्थें ट्रांसस्क्रिप्टोम प्रेरकता (आरडीपीआई) ते विशेशता (δj) 1 पर होंदे न इस समें बिंदु पर घंटें च मती बढ़ौतरी होई ही , ते विविधता (Hj) च मती बढ़ौतरी होई ही , बीएमपी 1 दी अभिव्यक्ति च काफी कमी आई ही , जिसदे बाद आराम होंदा ऐ ट्रांसस्क्रिप्टोम विशेषज्ञता दा (चित्र S4)। चयापचय जीन परिवार (जियां पी 450, ग्लाइकोसाइलट्रांसफरेज़, ते बीएएचडी एसिलीट्रांसफरेज़) उप्पर दित्ते गेदे शुरुआती उच्च विशेशता माडल दा पालन करदे होई प्राथमिक चयापचय थमां हासल संरचनात्मक इकाइयें थमां विशेश चयापचय पदार्थें गी इकट्ठा करने दी प्रक्रिया च हिस्सा लैंदे न केस अध्ययन दे तौर पर, फिनाइलएलनिन मार्ग दा विश्लेषण कीता गेआ। विश्लेषण ने इस गल्ल दी पुष्टि कीती ऐ जे फिनोलामाइड चयापचय च कोर जीन गैर-आकर्षित पौधें दी तुलना च शाकाहारी जीवें च मती ओएस-प्रेरित होंदे न , ते उंदे अभिव्यक्ति पैटर्न च नेड़में कन्नै जुड़े दे न इस मार्ग दे अपस्ट्रीम च ट्रांसक्रप्शन कारक MYB8 ते संरचनात्मक जीन PAL1, PAL2, C4H ते 4CL ने ट्रांसक्रप्शन दी जल्दी शुरूआत दिक्खी गेई। एसिलीट्रांसफरेज़ जेह् ड़े फिनोलामाइड दी अंतिम असेंबली च भूमिका निभांदे न , जि’यां एटी 1 , डीएच 29 , ते सीवी 86 , लंबे समें दे अपरेग्यूलेशन पैटर्न दा प्रदर्शन करदे न (चित्र S4) । उपर्युक्त अवलोकनें दा संकेत ऐ जे ट्रांसस्क्रिप्टोम विशेशता दी शुरूआत ते बाद च मेटाबोलोमिक्स विशेशता च वृद्धि इक युग्मित मोड ऐ , जेह्ड़ी समन्वयात्मक नियमन प्रणाली दे कारण होई सकदी ऐ जेह्ड़ी इक शक्तिशाली रक्षा प्रतिक्रिया शुरू करदी ऐ
पौधें दे हार्मोन संकेत च पुनर्विन्यास इक नियामक परत दे रूप च कम्म करदा ऐ जेह्ड़ी पौधें दे शरीर-विज्ञान गी पुनर्प्रोग्राम करने आस्तै शाकाहारी जानकारी गी इकट्ठा करदी ऐ । शाकाहारी अनुकरण दे बाद, असें प्रमुख पौधें दे हार्मोन श्रेणियें दी संचयी गतिशीलता गी मापने ते उंदे बश्कार अस्थायी सह-अभिव्यक्ति गी दिक्खेआ [पियर्सन सहसंबंध गुणांक (पीसीसी)> 0.4] (चित्र 3 ए)। उम्मीद दे मुताबिक, जैव संश्लेषण कन्नै सरबंधत पौधें दे हार्मोन पौधें दे हार्मोन सह-अभिव्यक्ति नेटवर्क दे अंदर जुड़े दे न । इसदे अलावा, बक्ख-बक्ख इलाजें कन्नै प्रेरित पौधें दे हार्मोन गी उजागर करने आस्तै चयापचय विशिश्टता (Si index) गी इस नेटवर्क च मैप कीता जंदा ऐ । शाकाहारी विशिश्ट प्रतिक्रिया दे दो मुक्ख क्षेत्रें गी खींचया गेआ ऐ : इक जेए क्लस्टर च ऐ , जित्थै जेए (इसदा जैविक रूप कन्नै सक्रिय रूप जेए-आईले) ते होर जेए डेरिवेटिव सारें शा मता Si स्कोर दस्सदे न दूजा एथिलीन (ईटी) ऐ। गिबेरेलिन ने शाकाहारी विशिश्टता च सिर्फ मध्यम वृद्धि दिक्खी, जदके होर पौधें दे हार्मोन, जि’यां साइटोकिनिन, ऑक्सिन, ते एब्सिसिक एसिड, शाकाहारी जानवरें आस्तै प्रेरण विशिष्टता घट्ट ही। अकेले डब्ल्यू + डब्ल्यू दी बरतून कन्नै तुलना च, ओएस एप्लीकेशन (डब्ल्यू + ओएस) दे माध्यम कन्नै जेए डेरिवेटिव दे चोटी मूल्य दा प्रवर्धन मूल रूप कन्नै जेए दे इक मजबूत विशिष्ट संकेतक च बदली सकदा ऐ। अप्रत्याशित रूप कन्नै, बक्ख-बक्ख एलिसिटर सामग्री आह् ले ओएसएम ते ओएसएस1 गी जेए ते जेए-आईले दे समान संचय पैदा करने आस्तै जानेआ जंदा ऐ। ओएसएस1 दे विपरीत, ओएसएम ओएसएम दे विशेश ते मजबूती कन्नै प्रेरित होंदा ऐ, जदके ओएसएस1 बेसल जख्में दी प्रतिक्रिया गी प्रबल नेईं करदा ऐ (चित्र 3 बी) ।
(ए) शाकाहारी-प्रेरित पौधे दे हार्मोन संचय गतिकी अनुकरण दी पीसीसी गणना दे आधार उप्पर सह-अभिव्यक्ति नेटवर्क विश्लेषण। नोड इक गै पौधे दे हार्मोन दा प्रतिनिधित्व करदा ऐ , ते नोड दा आकार इलाजें दे बिच्च पौधे दे हार्मोन आस्तै विशिष्ट Si सूचकांक दा प्रतिनिधित्व करदा ऐ । (B) बक्ख-बक्ख रंगें कन्नै संकेत कीते गेदे बक्ख-बक्ख उपचारें दे कारण पत्तियें च जेए, जेए-इले ते ईटी दा संचय: खुबानी, डब्ल्यू + ओएसएम; नीले, डब्ल्यू + ओएसएसएल; काला, डब्ल्यू + डब्ल्यू; ग्रे, सी (नियंत्रण) ऐ। तारे इलाज ते नियंत्रण दे बश्कार मते अंतर गी दर्शांदे न (दो-तरफा एनोवा ते उसदे बाद ट्यूकी एचएसडी पोस्ट हॉक मल्टीपल तुलना, *** पी <0.001)। जेए जैव संश्लेषण ते बिगड़े दे ईटी सिग्नल कन्नै ईटीआर1 च (C)697 एमएस/एमएस (डेटा फाइल S1) ते बिगड़े दे धारणा स्पेक्ट्रम (irAOC ते irCOI1) ते (D)585 MS/MS (डेटा फाइल S1) दा सूचना सिद्धांत विश्लेषण दो अनुकरणीय शाकाहारी उपचारें कन्नै पौधें दी लाइनें ते खाली वाहन (EV) नियंत्रण पौधें गी शुरू कीता गेआ। तारे डब्ल्यू + ओएस उपचार ते बिना क्षतिग्रस्त नियंत्रण (दो-तरफा एनोवा ते उसदे बाद ट्यूकी एचएसडी पोस्ट हॉक मल्टीपल तुलना, * पी <0.05, ** पी <0.01 ते *** पी <0.001) दे बश्कार महत्वपूर्ण अंतर गी दर्शांदे न। (ई) विशेशता दे बिखरे दे विरोध दे बिखरे दे ग्राफ। रंग बक्ख-बक्ख आनुवांशिक रूप कन्नै संशोधित उपभेदें दा प्रतिनिधित्व करदे न; प्रतीक बक्ख-बक्ख उपचार तरीकें दा प्रतिनिधित्व करदे न: त्रिकोण, डब्ल्यू + ओएसएस1; आयत, डब्ल्यू + ओएसएम; चक्कर सी
अगले, अस जेए ते ईटी जैव संश्लेषण (irAOC ते irACO) ते धारणा (irCOI1 ते sETR1) दे मुक्ख चरणें च क्षीण नेपेंथेस (irCOI1 ते sETR1) दे आनुवांशिक रूप कन्नै संशोधित तनाव दा उपयोग करदे न तां जे शाकाहारी जानवरें पर इनें दो पौधें दे हार्मोनें दे चयापचय दा विश्लेषण कीता जाई सकै पुनर्प्रोग्रामिंग दा सापेक्ष योगदान। पिछले प्रयोगें दे अनुरूप, असें खाली वाहक (ईवी) पौधें च शाकाहारी-ओएस दे प्रेरण दी पुष्टि कीती (चित्र 3, सी थमां डी) ते ओएसएम दे कारण Hj सूचकांक च समग्र कमी दी पुष्टि कीती, जिसलै के δj सूचकांक च वृद्धि होई। प्रतिक्रिया ओएसएस1 द्वारा ट्रिगर कीती गेदी प्रतिक्रिया कोला बी मती ऐ। Hj ते δj गी निर्देशांक दे रूप च इस्तेमाल करने आह् ला दो लाइनें दा ग्राफ विशिष्ट विनियमन गी दस्सदा ऐ (चित्र 3E)। सबनें शा साफ रुझान एह् ऐ जे जेए सिग्नल दी कमी आह्ले उपभेदें च शाकाहारी जीवें दे कारण मेटाबोलोम विविधता ते विशेशता च बदलाव लगभग पूरी चाल्लीं खत्म होई जंदा ऐ (चित्र 3 सी) । इसदे बरोबर, sETR1 पौधें च मौन ईटी धारणा, हालांकि शाकाहारी चयापचय च बदलाव पर समग्र प्रभाव जेए सिग्नलिंग दी तुलना च मता घट्ट ऐ, पर ओएसएम ते ओएसएस1 उत्तेजनाएं दे बश्कार Hj ते δj सूचकांक च अंतर गी कमजोर करदा ऐ (चित्र 3D ते चित्र S5) . एह् दस्सदा ऐ जे जेए सिग्नल ट्रांसडक्शन दे कोर फंक्शन दे अलावा, ईटी सिग्नल ट्रांसडक्शन शाकाहारी जीवें दे प्रजाति-विशिष्ट चयापचय प्रतिक्रिया दे ठीक-ठाक ट्यूनिंग दे रूप च बी कम्म करदा ऐ। इस फाइन-ट्यूनिंग फंक्शन दे अनुरूप, sETR1 पौधें च समग्र मेटाबोलोम प्रेरकता च कोई बदलाव नेईं दिक्खेआ गेआ। दूई बक्खी, sETR1 पौधें कन्नै तुलना च, irACO पौधें ने शाकाहारी जीवें दे कारण चयापचय परिवर्तन दे समान समग्र आयाम प्रेरित कीते, पर ओएसएम ते ओएसएस1 चुनौतियें दे बश्कार काफी बक्ख-बक्ख Hj ते δj स्कोर दिक्खे गे (चित्र S5)
विशेश मेटाबोलाइट्स दी पंछान करने आस्तै जेह् ड़े शाकाहारी जीव-जंतुएं दे प्रजाति-विशिष्ट प्रतिक्रिया च महत्वपूर्ण योगदान दिंदे न ते ईटी संकेत दे माध्यम कन्नै उंदे उत्पादन गी ठीक-ठाक करने आस्तै असें पैह्लें विकसित संरचनात्मक एमएस/एमएस पद्धति दा इस्तेमाल कीता। एह् पद्धति एमएस/एमएस टुकड़े [सामान्य बिंदु उत्पाद (एनडीपी)] ते तटस्थ हानि (एनएल) दे आधार उप्पर समानता स्कोर थमां चयापचय परिवार दा दुबारा अनुमान लाने आस्तै द्वि-क्लस्टरिंग विधि उप्पर निर्भर करदी ऐ । ईटी ट्रांसजेनिक लाइनें दे विश्लेषण दे माध्यम कन्नै निर्मित एमएस/एमएस डेटा सेट ने 585 एमएस/एमएस (डेटा फाइल एस 1) पैदा कीता, जिसगी सत्त मुक्ख एमएस/एमएस मॉड्यूल (एम) च क्लस्टर करियै हल कीता गेआ (चित्र 4 ए) इनें माड्यूल च किश पैह् ले थमां गै चिन्नत विशेश मेटाबोलाइट्स कन्नै घने पैक होंदे न: मसाल दे तौर पर, एम 1, एम 2, एम 3, एम 4 ते एम 7 बक्ख-बक्ख फिनोल डेरिवेटिव (एम 1), फ्लेवोनोइड ग्लाइकोसाइड (एम 2), एसिली शर्करा (एम 3 ते एम 4), ते 17-एचजीएल-डीटीजी (एम 7) कन्नै समृद्ध न। इसदे अलावा, हर इक माड्यूल च इक मेटाबोलाइट्स दी मेटाबोलिक विशिश्ट जानकारी (Si index) दी गणना कीती जंदी ऐ, ते इसदे Si वितरण गी सहज रूप कन्नै दिक्खेआ जाई सकदा ऐ। संक्षेप च, उच्च शाकाहारी ते जीनोटाइप विशिश्टता प्रदर्शत करने आह्ले एमएस/एमएस स्पेक्ट्रा च उच्च Si मूल्यें दी विशेषता ऐ, ते कुर्टोसिस दे आंकड़े दाहिने पूंछ दे कोने पर फर दे बंड गी दर्शांदे न । इस चाल्ली दा इक दुबला कोलाइड वितरण एम 1 च पाया गेआ, जिस च फिनोल एमाइड ने सारें शा मता Si अंश दस्सेआ (चित्र 4 बी)। एम 7 च पैह् ले थमां गै उल्लेख कीते गेदे शाकाहारी प्रेरक 17-एचजीएल-डीटीजी च मध्यम Si स्कोर दिक्खेआ गेआ ऐ, जेह्ड़ा दोऐ ओएस किस्में दे बश्कार मध्यम डिग्री दे अंतर नियमन दा संकेत दिंदा ऐ। इसदे बरोबर, मते सारे संरचनात्मक रूप कन्नै पैदा कीते गेदे विशेश मेटाबोलाइट्स, जि’यां रूटिन, सीजीए, ते एसिली शर्करा, सारें शा घट्ट Si स्कोरें च शामल न। विशेश मेटाबोलाइट्स दे बश्कार संरचनात्मक जटिलता ते Si वितरण दी बेहतर खोज करने आस्तै हर मॉड्यूल आस्तै इक आणविक नेटवर्क दा निर्माण कीता गेआ (चित्र 4 बी)। ओडी सिद्धांत दी इक महत्वपूर्ण भविष्यवाणी (चित्र 1 बी च संक्षेप च) एह् ऐ जे शाकाहारी दे बाद विशेश चयापचय पदार्थें दे पुनर्गठन कन्नै उच्च रक्षा मूल्य आह्ले चयापचय पदार्थें च इक तरफा बदलाव होना चाहिदा ऐ , खास करियै उंदी विशिष्टता गी बधाने कन्नै (बेतरतीब वितरण दे विपरीत) मोड) एमटी सिद्धांत आसेआ भविष्यवाणी कीती गेई रक्षात्मक चयापचय पदार्थ एम 1 च इकट्ठे कीते गेदे फिनोल डेरिवेटिव दे मते सारे कीड़े-मकोड़े दे प्रदर्शन च कमी कन्नै कार्यात्मक रूप कन्नै जुड़े दे न ( 32 ) । 24 घैंटें च प्रेरित पत्तें ते ईवी नियंत्रण पौधें दे घटक पत्तें दे बश्कार एम 1 मेटाबोलाइट्स च Si मूल्यें दी तुलना करदे होई असें दिक्खेआ जे शाकाहारी कीड़े दे बाद मते सारे मेटाबोलाइट्स दी चयापचय विशिश्टता च मता बधदा जा करदा ऐ (चित्र 4 सी) Si मूल्य च विशिष्ट वृद्धि दा पता सिर्फ रक्षात्मक फिनोलमाइड्स च गै लग्गी गेआ हा, पर इस माड्यूल च सह-अस्तित्व च होर फिनोल ते अज्ञात मेटाबोलाइट्स च Si मूल्य च कोई वृद्धि नेईं दिक्खी गेई। एह् इक विशेश माडल ऐ , जेह् ड़ा ओडी सिद्धांत कन्नै सरबंधत ऐ । शाकाहारी जीवें दे कारण चयापचय च बदलाव दी मुक्ख भविष्यवाणियां लगातार न । परीक्षण करने आस्तै जे फिनोलामाइड स्पेक्ट्रम दी एह् विशिष्टता ओएस-विशिष्ट ईटी कन्नै प्रेरित ऐ जां नेईं, असें मेटाबोलाइट Si सूचकांक गी प्लाट कीता ते ईवी ते sETR1 जीनोटाइपें च ओएसएम ते ओएसएस1 दे बश्कार इक विभेदक अभिव्यक्ति मूल्य पैदा कीता (चित्र 4 डी) sETR1 च, ओएसएम ते ओएसएस1 दे बश्कार फेनामाइड-प्रेरित अंतर च मती कमी आई। द्वि-क्लस्टरिंग विधि गी जेए-नियंत्रित चयापचय विशेशता कन्नै सरबंधत मुक्ख एमएस/एमएस मॉड्यूल दा अनुमान लाने आस्तै अपर्याप्त जेए आह्ले उपभेदें च इकट्ठे कीते गेदे एमएस/एमएस डेटा पर बी लागू कीता गेआ हा (चित्र S6)।
(ए) साझा टुकड़े (एनडीपी समानता) ते साझा तटस्थ नुकसान (एनएल समानता) दे आधार उप्पर 585 एमएस/एमएस दे क्लस्टरिंग दे नतीजें दे नतीजे च मॉड्यूल (एम) ज्ञात यौगिक परिवार कन्नै मेल खंदा ऐ, जां अज्ञात जां खराब चयापचय मेटाबोलाइट संरचना कन्नै। हर इक माड्यूल दे बगल च मेटाबोलाइट्स (MS/MS) विशिश्ट (Si) वितरण गी दस्सेआ गेआ ऐ। (बी) मॉड्यूलर आणविक नेटवर्क: नोड्स एमएस/एमएस ते किनारे, एनडीपी (लाल) ते एनएल (नीले) एमएस/एमएस स्कोर (कट-ऑफ,> 0.6) दा प्रतिनिधित्व करदे न। ग्रेड कीते गेदे मेटाबोलाइट विशिश्टता सूचकांक (Si) गी मॉड्यूल दे आधार उप्पर रंग दित्ता गेआ (बाएं) ते आणविक नेटवर्क (दाएं) च मैप कीता गेआ। (C) 24 घैंटे च संरचनात्मक (नियंत्रण) ते प्रेरित अवस्था (सिमुलेटेड शाकाहारी) च ईवी पौधे दा मॉड्यूल एम 1 : आणविक नेटवर्क आरेख (Si मूल्य नोड आकार ऐ , रक्षात्मक फिनोलामाइड गी नीले रंग च हाइलाइट कीता गेआ ऐ)। (D) बिगड़े दे ईवी ते ईटी धारणा कन्नै स्पेक्ट्रम लाइन sETR1 दा M1 आणविक नेटवर्क आरेख: ग्रीन सर्कल नोड कन्नै दर्शाया गेआ फिनोलिक यौगिक, ते नोड आकार दे रूप च डब्ल्यू + ओएसएम ते डब्ल्यू + ओएसएस1 उपचारें दे बश्कार मता अंतर (पी मूल्य)। सीपी, एन-कैफीओइल-टाइरोसिन; सीएस, एन-कैफीओइल-स्पर्मिडिन; एफपी, एन-फेरुलिक एसिड एस्टर-यूरिक एसिड; एफ एस, एन-फेरुलिल-स्पर्मिडिन; सीओपी, एन ', एन "-कौमारोलिल-टाइरोसिन;डीसीएस, एन ', एन"-डिकाफेओइल-स्पर्मिडिन; सीएफएस, एन ', एन "-कैफीओइल, फेरुलोइल-स्पर्मिडिन;वुल्फबेरी बेटा च लाइसियम बारबरम;निक।ओ-एएस, ओ-एसिली चीनी।
अस विश्लेषण गी इक गै क्षीण नेपेंथेस जीनोटाइप थमां प्राकृतिक आबादी तगर होर विस्तार दित्ता, जित्थें शाकाहारी जेए स्तर ते विशिष्ट मेटाबोलाइट स्तर च मजबूत अंतर-विशिष्ट बदलावें दा वर्णन पैह्लें प्राकृतिक आबादी च कीता गेआ ऐ ( 26 ) 43 जर्मप्लाज्म गी कवर करने लेई इस डेटा सेट दा उपयोग करो। इनें जर्मप्लाज्म च एन.पैलेन्स थमां 123 प्रजातियें दे पौधें दा समावेश होंदा ऐ । एह् पौधे यूटा, नेवादा, एरिजोना, ते कैलिफोर्निया च बक्ख-बक्ख देशी आवासें च इकट्ठे कीते गेदे बीएं थमां लैते गे हे (चित्र S7), असें मेटाबोलोम विविधता (इत्थें जनसंख्या स्तर आखेआ जंदा ऐ) β विविधता) ते ओएसएम दे कारण होने आह्ले विशेशता दी गणना कीती। पिछले अध्ययनें दे अनुरूप, असें Hj ते δj अक्षें दे कन्नै-कन्नै चयापचय च बदलाव दी इक विस्तृत श्रृंखला दिक्खी, जेह्ड़ी इस गल्लै गी दर्शांदी ऐ जे जर्मप्लाज्म च शाकाहारी जीवें दे प्रति अपने चयापचय प्रतिक्रियाएं दी प्लास्टिकता च मता अंतर ऐ (चित्र S7) एह् संगठन शाकाहारी जीवें दे कारण जेएएस बदलाव दी गतिशील श्रृंखला दे बारे च पिछले अवलोकनें दी याद दिलांदा ऐ , ते इक आबादी च इक बड्डा उच्च मूल्य बनाई रक्खेआ ऐ ( 26 , 36 ) । Hj ते δj दे बश्कार समग्र स्तर सहसंबंध दी जांच करने आस्तै जेए ते जेए-Ile दा उपयोग करियै, असें गी पता चलेआ जे जेए ते मेटाबोलोम β विविधता ते विशेषज्ञता सूचकांक दे बश्कार इक महत्वपूर्ण सकारात्मक सहसंबंध ऐ (चित्र S7)। इस कन्नै एह् सुझाऽ दित्ता जंदा ऐ जे जनसंख्या स्तर पर पता लाए गेदे जेएएस प्रेरण च शाकाहारी-प्रेरित विषमता कीड़े शाकाहारी शाकाहारी जानवरें थमां चयन दे कारण होने आह्ले मुक्ख चयापचय बहुरूपता दे कारण होई सकदी ऐ ।
पिछले अध्ययनें कन्नै पता चलेआ ऐ जे तंबाकू दे किस्में च किस्म ते प्रेरित ते संरचनात्मक चयापचय रक्षा उप्पर सापेक्ष निर्भरता च मता अंतर ऐ । एह् मन्नेआ जंदा ऐ जे एंटी-हर्बिवोर सिग्नल ट्रांसडक्शन ते रक्षा क्षमताएं च एह् बदलाव कीड़े-मकोड़े दी आबादी दा दबाव, पौधें दे जीवन चक्र, ते रक्षा उत्पादन लागत कन्नै नियंत्रत कीते जंदे न जित्थें कुसै दित्ती गेदी प्रजाति दी बद्धोबद्धी होंदी ऐ अस उत्तरी अमेरिका ते दक्षिण अमेरिका दे मूल निवासी छह निकोटिआना प्रजातियें दे शाकाहारी जीवें कन्नै प्रेरित पत्ती मेटाबोलोम रिमोडलिंग दी स्थिरता दा अध्ययन कीता। एह् प्रजातियां नेपेंथेस उत्तरी अमेरिका कन्नै नेड़में रिश्तें च न, अर्थात निकोलस बोसिफ्लो। ला, एन निकोटिनिस, निकोटिआना एन। क्षीण घास, निकोटियाना टैबकम, रेखीय तंबाकू, तंबाकू (निकोटियाना स्पेगाज़िनी) ते तंबाकू दे पत्ते दा तंबाकू (निकोटियाना ओब्टुसिफोलिया) (चित्र 5 ए) (37)। इनें प्रजातियें च छह, जिंदे च अच्छी तरह कन्नै चिन्नत प्रजाति एन.प्लीज बी शामल न, पेटुनिया क्लेड दे सालाना पौधें न, ते ओब्टुसिफोलिया एन.बहन क्लेड ट्राइगोनोफिला (38) दे बारहमासी पौधें न। इसदे बाद, कीड़े-मकोड़े दे खिलाने दे प्रजाति-स्तर च चयापचय पुनर्व्यवस्था दा अध्ययन करने आस्तै इनें सत्त प्रजातियें पर W + W, W + OSM ते W + OSS1 प्रेरण कीता गेआ।
(ए) अधिकतम संभावना [न्यूक्लियर ग्लूटामाइन संश्लेषण (38)] ते सात निकटता कन्नै सरबंधत निकोटिआना प्रजातियें (अलग-अलग रंग) दे भौगोलिक वितरण पर आधारित इक बूटस्ट्रैप फाईलोजेनेटिक पेड़ (37)। (B) सत्त निकोटिआना प्रजातियें (939 एमएस/एमएस; डेटा फाइल S1) दे चयापचय प्रोफाइल आस्तै विशेश विविधता दा इक स्कैटर प्लाट। प्रजाति स्तर पर मेटाबोलोम विविधता दा विशेशता दी डिग्री कन्नै नकारात्मक संबंध ऐ । चयापचय विविधता ते विशेशता ते जेए संचय दे बश्कार प्रजाति-स्तर दे सहसंबंध दा विश्लेषण चित्र 2. S9 च दिक्खेआ गेआ ऐ। रंग, बक्ख-बक्ख किस्म दे; त्रिकोण, डब्ल्यू + ओएसएस1; आयत, डब्ल्यू + ओएसएम; (सी) निकोटियाना जेए ते जेए-आईले गतिशीलता गी ओएस उत्तेजना आयाम (दो-तरफा एनोवा ते ट्यूकी एचएसडी पोस्ट-मल्टीपल तुलना, * पी <0.05, ** पी <0.01 ते * ** डब्ल्यू + ओएस ते डब्ल्यू + डब्ल्यू, पी <0.001 दी तुलना आस्तै) दे अनुसार रैंक कीता गेआ ऐ। शाकाहारी ते मिथाइल जेए (MeJA) दा अनुकरण करने दे बाद हर इक प्रजाति दे (D) विविधता ते (E) विशेशता दा बॉक्स प्लाट। तारा चिह्न डब्ल्यू + ओएस ते डब्ल्यू + डब्ल्यू जां लैनोलिन प्लस डब्ल्यू (लैन + डब्ल्यू) जां लैन प्लस मेजेए (लैन + मेजा) ते लैन नियंत्रण (विचरण दा दो-तरफा विश्लेषण, जिसदे बाद ट्यूकी दी एचएसडी पोस्ट हॉक मल्टीपल तुलना , * पी <0.05, ** पी <0.01 ते *** पी <0.001) दे बश्कार मता अंतर गी दर्शांदा ऐ।
डुअल क्लस्टर विधि दा उपयोग करदे होई असें 939 एमएस/एमएस (डेटा फाइल एस 1) दे 9 मॉड्यूल दी पन्छान कीती। बक्ख-बक्ख उपचारें कन्नै पुनर्विन्यस्त एमएस/एमएस दी संरचना च प्रजातियें दे बश्कार बक्ख-बक्ख मॉड्यूलें च मता अंतर होंदा ऐ (चित्र S8) । Hj (इत्थें प्रजाति-स्तरीय γ-विविधता दे रूप च संदर्भित कीता गेआ ऐ) ते δj गी दिक्खने कन्नै पता चलदा ऐ जे बक्ख-बक्ख प्रजातियां चयापचय स्पेस च बड्डे पैमाने पर बक्ख-बक्ख समूहें च इकट्ठे होंदियां न, जित्थें प्रजाति-स्तर दा विभाजन आमतौर पर उत्तेजना थमां मता प्रमुख होंदा ऐ एन.लाइनियर ते एन.ओब्लिकस गी छोड़ियै, एह् प्रेरण प्रभावें दी इक विस्तृत गतिशील श्रृंखला प्रदर्शित करदे न (चित्र 5 बी) । इसदे बरोबर, एन.पर्प्यूरिया ते एन.ओब्टुसिफोलिया जनेह् प्रजातियें च इलाज आस्तै कम स्पष्ट चयापचय प्रतिक्रिया होंदी ऐ, पर मेटाबोलोम च मती विविधता ऐ । प्रेरित चयापचय प्रतिक्रिया दे प्रजाति-विशिष्ट वितरण दे नतीजे च विशेशता ते गामा विविधता (पीसीसी = -0.46, पी = 4.9×10-8) दे बश्कार इक महत्वपूर्ण नकारात्मक सहसंबंध पैदा होआ। जेएएस दे स्तर च ओएस-प्रेरित बदलाव मेटाबोलोम विशेशता कन्नै सकारात्मक रूप कन्नै सरबंधत ऐ , ते हर इक प्रजाति आसेआ प्रदर्शत चयापचय गामा विविधता कन्नै नकारात्मक रूप कन्नै जुड़े दा ऐ (चित्र 5 बी ते चित्रा S9) ध्यान देने आह् ली गल्ल ऐ जे चित्र 5 सी च बोलचाल च "सिग्नल रिस्पांस" प्रजातियें दे रूप च संदर्भित प्रजातियें, जि’यां नेपेंथेस नेमाटोड्स, नेपेंथेस नेपेंथेस, नेपेंथेस एक्यूट, ते नेपेंथेस क्षीण, 30 मिनटें च मते लक्षण पैदा कीते। हाल च ओएस-विशिष्ट जेए ते जेए-आईले दे प्रकोप, जदके होर बैक्टीरिया गी "सिग्नल अनरिस्पॉन्सिव" आखेआ जंदा ऐ, जि’यां नेपेन्थेस मिल्स, नेपेन्थेस पाउडर ते एन. चयापचय स्तर पर, जि’यां उप्पर दित्ते गेदे न, क्षीण नेपेंथेस आस्तै, सिग्नल-प्रतिक्रियाशील पदार्थें ने ओएस विशिष्टता दस्सी ते δj च काफी बधाऽ दित्ता, जिसलै के Hj गी घट्ट कीता गेआ। इस ओएस-विशिष्ट प्राइमिंग प्रभाव दा पता सिग्नल गैर-प्रतिक्रियाशील प्रजातियें दे रूप च वर्गीकृत प्रजातियें च नेईं दिक्खेआ गेआ (चित्र 5, डी ते ई)। ओएस-विशिष्ट मेटाबोलाइट्स संकेत-प्रतिक्रियाशील प्रजातियें दे बश्कार मती बार साझा कीते जंदे न , ते एह् संकेत समूह कमजोर संकेत प्रतिक्रियाएं आह् ली प्रजातियें कन्नै समूहीकृत होंदे न , जदके कमजोर संकेत प्रतिक्रियाएं आह् ली प्रजातियें च अंतर-निर्भरता घट्ट दिक्खी जंदी ऐ (चित्र S8) एह् नतीजा दस्सदा ऐ जे जेए दे ओएस-विशिष्ट प्रेरण ते डाउनस्ट्रीम मेटाबोलोम दा ओएस-विशिष्ट पुनर्विन्यास प्रजाति स्तर पर युग्मित ऐ ।
अगले, अस पौधें दे इलाज आस्तै मिथाइल जेए (MeJA) युक्त लैनोलिन पेस्ट दा इस्तेमाल कीता तां जे एह् जांच कीती जाई सकै जे एह् युग्मन मोड बहिर्जात जेए द्वारा लागू कीते गेदे जेए दी उपलब्धता कन्नै सीमित न जां नेईं, जेह्ड़ा पौधें दे साइटोप्लाज्म च होग। तेजी कन्नै डिएस्टरीकरण जेए ऐ। असें गी जेए दी लगातार आपूर्ति दे कारण संकेत-प्रतिक्रियाशील प्रजातियें थमां संकेत-गैर-प्रतिक्रियाशील प्रजातियें च धीरे-धीरे बदलाव दा इक गै रुझान लब्भा (चित्र 5, डी ते ई)। संक्षेप च, MeJA उपचार ने रेखीय नेमाटोड्स, एन ओब्लिकस, एन एक्वाटिकस, एन पैलेन्स, ते एन मिकिमोटोई दे मेटाबोलोम गी मजबूती कन्नै पुनर्प्रोग्राम कीता, जिसदे फलस्वरूप δj च काफी वृद्धि ते Hj च कमी आई। एन.पर्प्यूरिया ने सिर्फ δj च वृद्धि दिक्खी, पर Hj च नेईं। एन.ओब्टुसिफोलिया, जेह् ड़ा पैह् ले थमां गै जेए दे बेह्तर घट्ट स्तर गी इकट्ठा करने च दिक्खेआ गेआ ऐ, मेटाबोलोम पुनर्विन्यास दे मामले च बी मेजा दे इलाज दा खराब प्रतिक्रिया दिंदा ऐ । एह् नतीजे इस गल्लै गी दस्सनदे न जे जेए उत्पादन जां सिग्नल ट्रांसडक्शन सिग्नल-अप्रतिक्रियाशील प्रजातियें च शारीरिक रूप कन्नै सीमित ऐ । इस परिकल्पना गी परखने आस्तै, असें डब्ल्यू + डब्ल्यू, डब्ल्यू + ओएसएम ते डब्ल्यू + ओएसएस1 ट्रांसस्क्रिप्टोम (39) कन्नै प्रेरित चार प्रजातियें (एन. पैलेन्स, एन. मिल्स, एन. गुलाबी ते एन. माइक्रोफिला) दा अध्ययन कीता। मेटाबोलोम रिमोडलिंग दे पैटर्न दे अनुरूप, प्रजातियां ट्रांसस्क्रिप्टोम स्पेस च अच्छी तरह कन्नै बक्ख-बक्ख न, जिंदे च एन.एटेन्यूएटेड ने ओएस-प्रेरित आरडीपीआई सारें शा मता दिक्खेआ, जिसलै के एन. पर, एह् दिक्खेआ गेआ जे एन.ओब्लोंगा कन्नै प्रेरित ट्रांसस्क्रिप्टोम विविधता चार प्रजातियें च सारें शा घट्ट ही, जेह्ड़ी एन.ओब्लोंगा दी उच्चतम मेटाबोनोमिक विविधता दे विपरीत ऐ जेह्ड़ी पैह्लें सत्त प्रजातियें च दिक्खी गेई ही। पिछले अध्ययनें कन्नै पता चलेआ ऐ जे जेए संकेत समेत शुरुआती रक्षा संकेतें कन्नै सरबंधत जीन दा इक सेट निकोटिआना प्रजातियें च शाकाहारी कन्नै सरबंधत एलिसिटरें कन्नै प्रेरित शुरुआती रक्षा प्रतिक्रियाएं दी विशिष्टता गी समझांदा ऐ ( 39 ) इनें चार प्रजातियें दे बश्कार जेए सिग्नलिंग मार्गें दी तुलना करने कन्नै इक दिलचस्प पैटर्न दिक्खेआ गेआ (चित्र 6 बी)। इस रस्ते च मते सारे जीन, जि’यां एओसी, ओपीआर3, एसीएक्स ते सीओआई1, इनें चार प्रजातियें च प्रेरण दा अपेक्षाकृत उच्च स्तर दिक्खेआ गेआ। लेकन इक मुक्ख जीन, जेएआर4, जेए गी जेए-आईले संचित ट्रांसस्क्रिप्टें दे अपने जैविक रूप कन्नै सक्रिय रूप च बदलदा ऐ, ते इसदा ट्रांसक्रप्शन दा स्तर बड़ा घट्ट ऐ, खास करियै एन. इसदे अलावा, एन.बिफिडम च सिर्फ इक होर जीन एओएस दी ट्रांसक्रिप्ट दा पता नेईं लग्गा। जीन एक्सप्रेसन च एह् बदलाव सिग्नल एनर्जी प्रजातियें च घट्ट जेए उत्पादन ते एन.
(ए) शाकाहारी प्रेरण दे 30 मिंटें दे बाद नमूनें लेई चार निकट संबद्ध तंबाकू प्रजातियें दे शुरुआती ट्रांसक्रप्शन प्रतिक्रियाएं दे पुनर्प्रोग्रामिंग दा सूचना सिद्धांत विश्लेषण। आरडीपीआई दी गणना शाकाहारी ओएस कन्नै प्रेरित पत्तियें दी तुलना घाव नियंत्रण कन्नै करियै कीती जंदी ऐ । रंग बक्ख-बक्ख प्रजातियें गी दर्शांदे न , ते चिह् न बक्ख-बक्ख इलाज दे तरीकें गी दर्शांदे न । (B) चार प्रजातियें च जेए सिग्नलिंग मार्गें च जीन अभिव्यक्ति दा विश्लेषण। सरलीकृत जेए पथ गी बॉक्स प्लाट दे बगल च दस्सेआ गेआ ऐ। बक्ख-बक्ख रंग बक्ख-बक्ख प्रसंस्करण तरीकें गी दर्शांदे न। तारा चिह्न दर्शांदा ऐ जे डब्ल्यू + ओएस उपचार ते डब्ल्यू + डब्ल्यू नियंत्रण च मता अंतर ऐ (जोड़ीवार अंतर आस्तै स्टूडेंट दी टी-परीक्षण आस्तै, * पी <0.05, ** पी <0.01 ते *** पी <0.001)। ओपीडीए, 12-ऑक्सोफाइटोडाइनोइक एसिड; ओपीसी-8: 0,3-ऑक्सो-2 (2 '(जेड)-पेन्टेनाइल)-साइक्लोपेन्टेन-1-ऑक्टानोइक एसिड।
पिछले हिस्से च असें अध्ययन कीता जे बक्ख-बक्ख पौधें दी प्रजातियें दे मेटाबोलोम दा कीड़े-मकोड़े दी प्रजाति-विशिष्ट रिमोडलिंग किस चाल्लीं शाकाहारी जीव-जंतुएं आस्तै प्रतिरोधी होई सकदा ऐ । पिछले शोध च निकोटिआना जीनस पर जोर दित्ता गेआ हा। Ms ते लार्वा दे प्रति उंदी प्रतिरोधक क्षमता च मता अंतर ऐ (40) । इत्थें असें इस माडल ते उंदी चयापचय प्लास्टिक दे बश्कार रिश्ते दा अध्ययन कीता। उपर्युक्त चार तंबाकू प्रजातियें दा इस्तेमाल करदे होई, ते शाकाहारी जीवें दे कारण मेटाबोलोम दी विविधता ते विशेशता ते पौधें दे Ms ते Sl दे प्रतिरोध दे बश्कार सहसंबंध दा परीक्षण करदे होई, असें गी पता चलेआ जे सामान्यवादी Sl सारें दे प्रतिरोध, विविधता ते विशेषज्ञता दा सकारात्मक संबंध ऐ, जिसलै के विशेषज्ञ महिलाएं दे प्रतिरोध ते विशेषज्ञता दे बश्कार सहसंबंध कमजोर ऐ, ते विविधता कन्नै सहसंबंध महत्वपूर्ण नेईं ऐ (चित्र एस10) ऐ। S1 प्रतिरोधक क्षमता दे बारे च, क्षीण एन.चाइनेन्सिस ते एन.ग्रासिलिस, दोनों च, जि’नें पैह्लें जेए सिग्नल ट्रांसडक्शन स्तर ते मेटाबोलोम प्लास्टिकता दोनें दा प्रदर्शन कीता गेआ हा, शाकाहारी प्रेरण आस्तै मती बक्ख-बक्ख प्रतिक्रियाएं ही, ते उ’नें बी इसी जनेही उच्च प्रतिरोधक क्षमता दस्सी। सेक्स।
पिछले साठ ब’रें च पौधें दे रक्षा सिद्धांत ने इक सैद्धांतिक ढांचा उपलब्ध करोआया ऐ , जिसदे आधार उप्पर शोधकर्ताएं पौधें दे विशेश चयापचय पदार्थें दे विकास ते कार्य-प्रणाली दी काफी संख्या च भविष्यवाणी कीती ऐ । इनें सिद्धांतें च मते सारे मजबूत अनुमानें दी सामान्य प्रक्रिया दा पालन नेईं करदे न ( 41 ) । एह् विश्लेषण दे उस्सै स्तर पर मुक्ख भविष्यवाणियां (3) दा प्रस्ताव करदे न। जदूं मुक्ख भविष्यवाणियां दा परीक्षण विशिष्ट सिद्धांतें दा विश्लेषण करने दी अनुमति दिंदा ऐ तां इस कन्नै The field is moving forward. समर्थन होओ, पर दूजे गी नकार देओ (42)। इसदे बजाय, नमां सिद्धांत विश्लेषण दे बक्ख-बक्ख स्तरें पर भविष्यवाणियां बनांदा ऐ ते वर्णनात्मक विचारें दी इक नमीं परत जोड़दा ऐ (42)। लेकन कार्यात्मक स्तर पर प्रस्तावित दो सिद्धांतें , एमटी ते ओडी गी शाकाहारी जीवें दे कारण होने आह्ले विशेश चयापचय परिवर्तनें दी महत्वपूर्ण भविष्यवाणियां दे रूप च आसानी कन्नै समझाया जाई सकदा ऐ : ओडी सिद्धांत दा मानना ​​ऐ जे विशेश चयापचय "अंतरिक्ष" च बदलाव बेह्तर दिशात्मक ऐ एमटी सिद्धांत दा मानना ​​ऐ जे एह् बदलाव गैर-दिशा ते बेतरतीब ढंगै कन्नै चयापचय स्पेस च स्थित होङन, ते उच्च रक्षा मूल्य चयापचय पदार्थ होने दी प्रवृत्ति होंदी ऐ । ओडी ते एमटी भविष्यवाणियां दी पिछले जांचें दा परीक्षण प्रायोरिटी “रक्षा” यौगिकें दे संकीर्ण सेट दा उपयोग करियै कीता गेआ ऐ। एह् मेटाबोलाइट-केंद्रित परीक्षण शाकाहारी दे दौरान मेटाबोलोम पुनर्विन्यास दी हद ते प्रक्षेपवक्र दा विश्लेषण करने दी समर्थता गी रोकदे न , ते इक लगातार सांख्यिक ढांचे दे अंदर परीक्षण गी कुंजी भविष्यवाणियां दी लोड़ नेईं दिंदे न जेह् ड़े समग्र रूप कन्नै समझेआ जाई सकदा ऐ पौधें दे मेटाबोलोम च बदलाव दी मात्रा निर्धारत करना इत्थें, अस कम्प्यूटेशनल एमएस पर आधारत मेटाबोलोमिक्स च अभिनव तकनीक दा इस्तेमाल कीता ते वैश्विक मेटाबोलोमिक्स स्तर पर प्रस्तावित दोऐं दे बश्कार भेद गी परखने आस्तै सूचना सिद्धांत वर्णनकर्ताएं दी सामान्य मुद्रा च डिकॉन्वोल्यूशन एमएस विश्लेषण कीता। इस सिद्धांत दी कुंजी भविष्यवाणी। सूचना सिद्धांत गी मते सारे क्षेत्रें च लागू कीता गेआ ऐ , खास करियै जैव विविधता ते पोशक तत्वें दे प्रवाह अनुसंधान दे संदर्भ च ( 43 ) । पर, जित्थें तकर अस जानने आं, एह् पैह् ला ऐपलीकेशन ऐ जिसदा इस्तेमाल पौधें दे चयापचय दी जानकारी स्पेस दा वर्णन करने ते पर्यावरण संकेत दे जवाब च अस्थायी चयापचय परिवर्तन कन्नै सरबंधत पारिस्थितिकी समस्याएं गी हल करने आस्तै कीता जंदा ऐ खास करियै इस पद्धति दी क्षमता पौधें दी प्रजातियें दे अंदर ते बश्कार पैटर्न दी तुलना करने दी क्षमता च ऐ तां जे एह् जांच कीती जाई सकै जे किस चाल्लीं शाकाहारी जीव बक्ख-बक्ख प्रजातियें थमां अंतर-प्रजाति मैक्रोइवोल्यूशनरी पैटर्न च विकास दे बक्ख-बक्ख स्तरें पर विकसित होए न चयापचय दा।
प्रधान घटक विश्लेषण (पीसीए) इक बहुपदार्थी डेटा सेट गी आयामी कमी स्पेस च बदलदा ऐ तां जे डेटा दे मुक्ख रुझान गी समझाया जाई सकै, इसलेई आमतौर पर इसदा इस्तेमाल डेटा सेट गी पार्स करने आस्तै इक अन्वेषण तकनीक दे रूप च कीता जंदा ऐ, जि’यां डिकॉनवोल्यूशन मेटाबोलोम। लेकन आयामीता च कमी डेटा सेट च सूचना सामग्री दा इक हिस्सा खोह् ल्ली देग , ते पीसीए पारिस्थितिकी सिद्धांत कन्नै विशेश रूप कन्नै प्रासंगिक विशेषताएं दे बारे च मात्रात्मक जानकारी नेईं देई सकदा , जि’यां : शाकाहारी जीव विशेश खेतरें च विविधता गी किस चाल्लीं पुनर्विन्यस्त करदे न (उदाहरण दे तौर पर समृद्धि , वितरण ) ते प्रचुरता ) चयापचय ? दित्ते गेदे शाकाहारी जीव दी प्रेरित स्थिति दे भविष्यवाणी करने आह् ले कुन कुन मेटाबोलाइट्स न ? विशिश्टता, विविधता ते प्रेरकता दे नजरिये कन्नै, पत्ती-विशिष्ट चयापचय प्रोफाइल दी जानकारी सामग्री विघटन होंदी ऐ, ते एह् दिक्खेआ जंदा ऐ जे शाकाहारी जीवें दे खाने कन्नै विशिश्ट चयापचय सक्रिय होई सकदा ऐ अप्रत्याशित रूप च, असें दिक्खेआ जे, जि’यां लागू कीते गेदे सूचना सिद्धांत संकेतकें च दस्सेआ गेआ ऐ, नतीजे च चयापचय दी स्थिति च दो शाकाहारी (रात च खिलाने आह्ले जनरलिस्ट एसएल) ते सोलानेसी विशेषज्ञ सुश्री दे हमले दे बाद इक बड्डा ओवरलैप होंदा ऐ हालांकि उंदा खिलाने दा व्यवहार ते एकाग्रता च मता अंतर ऐ ओएस (31) च फैटी एसिड-अमीनो एसिड संयुग्मित (एफएसी) आरंभक। मानक पंचर जख्में दे इलाज आस्तै शाकाहारी ओएस दा इस्तेमाल करियै, अनुकरणीय शाकाहारी इलाज च बी इसी चाल्ली दा रुझान दिक्खेआ गेआ। शाकाहारी हमले दे प्रति पौधें दे प्रतिक्रिया दा अनुकरण करने आस्तै एह् मानक प्रक्रिया शाकाहारी जानवरें दे खाने दे बर्ताव च बदलाव कन्नै पैदा होने आह्ले भ्रम पैदा करने आह्ले कारकें गी खत्म करदी ऐ , जेह्दे कन्नै बक्ख-बक्ख समें उप्पर बक्ख-बक्ख डिग्री दा नुकसान होंदा ऐ ( 34 ) एफएसी, जेह्ड़ा ओएसएम दा मुक्ख कारण जानेआ जंदा ऐ, ओएसएस 1 च जेएएस ते होर पौधें दे हार्मोन प्रतिक्रियाएं गी घट्ट करदा ऐ, जदके ओएसएस1 सैकड़ें गुणा घट्ट करदा ऐ ( 31 ) । हालांकि, ओएसएस1 ने ओएसएम दी तुलना च जेए संचय दे समान स्तर दा कारण बनया। इस थमां पैह् ले एह् सिद्ध कीता गेआ ऐ जे क्षीण नेपेंथेस च जेए प्रतिक्रिया ओएसएम आस्तै मती संवेदनशील ऐ , जित्थें एफएसी पानी कन्नै 1:1000 पतला होने पर बी अपनी गतिविधि गी बनाए रखी सकदा ऐ ( 44 ) । इसलेई ओएसएम दी तुलना च, हालांकि ओएसएस1 च एफएसी बड़ा घट्ट ऐ, पर एह् पर्याप्त जेए प्रकोप गी प्रेरित करने आस्तै काफी ऐ । पिछले अध्ययनें कन्नै पता चलेआ ऐ जे पोरिन-जैसे प्रोटीन (45) ते ओलिगोसैक्राइड्स (46) गी ओएसएस1 च पौधें दी रक्षा प्रतिक्रियाएं गी शुरू करने आस्तै आणविक सुराग दे रूप च इस्तेमाल कीता जाई सकदा ऐ । हालांकि, एह् अजें बी साफ नेईं ऐ जे ओएसएस1 च एह् एलिसिटर मौजूदा अध्ययन च दिक्खे गेदे जेए दे संचय लेई जिम्मेदार न जां नेईं।
हालांकि बक्ख-बक्ख शाकाहारी जां बहिर्जात जेए जां एसए (सैलिसिलिक एसिड) दे प्रयोग कन्नै पैदा होने आह्ले विभेदक चयापचय उंगली दे निशान दा वर्णन करने आह्ले अध्ययन घट्ट न (47), पर पौधें दे घाह् नेटवर्क च शाकाहारी प्रजाति-विशिष्ट गड़बड़ी ते विशिष्ट पर इसदे प्रभावें गी कुसै बी चाल्लीं परेशान नेईं कीता ऐ चयापचय दे समग्र प्रभाव दा व्यवस्थित अध्ययन कीता गेआ ऐ निजी जानकारी। इस विश्लेषण कन्नै होर इस गल्लै दी पुष्टि होई जे जेएएस दे अलावा होर पौधें दे हार्मोन कन्नै आंतरिक हार्मोन नेटवर्क कनेक्शन शाकाहारी जीवें दे कारण चयापचय पुनर्गठन दी विशिष्टता गी आकार दिंदा ऐ । खास करियै, असें पता लाया जे ओएसएम दे कारण ईटी ओएसएस1 दे कारण होने आह् ली ईटी थमां मता मता ऐ। एह् मोड ओएसएम च मती एफएसी सामग्री कन्नै मेल खंदा ऐ, जेह् ड़ी ईटी फटने गी ट्रिगर करने लेई इक जरूरी ते पर्याप्त शर्त ऐ (48)। पौधें ते शाकाहारी जीवें दे बश्कार परस्पर क्रिया दे संदर्भ च पौधें दे विशिश्ट मेटाबोलाइट गतिशीलता पर ईटी दा संकेत देने दा कम्म अजें बी छिटपुट ऐ ते सिर्फ इक यौगिक समूह गी गै निशाना बनांदा ऐ । इसदे अलावा, मते सारे अध्ययनें च ईटी दे नियमन दा अध्ययन करने आस्तै ईटी दे बहिर्जात प्रयोग जां इसदे पूर्ववर्ती जां बक्ख-बक्ख अवरोधक दा उपयोग कीता गेआ ऐ, जिंदे च एह् बहिर्जात रसायन दे अनुप्रयोग मते सारे गैर-विशिष्ट दुष्प्रभाव पैदा करङन। साढ़ी जानकारी दे अनुसार एह् अध्ययन पौधें दे मेटाबोलोम गतिशीलता गी समन्वयन करने आस्तै बिगड़े दे ट्रांसजेनिक पौधें गी पैदा करने ते समझने आस्तै ईटी दे इस्तेमाल च ईटी दी भूमिका दी पैह् ली बड्डे पैमाने पर व्यवस्थित जांच दा प्रतिनिधित्व करदा ऐ शाकाहारी-विशिष्ट ईटी प्रेरण अंततः मेटाबोलोम प्रतिक्रिया गी संतुलित करी सकदा ऐ। सबनें शा मता महत्व आह् ला ऐ ईटी बायोसिंथेसिस (ACO) ते धारणा (ETR1) जीन दा ट्रांसजेनिक हेरफेर जेह् ड़ा शाकाहारी-विशिष्ट डी नोवो संचय दा पता लांदा ऐ । इस थमां पैह् ले दिक्खेआ गेआ ऐ जे ईटी पुट्रेसिन एन-मिथाइलट्रांसफरेज़ गी नियंत्रित करियै जेए-प्रेरित निकोटीन संचय गी ठीक-ठाक करी सकदा ऐ ( 49 ) । पर, यांत्रिक दृष्टिकोण कन्नै एह् साफ नेईं ऐ जे ईटी फेनामाइड दे प्रेरण गी किस चाल्लीं ठीक-ठाक ट्यून करदा ऐ। ईटी दे सिग्नल ट्रांसडक्शन फंक्शन दे अलावा, मेटाबोलिक फ्लक्स गी एस-एडेनोसाइल-1-मेथियोनिन च बी शंट कीता जाई सकदा ऐ तां जे पॉलीएमिनोफिनोल एमाइड्स च निवेश गी नियंत्रत कीता जाई सकै। एस-एडेनोसाइल-1-मेथियोनिन ईटी ते पॉलीअमाइन बायोसिंथेटिक मार्ग दा आम मध्यवर्ती ऐ। जिस तंत्र कन्नै ईटी सिग्नल फिनोलामाइड दे स्तर गी नियंत्रत करदा ऐ, इसदे बारे च होर अध्ययन दी लोड़ ऐ।
लंबे समें थमां, अज्ञात संरचना दे विशेश चयापचय पदार्थें दी बड्डी गिनतरी दे कारण, विशिश्ट चयापचय श्रेणियें पर गहन ध्यान जैविक परस्पर क्रियाएं दे बाद चयापचय विविधता दे अस्थायी बदलाव दा सख्ती कन्नै आकलन नेईं करी सकेआ ऐ वर्तमान च सूचना सिद्धांत विश्लेषण दे आधार उप्पर निष्पक्ष मेटाबोलाइट्स दे आधार उप्पर एमएस/एमएस स्पेक्ट्रम हासल करने दा मुक्ख नतीजा एह् ऐ जे शाकाहारी शाकाहारी जानवरें गी खाने जां अनुकरण करने आह्ले शाकाहारी जीव पत्तें दे मेटाबोलोम दी समग्र चयापचय विविधता गी घट्ट करदे रौंह्दे न ते इसदे कन्नै गै इसदी विशेशता दी डिग्री च वृद्धि करदे न शाकाहारी जीवें दे कारण मेटाबोलोम विशिश्टता च एह् अस्थायी वृद्धि ट्रांसस्क्रिप्टोम विशिश्टता च समन्वयात्मक वृद्धि कन्नै जुड़ी ऐ । इस बड्डे मेटाबोलोम विशेशता (जिस च उच्च Si मूल्य होंदा ऐ) च सबनें थमां मता योगदान देने आह् ली विशेषता ऐ जेह् ड़ी पैह् ले थमां गै लक्षणीय शाकाहारी कार्य कन्नै विशेश मेटाबोलाइट ऐ । एह् माडल ओडी सिद्धांत दी भविष्यवाणी कन्नै मेल खंदा ऐ , पर मेटाबोलोम पुनर्प्रोग्रामिंग दी बेतरतीबता कन्नै सरबंधत एमटी दी भविष्यवाणी अनुरूप नेईं ऐ । हालांकि, एह् आंकड़ा मिश्रित मॉडल (बेस्ट एमटी; चित्रा 1 बी) दी भविष्यवाणी कन्नै बी मेल खंदा ऐ, की जे अज्ञात रक्षा कार्यें कन्नै होर अनचरित्र मेटाबोलाइट्स अजें बी बेतरतीब Si वितरण दा पालन करी सकदे न।
इस शोध कन्नै होर बी कैप्चर कीता गेदा इक उल्लेखनीय पैटर्न एह् ऐ जे सूक्ष्म विकास स्तर (इक पौधे ते तंबाकू आबादी) थमां लेइयै बड्डे विकास पैमाने (निकट कन्नै सरबंधत तंबाकू प्रजाति) तकर, विकासवादी संगठन दे बक्ख-बक्ख स्तर "सबसे अच्छा रक्षा" च न शाकाहारी जीवें दी क्षमताएं च मता अंतर ऐ मूर एट अल। (20) ते केसलर ते कलस्के (1) ने स्वतंत्र रूप कन्नै प्रस्तावित जैव विविधता दे त्रै कार्यात्मक स्तरें गी जेह् ड़े मूल रूप च विट्टेकर (50) आसेआ भेद कीते गेदे हे , रसायन विविधता दे संरचनात्मक ते प्रेरित अस्थायी बदलावें च बदलने दा प्रस्ताव कीता इनें लेखकें न ते संक्षेप च दस्सेआ गेआ ऐ जे बड्डे पैमाने पर मेटाबोलोम डेटा संग्रहण आस्तै प्रक्रियाएं च बी इ’नें आंकड़ें थमां चयापचय विविधता दी गणना करने दी रूपरेखा नेईं दित्ती गेई ऐ । इस अध्ययन च, व्हिटटेकर दे कार्यात्मक वर्गीकरण च मामूली समायोजन α-चयापचय विविधता गी दित्ते गेदे पौधे च एमएस/एमएस स्पेक्ट्रा दी विविधता दे रूप च, ते β-चयापचय विविधता गी आबादी स्पेस दे इक समूह दे बुनियादी अंतर्विशिष्ट चयापचय दे रूप च समझग, ते γ-चयापचय विविधता समान प्रजातियें दे विश्लेषण दा विस्तार होग।
जेए सिग्नल शाकाहारी चयापचय प्रतिक्रियाएं दी इक विस्तृत श्रृंखला आस्तै जरूरी ऐ । लेकन मेटाबोलोम विविधता च जेए जैव संश्लेषण दे अंतर्विशिष्ट नियमन दे योगदान दी सख्त मात्रात्मक परीक्षण दी कमी ऐ , ते जे ए संकेत उच्च मैक्रोइवोल्यूशनरी पैमाने पर तनाव-प्रेरित चयापचय विविधता आस्तै इक सामान्य साइट ऐ जां नेईं , एह् अजें बी दुर्लभ ऐ असें दिक्खेआ जे नेपेंथेस शाकाहारी प्रकृति च मेटाबोलोम विशेशता गी प्रेरित करदी ऐ ते निकोटिआना प्रजातियें दी आबादी दे अंदर ते नेड़में रिश्तेदार निकोटिआना प्रजातियें च मेटाबोलोम विशेशता च बदलाव जेए सिग्नलिंग कन्नै व्यवस्थित रूप कन्नै सकारात्मक रूप कन्नै जुड़े दा ऐ इसदे अलावा, जदूं जेए सिग्नल बिगड़दा ऐ तां इक गै जीनोटाइप शाकाहारी जीवाश्म कन्नै प्रेरित चयापचय विशिश्टता रद्द होई जाग (चित्र 3, सी ते ई) । चूंकि प्राकृतिक रूप कन्नै क्षीण नेपेंथेस आबादी दे चयापचय स्पेक्ट्रम च बदलाव मते सारें शा मते मात्रात्मक होंदे न , इस करियै इस विश्लेषण च चयापचय β विविधता ते विशिष्टता च बदलाव बड्डे पैमाने पर चयापचय समृद्ध यौगिक श्रेणियें दी मजबूत उत्तेजना दे कारण होई सकदा ऐ एह् यौगिक वर्ग मेटाबोलोम प्रोफाइल दे हिस्से च हावी होंदे न ते जेए संकेत कन्नै सकारात्मक सहसंबंध पैदा करदे न।
कीजे इसदे कन्नै नेड़में कन्नै सरबंधत तंबाकू प्रजातियें दे जैव रासायनिक तंत्र बड्डे पैमाने पर बक्ख-बक्ख न , इस करियै मेटाबोलाइट्स दी खास तौर उप्पर गुणात्मक पहलू च पन्छान कीती जंदी ऐ , इस करी एह् मता विश्लेषणात्मक ऐ । सूचना सिद्धांत दे कैप्चर कीते गेदे चयापचय प्रोफाइल दे प्रसंस्करण कन्नै पता चलदा ऐ जे शाकाहारी प्रेरण चयापचय गामा विविधता ते विशेशता दे बश्कार ट्रेड-ऑफ गी बधांदा ऐ । इस ट्रेड-ऑफ च जेए सिग्नल दी केंद्रीय भूमिका होंदी ऐ। मेटाबोलोम विशेशता च वृद्धि मुख्य ओडी भविष्यवाणी कन्नै मेल खंदा ऐ ते जेए सिग्नल कन्नै सकारात्मक रूप कन्नै जुड़े दा ऐ , जदके जेए सिग्नल च चयापचय गामा विविधता कन्नै नकारात्मक रूप कन्नै जुड़े दा ऐ । एह् माडल इशारा करदे न जे पौधें दी ओडी क्षमता मुक्ख रूप कन्नै जेए दी प्लास्टिकता कन्नै निर्धारत होंदी ऐ , चाहे ओह् सूक्ष्म विकास पैमाने पर होऐ जां बड्डे विकास पैमाने पर । जेए जैव संश्लेषण दे दोषें गी दरकिनार करने आह् ले बहिर्जात जेए एप्लीकेशन प्रयोगें कन्नै होर पता चलदा ऐ जे निकट संबद्ध तंबाकू प्रजातियें गी सिग्नल-प्रतिक्रियाशील ते संकेत-गैर-प्रतिक्रियाशील प्रजातियें च भेद कीता जाई सकदा ऐ, ठीक उस्सै चाल्लीं जि’यां उंदे जेए दे मोड ते शाकाहारी जीवें आसेआ प्रेरित मेटाबोलोम प्लास्टिसिटी। संकेत गैर-प्रतिक्रियाशील प्रजातियां अंतर्जात जेए पैदा करने च असमर्थता दे कारण प्रतिक्रिया नेईं देई सकदियां न ते इस करी शारीरिक सीमाएं दे अधीन होंदियां न । एह् जेए सिग्नलिंग मार्ग (एन. क्रेसेंस च एओएस ते जेएआर4) च किश प्रमुख जीन च उत्परिवर्तन दे कारण होई सकदा ऐ। एह् नतीजा इस गल्लै गी उजागर करदा ऐ जे एह् अंतर-प्रजाति मैक्रोइवोल्यूशनरी पैटर्न मुक्ख रूप कन्नै अंदरूनी हार्मोन दी धारणा ते प्रतिक्रियाशीलता च बदलाव कन्नै प्रेरित होई सकदे न ।
पौधें ते शाकाहारी जीवें दे बश्कार परस्पर क्रिया दे अलावा, चयापचय विविधता दी खोज पर्यावरण च जैविक अनुकूलन ते जटिल फेनोटाइपिक लक्षणें दे विकास च सब्भै महत्वपूर्ण सैद्धांतिक प्रगति कन्नै सरबंधत ऐ आधुनिक एमएस उपकरणें कन्नै हासल कीते गेदे डेटा दी मात्रा च बढ़ौतरी कन्नै, चयापचय विविधता पर परिकल्पना परीक्षण हून व्यक्तिगत/श्रेणी चयापचय अंतर गी पार करी सकदा ऐ ते अप्रत्याशित पैटर्न गी उजागर करने आस्तै वैश्विक विश्लेषण करी सकदा ऐ। बड्डे पैमाने पर विश्लेषण दी प्रक्रिया च इक महत्वपूर्ण रूपक सार्थक नक्शे दी कल्पना करने दा विचार ऐ जिसदा इस्तेमाल डेटा दी खोज करने लेई कीता जाई सकदा ऐ। इसलेई निष्पक्ष एमएस/एमएस मेटाबोलोमिक्स ते सूचना सिद्धांत दे मौजूदा संयोजन दा इक महत्वपूर्ण नतीजा एह् ऐ जे एह् इक साधारण मीट्रिक उपलब्ध करोआंदा ऐ जिसदा इस्तेमाल बक्ख-बक्ख वर्गीकरण पैमाने पर चयापचय विविधता गी ब्राउज़ करने आस्तै नक्शे बनाने लेई कीता जाई सकदा ऐ। इस पद्धति दी एह् बुनियादी लोड़ ऐ। सूक्ष्म/मैक्रो विकास ते समुदाय पारिस्थितिकी दा अध्ययन।
मैक्रो-विकास स्तर पर, एहरलिच ते रेवेन (51) दे पौधे-कीड़े सह-विकास सिद्धांत दा मूल एह् भविष्यवाणी करना ऐ जे अंतर-प्रजाति चयापचय विविधता च बदलाव पौधें दे वंशें च विविधता दा कारण ऐ पर इस मौलिक रचना दे प्रकाशन दे बाद दे पचास सालें च इस परिकल्पना दा परीक्षण बड़ा कम्म कीता गेआ ऐ (52)। एह् बड्डे पैमाने पर लम्मी दूरी दे पौधें दे वंशें च तुलनात्मक चयापचय विशेषताएं दे वंशानुगत विशेषताएं दे कारण ऐ । दुर्लभता दा उपयोग लक्ष्य विश्लेषण दे तरीकें गी लंगर बनाने लेई कीता जाई सकदा ऐ। सूचना सिद्धांत कन्नै संसाधित मौजूदा एमएस/एमएस वर्कफ़्लो अज्ञात मेटाबोलाइट्स दी एमएस/एमएस संरचनात्मक समानता गी मापदा ऐ (पूर्व मेटाबोलाइट्स चयन दे बगैर) ते इनें एमएस/एमएस गी एमएस/एमएस दे सेट च बदलदा ऐ, इस चाल्लीं पेशेवर चयापचय च इनें मैक्रो-विकासवादी माडल दी तुलना वर्गीकरण पैमाने च कीती जंदी ऐ साधारण सांख्यिकी संकेतक। एह् प्रक्रिया वंशानुगत विश्लेषण दे समान ऐ , जेह् ड़ी बिना कुसै पूर्व भविष्यवाणी दे विविधता जां चरित्र विकास दी दर गी मापने आस्तै अनुक्रम संरेखण दा उपयोग करी सकदा ऐ ।
जैव रासायनिक स्तर उप्पर, फर्न ते जोन्स (53) दी स्क्रीनिंग परिकल्पना दस्सदी ऐ जे पैह् ले थमां गै असंबद्ध जां प्रतिस्थापित चयापचय पदार्थें दी जैविक गतिविधियें गी लागू करने आस्तै कच्चे माल उपलब्ध करोआने आस्तै चयापचय विविधता गी बक्ख-बक्ख स्तरें पर बनाए रखेआ जंदा ऐ सूचना सिद्धांत दे तरीके इक ढांचा प्रदान करदे न जिस च मेटाबोलाइट विशेशता दे दौरान होने आह्ले इनें मेटाबोलाइट्स-विशिष्ट विकास संक्रमण गी प्रस्तावित विकासात्मक स्क्रीनिंग प्रक्रिया दे हिस्से दे रूप च मात्राबद्ध कीता जाई सकदा ऐ : जैविक रूप कन्नै सक्रिय अनुकूलन घट्ट विशिश्टता थमां उच्च विशिष्टता च दित्ते गेदे वातावरण दे निरोधित चयापचय पदार्थ
कुल मिलाइयै, आणविक जीव विज्ञान दे शुरूआती दौर च, पौधें दे रक्षा दे महत्वपूर्ण सिद्धांत विकसित कीते गे हे, ते निगमन परिकल्पना-संचालित तरीकें गी व्यापक रूप कन्नै वैज्ञानिक प्रगति दा इकमात्र साधन मन्नेआ जंदा ऐ। एह् बड्डे पैमाने पर पूरे मेटाबोलोम गी मापने दी तकनीकी सीमाएं दे कारण ऐ । हालांकि परिकल्पना-आधारत तरीके होर कारण-सम्बंधी तंत्रें गी चुनने च खास तौर उप्पर उपयोगी न, पर जैव रासायनिक नेटवर्क दी साढ़ी समझ गी अग्गें बधाने दी उंदी क्षमता समकालीन डेटा-गहन विज्ञान च इसलै उपलब्ध कम्प्यूटेशनल तरीकें थमां मती सीमित ऐ इसलेई जेह् ड़े सिद्धांत भविष्यवाणी नेईं कीते जाई सकदे न ओह् उपलब्ध आंकड़ें दे दायरे थमां मता परे न , इस करी शोध क्षेत्र च प्रगति दे काल्पनिक सूत्र / परीक्षण चक्र गी खत्म नेईं कीता जाई सकदा ( 4 ) । अस पूर्वानुमान लाने आं जे इत्थै पेश कीते गेदे मेटाबोलोमिक्स दा कम्प्यूटेशनल वर्कफ़्लो चयापचय विविधता दे हालिया (कैसे) ते अंतिम (क्यो) मुद्दें च रुचि गी फिरी भड़का सकदा ऐ, ते सैद्धांतिक रूप कन्नै निर्देशत डेटा विज्ञान दे नमें युग च योगदान देई सकदा ऐ। इस दौर ने पिछली पीढ़ियें गी प्रेरित करने आह्ले महत्वपूर्ण सिद्धांतें दी दुबारा जांच कीती।
सीधे शाकाहारी खिलाने गी इक गुलाब दे खिलने आह्ले पौधे दे इक गै पीले रंग दे घड़े दे पौधे दे पत्ते पर इक दुए इंस्टार लार्वा जां एसएल लार्वा गी पालने कन्नै कीता जंदा ऐ , जिस च हर पौधे च 10 पौधें दी प्रतिकृति होंदी ऐ । कीड़े-मकोड़े दे लार्वा गी क्लैंप कन्नै क्लैंप कीता गेआ हा, ते संक्रमण दे 24 ते 72 घैंटे बाद बचे दे पत्तें दे ऊतक गी इकट्ठा करियै जल्दी जमे दा कीता गेआ हा, ते मेटाबोलाइट्स गी कड्ढेआ गेआ हा।
शाकाहारी उपचार दा अनुकरण उच्च समन्वयात्मक तरीके कन्नै करो। एह् तरीका ऐ जे कपड़े दी माला दे विकास दे चरण दौरान पौधे दे त्रै पूरी चाल्ली फैले दे पत्तें दे मझाटले पट्टी दे हर इक पास्सै कांटे दी त्रै पंक्तियें गी पंचर करने आस्तै कपड़े दे पैटर्न दे पहियें दा इस्तेमाल करना ऐ , ते तुरत 1:5 पतला सुश्री लाना ऐ जां पंचर दे जख्म च एस 1 ओएस गी पाने आस्तै दस्तानें आह् ली उंगलियां दा इस्तेमाल करना ऐ उप्पर दित्ते गेदे तरीके कन्नै इक पत्ती दी कटाई ते प्रोसेसिंग करो। प्राथमिक मेटाबोलाइट्स ते पौधें दे हार्मोन गी कड्ढने आस्तै पैह्ले वर्णत विधि दा उपयोग करो ( 54 ) ।
बहिर्जात जेए अनुप्रयोगें लेई, हर इक प्रजाति दे छह गुलाब खिलने आह्ले पौधें च हर इक दे त्रै पेटीओल पत्तें गी 20μl लैनोलिन पेस्ट कन्नै इलाज कीता जंदा ऐ जिस च 150μg MeJA (Lan + MeJA), ते 20μl लैनोलिन प्लस घाव दे इलाज (Lan + W) दा इलाज कीता जंदा ऐ, जां नियंत्रण दे रूप च 20μl शुद्ध लैनोलिन दा इस्तेमाल कीता जंदा ऐ पत्तें गी इलाज दे 72 घैंटे बाद कट्टी लैता गेआ, तरल नाइट्रोजन च स्नैप-फ्रोज कीता गेआ, ते इस्तेमाल तगर -80 डिग्री सेल्सियस पर संग्रहीत कीता गेआ।
साढ़े शोध समूह च चार जेए ते ईटी ट्रांसजेनिक लाइनें, अर्थात irAOC (36), irCOI1 (55), irACO ते sETR1 (48) दी पन्छान कीती गेई ऐ। irAOC ने जेए ते जेए-आईले दे स्तर च मजबूती कन्नै कमी दिक्खी, जिसलै के irCOI1 जेए दे प्रति संवेदनशील नेईं हा। ईवी दी तुलना च जेए-आईएल संचय च वृद्धि होई। इसी तरह, irACO ईटी दे उत्पादन च कमी करग, ते ईवी दी तुलना च, sETR1, जेह् ड़ा ईटी दे प्रति असंवेदनशील ऐ, ईटी दे उत्पादन च वृद्धि करग।
ईटी मापने गी गैर-आक्रामक रूप कन्नै करने लेई फोटोअकोस्टिक लेजर स्पेक्ट्रोमीटर (सेंसर सेंस ईटीडी-300 रियल-टाइम ईटी सेंसर) दा उपयोग कीता जंदा ऐ। इलाज दे फौरन बाद आधे पत्तें गी कट्टियै 4 मिलीलीटर सील कीती गेदी कांच दी शीशी च स्थानांतरित करी दित्ता गेआ, ते हेडस्पेस गी 5 घैंटे दे अंदर इकट्ठा होने दित्ता गेआ। मापने दे दौरान हर शीशी गी 2 लीटर/घंटे दी शुद्ध हवा दी धारा कन्नै 8 मिनट तगर फ्लश कीता गेआ हा, जेह्ड़ी इस थमां पैह् ले सेंसर सेंस आसेआ उपलब्ध करोआए गेदे उत्प्रेरक थमां गुजरी गेई ही तां जे सीओ 2 ते पानी गी हटाया जाई सकै।
माइक्रोएरे डेटा गी मूल रूप च (35) च प्रकाशत कीता गेआ हा ते नेशनल सेंटर फार बायोटेक्नोलॉजी इन्फॉर्मेशन (एनसीबीआई) जीन एक्सप्रेशन कम्प्रीहेंसिव डाटाबेस (एक्सेस नंबर जीएसई30287) च सेव कीता गेआ हा। इस अध्ययन लेई डब्ल्यू + ओएसएम दे इलाज ते बिना क्षतिग्रस्त नियंत्रण दे कारण पत्तियें दे अनुरूप आंकड़े कड्ढे गे। कच्ची तीव्रता log2 ऐ। सांख्यिक विश्लेषण थमां पैह् ले, आधार रेखा गी आर सॉफ्टवेयर पैकेज दी बरतून करियै अपने 75वें परसेंटाइल च बदलेआ गेआ ते सामान्य कीता गेआ।
निकोटिआना प्रजातियें दा मूल आरएनए अनुक्रमण (आरएनए-seq) डेटा एनसीबीआई शॉर्ट रीडिंग आर्काइव (एसआरए) थमां हासल कीता गेआ हा, परियोजना नंबर पीआरजेएनए301787 ऐ, जिसदी रिपोर्ट झोउ एट अल ने कीती ऐ। (39) ते (56) च वर्णत तरीके कन्नै अग्गें बधो। इस अध्ययन च निकोटिआना प्रजातियें दे अनुरूप डब्ल्यू + डब्ल्यू, डब्ल्यू + ओएसएम ते डब्ल्यू + ओएसएस1 आसेआ संसाधित कच्चे डेटा गी इस अध्ययन च विश्लेषण आस्तै चुनेआ गेआ हा, ते इस चाल्लीं संसाधित कीता गेआ हा: पैह् ले, कच्चे आरएनए-सेक रीडिंग गी FASTQ प्रारूप च बदलेआ गेआ हा। HISAT2 FASTQ गी SAM च बदलदा ऐ, ते SAMtools SAM फाइलें गी छंटाई कीती गेदी BAM फाइलें च बदलदा ऐ। StringTie दा उपयोग जीन अभिव्यक्ति दी गणना करने लेई कीता जंदा ऐ, ते इसदी अभिव्यक्ति विधि ऐ जे प्रति मिलियन अनुक्रमित ट्रांसक्रप्शन टुकड़े प्रति हजार आधार टुकड़े च टुकड़े होंदे न।
विश्लेषण च इस्तेमाल कीते गेदे एक्लेम क्रोमैटोग्राफिक स्तंभ (150 मिमी x 2.1 मिमी; कण आकार 2.2μm) ते 4 मिमी x 4 मिमी गार्ड स्तंभ च इक गै सामग्री होंदी ऐ। डायोनेक्स अल्टीमेट 3000 अल्ट्रा हाई परफॉर्मेंस लिक्विड क्रोमैटोग्राफी (यूएचपीएलसी) प्रणाली च निम्नलिखित बाइनरी ढाल दा इस्तेमाल कीता जंदा ऐ: 0 थमां 0.5 मिनट, आइसोक्रेटिक 90% ए [विआयनीकृत पानी, 0.1% (v/v) एसीटोनिट्राइल ते 0.05% फार्मिक एसिड], 10% बी (एसीटोनाइट्राइल ते 0.05% फॉरमिक एसिड); 0.5 थमां 23.5 मिनट, ढाल चरण क्रमशः 10% ए ते 90% बी ऐ; 23.5 थमां 25 मिनट, आइसोक्रेटिक 10% ए ते 90% बी प्रवाह दर 400μl/मिनट ऐ। सारे एमएस विश्लेशने लेई, स्तंभ इल्यूएंट गी इक चतुर्ध्रुवीय ते उड़ान दे समें (qTOF) विश्लेषक च इंजेक्ट करो जेह् ड़ा सकारात्मक आयनीकरण मोड च संचालित इलेक्ट्रोस्प्रे स्रोत कन्नै लैस ऐ (केशिका वोल्टेज, 4500 वी; केशिका आउटलेट 130 वी ; सुखाने दा तापमान 200 डिग्री सेल्सियस; सुखाने आह् ला हवा दा प्रवाह 10 लीटर/मिनट)।
समग्र पता लाने आह् ले चयापचय प्रोफाइल दे बारे च संरचनात्मक जानकारी हासल करने आस्तै एमएस / एमएस टुकड़े विश्लेषण (इसदे बाद एमएस / एमएस आखेआ जंदा ऐ) करना जेह् ड़ा डेटा थमां अप्रासंगिक जां अभेद्य होऐ । अंधाधुंध एमएस/एमएस विधि दी अवधारणा इस तथ्य पर निर्भर करदी ऐ जे चतुर्ध्रुवीय च इक बड्डी द्रव्यमान अलगाव विंडो होंदी ऐ [इस करी, सारे द्रव्यमान-चार्ज अनुपात (m/z) संकेतें गी टुकड़े दे रूप च समझो इस कारण, कीजे इम्पैक्ट II उपकरण सीई झुकाव पैदा करने च असमर्थ हा, इस करी टक्कर-प्रेरित विच्छेदन टकराव ऊर्जा (सीई) मूल्यें दी बरतून करियै केईं स्वतंत्र विश्लेषण कीते गे। संक्षेप च, पैह् ले नमूने दा विश्लेषण यूएचपीएलसी-इलेक्ट्रोस्प्रे आयनीकरण/qTOF-MS द्वारा इक मास स्पेक्ट्रोमेट्री मोड (इन-सोर्स विखंडन कन्नै पैदा होने आह् ली घट्ट विखंडन स्थिति) दा उपयोग करदे होई, 5 हर्ट्ज दी पुनरावृत्ति आवृत्ति पर m/z 50 थमां 1500 तगर स्कैन करदे होई। एमएस/एमएस विश्लेषण आस्तै नाइट्रोजन गी टक्कर गैस दे रूप च इस्तेमाल करो, ते निम्नलिखित चार बक्ख-बक्ख टक्कर-प्रेरित विच्छेदन वोल्टेज पर स्वतंत्र माप करो: 20, 30, 40, ते 50 ईवी। पूरे माप प्रक्रिया च, चतुर्ध्रुवीय च सबनें थमां बड्डी द्रव्यमान अलगाव खिड़की होंदी ऐ, जेह्ड़ी m/z 50 थमां 1500 तगर होंदी ऐ, जदूं सामने दे शरीर m/z ते आइसोलेशन चौड़ाई दा प्रयोग 200 पर सेट कीता जंदा ऐ तां द्रव्यमान सीमा गी साधन दे संचालन सॉफ्टवेयर ते 0 Da आसेआ स्वतः सक्रिय कीता जंदा ऐ। सिंगल मास मोड च जि’यां द्रव्यमान टुकड़े आस्तै स्कैन करो। मास कैलिब्रेशन आस्तै सोडियम फार्मेट (50 मिलीलीटर आइसोप्रोपानोल, 200 μl फार्मिक एसिड ते 1 मिलीलीटर 1M NaOH जलीय घोल) दा इस्तेमाल करो। ब्रूकर दे उच्च-सटीक कैलिब्रेशन एल्गोरिथम दा उपयोग करदे होई, दित्ते गेदे समें अवधि च औसत स्पेक्ट्रम चलाने दे बाद डेटा फाइल गी कैलिब्रेट कीता जंदा ऐ। कच्चे डेटा फाइलें गी नेटसीडीएफ फार्मेट च बदलने लेई डाटा एनालिसिस v4.0 सॉफ्टवेयर (ब्रूक डाल्टन, ब्रेमेन, जर्मनी) दे निर्यात फंक्शन दा उपयोग करो। एमएस/एमएस डेटा सेट गी खुल्लै मेटाबोलोमिक्स डेटाबेस मेटाबोलाइट्स (www.ebi.ac.uk) च एक्सेस नंबर कन्नै सेव कीता गेआ ऐ। एमटीबीएलएस1471 ऐ।
एमएस/एमएस असेंबली गी घट्ट ते उच्च टक्कर ऊर्जा ते नमें लागू कीते गेदे नियमें लेई एमएस1 ते एमएस/एमएस गुणवत्ता संकेतें दे बश्कार सहसंबंध विश्लेषण दे माध्यम कन्नै एहसास कीता जाई सकदा ऐ। आर स्क्रिप्ट दा इस्तेमाल उत्पाद गी पूर्ववर्ती दे वितरण दे सहसंबंध विश्लेषण गी साकार करने लेई कीता जंदा ऐ, ते नियमें गी लागू करने लेई सी # स्क्रिप्ट (https://github.com/MPI-DL/indiscriminant-MS-MS-assembly-pipeline) दा इस्तेमाल कीता जंदा ऐ।
पृष्ठभूमि शोर ते सिर्फ किश नमूनें च किश m/z सुविधाएं दा पता लाने कन्नै पैदा होने आह् ली झूठी सकारात्मक त्रुटिएं गी घट्ट करने आस्तै, अस आर पैकेज XCMS (पृष्ठभूमि शोर सुधार आस्तै) दे "भरे दी चोटी" फ़ंक्शन दा उपयोग करदे आं "NA" (अनपता चोटी) तीव्रता गी बदलने लेई इस्तेमाल कीता जाना चाहिदा ऐ। जदूं भरने आह् ले पीक फंक्शन दा इस्तेमाल कीता जंदा ऐ तां अजें बी डेटा सेट च मते सारे "0′′ तीव्रता मूल्य होंदे न जेह् ड़े सहसंबंध गणना गी प्रभावित करङन।फिर, अस उसलै हासल कीते गेदे डेटा प्रोसेसिंग नतीजें दी तुलना करदे आं जिसलै भरे गेदे पीक फंक्शन दा इस्तेमाल कीता जंदा ऐ ते जिसलै भरे गेदे पीक फंक्शन दा इस्तेमाल नेईं कीता जंदा ऐ, ते औसत सुधारे गेदे अनुमानित मूल्य दे आधार उप्पर बैकग्राउंड शोर मूल्य दी गणना करदे आं, ते फ्ही इनें 0 तीव्रता मूल्यें गी गणना कीते गेदे बैकग्राउंड वैल्यू कन्नै बदलने आं सिर्फ उनें फीचरें गी गै मन्नेआ जंदा हा जिंदी तीव्रता पृष्ठभूमि मूल्य थमां त्रै गुणा मती होंदी ही ते उनेंगी "सच्ची चोटियां" दे रूप च मन्नेआ जंदा हा। पीसीसी गणनाएं लेई, सिर्फ नमूनें पूर्ववर्ती (MS1) ते घट्ट शा घट्ट अट्ठ सच्चे चोटियें आह् ले टुकड़े डेटा सेट दे m/z संकेतें पर गै विचार कीता जंदा ऐ।
जेकर पूरे नमूने च पूर्ववर्ती गुणवत्ता सुविधा दी तीव्रता उस्सै गुणवत्ता आह् ली विशेषता दी घट्ट तीव्रता कन्नै मता सहसंबंध ऐ जेह् ड़ी घट्ट जां उच्च टक्कर ऊर्जा दे अधीन होंदी ऐ , ते फीचर गी कैमेरा आसेआ आइसोटोप चोटी दे रूप च लेबल नेईं कीता जंदा ऐ तां इसगी होर परिभाशत कीता जाई सकदा ऐ फिर, 3 s दे अंदर सब्भै संभावित पूर्ववर्ती-उत्पाद जोड़े दी गणना करियै (पीक रिटेन आस्तै अनुमानित रिटेन टाइम विंडो) सहसंबंध विश्लेषण कीता जंदा ऐ। तदूं गै जदूं m/z मूल्य पूर्ववर्ती मूल्य थमां घट्ट होंदा ऐ ते MS/MS विखंडन डेटा सेट च उस्सै नमूना स्थान च होंदा ऐ जिस थमां पूर्ववर्ती जिस थमां एह् हासल होंदा ऐ, तां गै इसगी टुकड़ा मन्नेआ जंदा ऐ।
इनें दो साधारण नियमें दे आधार उप्पर, अस निर्दिश्ट टुकड़े गी बाहर कड्ढने आं जिंदे च m/z मूल्य पन्छाने गेदे पूर्ववर्ती दे m/z थमां मते होंदे न, ते नमूने दी स्थिति दे आधार उप्पर जित्थें पूर्ववर्ती प्रकट होंदा ऐ ते निर्दिष्ट टुकड़े। एमएस1 मोड च पैदा कीते गेदे मते सारे इन-सोर्स टुकड़े कन्नै पैदा कीते गेदे गुणवत्ता सुविधाएं गी उम्मीदवार पूर्ववर्ती दे रूप च चुनना बी संभव ऐ, जिस कन्नै फालतू एमएस/एमएस यौगिक पैदा होंदे न। इस डेटा रिडंडेंसी गी घट्ट करने आस्तै, जेकर स्पेक्ट्रा दी एनडीपी समानता 0.6 थमां मती ऐ, ते ओह् CAMERA आसेआ एनोटेटेड क्रोमैटोग्राम "pcgroup" कन्नै सरबंधत न तां अस उनेंगी मर्ज करगे। आखरी च, अस बक्ख-बक्ख टक्कर ऊर्जाएं पर इक गै एम/जेड मूल्य आह् ली सब्भै उम्मीदवार चोटियें च उच्चतम तीव्रता आह् ली चोटी दा चयन करियै पूर्ववर्ती ते टुकड़े कन्नै जुड़े दे सारे चार सीई नतीजें गी अंतिम डिकॉनवोल्यूट कम्पोजिट स्पेक्ट्रम च मर्ज करदे आं। बाद च प्रसंस्करण कदम समग्र स्पेक्ट्रम दी अवधारणा उप्पर आधारत न ते विखंडन दी संभावना गी मती बनाने लेई लोड़चदी बक्ख-बक्ख सीई शर्तें गी ध्यान च रखदे न, कीजे किश टुकड़े दा पता सिर्फ इक विशिष्ट टक्कर ऊर्जा दे अंतर्गत गै लाया जाई सकदा ऐ।
चयापचय प्रोफाइल दी प्रेरकता दी गणना करने लेई आरडीपीआई (30) दा इस्तेमाल कीता गेआ। चयापचय स्पेक्ट्रम विविधता (Hj सूचकांक) मार्टिनेज एट अल द्वारा वर्णत निम्नलिखित समीकरण दा उपयोग करदे होई एमएस/एमएस आवृत्ति वितरण दी शैनन एन्ट्रोपी दा उपयोग करदे होई एमएस/एमएस पूर्ववर्ती दी प्रचुरता थमां हासल कीती जंदी ऐ। (८) दा। Hj = −∑i = 1mPijlog2(Pij) जित्थे Pij j-वें नमूने (j = 1, 2,..., m) (i = 1, 2, ..., m) t) च i-th MS/MS दी सापेक्ष आवृत्ति कन्नै मेल खांदा ऐ।
चयापचय विशिश्टता (Si सूचकांक) गी परिभाशत कीता जंदा ऐ जेह् ड़ी विचार कीते जा करदे नमूनें दे बश्कार आवृत्ति दे संदर्भ च दित्ते गेदे एमएस/एमएस दी अभिव्यक्ति पन्छान दे रूप च कीती जंदी ऐ । एमएस/एमएस विशिष्टता दी गणना Si = 1t (∑j = 1tPijPilog2PijPi) दे रूप च कीती जंदी ऐ।
हर j नमूने दे मेटाबोलोम-विशिष्ट δj सूचकांक गी मापने लेई निम्नलिखित सूत्र दा उपयोग करो, ते एमएस/एमएस विशिष्टता दी औसत δj = ∑i = 1mPijSi
एमएस/एमएस स्पेक्ट्रा जोड़े च संरेखित कीते जंदे न, ते समानता दी गणना दो स्कोरें दे आधार उप्पर कीती जंदी ऐ। पैह् ला, मानक एनडीपी (जिसी कोसाइन सहसंबंध विधि दे रूप च बी जानेआ जंदा ऐ) दा उपयोग करदे होई, स्पेक्ट्रा एनडीपी = (∑iS1 & S2WS1, iWS2, i) 2∑iWS1, i2∑iWS2, i2 जित्थें S1 ते S2 तदनुसार, स्पेक्ट्रम 1 ते स्पेक्ट्रम 2, दे कन्नै-कन्नै WS1, i ते WS2, i दे बश्कार खंड समानता गी स्कोर करने लेई निम्नलिखित समीकरण दा उपयोग करो चोटी तीव्रता दे आधार उप्पर वजन दा प्रतिनिधित्व करदा ऐ जेह् ड़ा दो स्पेक्ट्राएं दे बश्कार i-th आम चोटी दा अंतर 0.01 Da थमां घट्ट ऐ । वजन दी गणना इस चाल्ली कीती जंदी ऐ: डब्ल्यू = [पीक तीव्रता] एम [गुणवत्ता] एन, एम = 0.5, एन = 2, जि'यां मासबैंक ने सुझाया ऐ।
इक दूई स्कोरिंग पद्धति लागू कीती गेई, जिस च एमएस/एमएस दे बश्कार साझा एनएल दा विश्लेषण शामल हा। इसदे आस्तै, असें एमएस विखंडन प्रक्रिया दे दौरान अक्सर सामना करने आह् ली 52 एनएल सूचीएं दा इस्तेमाल कीता, ते होर विशिष्ट एनएल (डेटा फाइल एस 1) जेह् ड़ा पैह् ले थमां गै कमजोर नेपेंथेस प्रजातियें दे सेकेंडरी मेटाबोलाइट्स दे एमएस/एमएस स्पेक्ट्रम आस्तै एनोटेशन कीता गेआ ऐ ( 9, 26 ) हर एमएस/एमएस लेई 1 ते 0 दा बाइनरी वेक्टर बनाओ, जेह् ड़ा क्रमशः किश एनएल दे करंट ते गैर-मौजूद कन्नै मेल खंदा ऐ। यूक्लिडियन दूरी समानता दे आधार उप्पर, एनएल समानता स्कोर दी गणना बाइनरी एनएल वैक्टरें दी हर इक जोड़ी आस्तै कीती जंदी ऐ।
दोहरी क्लस्टरिंग करने लेई, असें आर पैकेज DiffCoEx दा इस्तेमाल कीता, जेह् ड़ा भारित जीन सह-अभिव्यक्ति विश्लेषण (WGCNA) दे विस्तार पर आधारत ऐ। एमएस/एमएस स्पेक्ट्रा दे एनडीपी ते एनएल स्कोरिंग मैट्रिक्स दा उपयोग करदे होई, असें तुलनात्मक सहसंबंध मैट्रिक्स दी गणना करने लेई DiffCoEx दा इस्तेमाल कीता। बाइनरी क्लस्टरिंग "cutreeDynamic" पैरामीटर गी विधि = "हाइब्रिड", cutHeight = 0.9999, deepSplit = T, ते minClusterSize = 10 पर सेट करियै कीता जंदा ऐ DiffCoEx दा आर स्रोत कोड टेसन एट अल द्वारा अतिरिक्त फाइल 1 थमां डाउनलोड कीता गेआ हा। (57) दा; जरूरी आर डब्ल्यूजीसीएनए सॉफ्टवेयर पैकेज गी https://horvath.genetics.ucla.edu/html/CoexpressionNetwork/Rpackages/WGCNA च पाया जाई सकदा ऐ।
एमएस/एमएस आणविक नेटवर्क विश्लेषण करने आस्तै, असें एनडीपी ते एनएल समानता प्रकारें दे आधार उप्पर जोड़ीदार स्पेक्ट्रल कनेक्टिविटी दी गणना कीती, ते साइफाइलस्केप वाईफाइल लेआउट एल्गोरिथ्म एक्सटेंशन एप्लीकेशन च जैविक लेआउट दा उपयोग करियै नेटवर्क टोपोलॉजी गी दिक्खने आस्तै साइटोस्केप सॉफ्टवेयर दा इस्तेमाल कीता।
डेटा पर सांख्यिक विश्लेषण करने लेई आर संस्करण 3.0.1 दा उपयोग करो। सांख्यिकीय महत्व दा आकलन विचरण दे दो-तरफा विश्लेषण (एनओवीए) दा उपयोग करियै कीता गेआ, जिसदे बाद ट्यूकी दा ईमानदारी कन्नै महत्वपूर्ण अंतर (एचएसडी) तदर्थ परीक्षण कीता गेआ। शाकाहारी उपचार ते नियंत्रण दे बश्कार अंतर दा विश्लेषण करने आस्तै इक गै विचरण आह्ले नमूनें दे दो समूहें दे दो-पूंछ बंड दा विश्लेषण स्टूडेंट टी परीक्षण दा उपयोग करियै कीता गेआ।
इस लेख आस्तै पूरक सामग्री आस्तै कृपा करियै दिक्खो http://advances.sciencemag.org/cgi/content/full/6/24/eaaz0381/DC1
एह् इक खुल्लै एक्सेस लेख ऐ जेह् ड़ा क्रिएटिव कॉमन्स एट्रिब्यूशन-गैर-व्यावसायिक लाइसेंस दी शर्तें दे तैह् त बंड कीता गेदा ऐ, जेह् ड़ा कुसै बी माध्यम च इस्तेमाल, वितरण ते प्रजनन दी अनुमति दिंदा ऐ, जदूं तगर अंतिम इस्तेमाल व्यावसायिक फायदे आस्तै नेईं ऐ ते आधार ऐ जे मूल कम्मै दा सही ऐ। हवाला।
नोट: अस तुसेंगी सिर्फ अपना ईमेल पता देने लेई आखने आं तां जे जिस माह् नू गी तुस पेज पर सिफारिश करदे ओ ओह् जानन जे तुस चाह्न्दे ओ जे ओह् ईमेल दिक्खन ते एह् स्पैम नेईं ऐ। अस कुसै बी ईमेल पते गी कैप्चर नेईं करगे।
इस सवाल दा इस्तेमाल इस गल्लै गी परखने लेई कीता जंदा ऐ जे तुस विजिटर ओ जां नेईं ते स्वचालित स्पैम जमा करने गी रोकने लेई कीता जंदा ऐ।
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