معلومة

الفرق بين الوحدات في وحدة KEGG

الفرق بين الوحدات في وحدة KEGG



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

تتضمن وحدة KEGG M00115 مجموعة من التفاعلات بينما لا تحتوي M00542 على أي منها ؛ يعرض فقط قائمة الإنزيمات. هل رد الفعل المحدد لـ M00542 لا يزال مجهولاً؟


وحدة تعني ، كما هو محدد في صفحة KEGG Module ، وحدة وظيفية. لذلك يمكن أن يكون أي شيء ، من مجموعات الإنزيمات إلى الجينات إلى المستقلبات. عن الاثنين اللذين يهمكما:

  • وحدات المسار تمثل مجموعات من الإنزيمات المرتبطة وظيفيًا جزءًا من شبكة التمثيل الغذائي. أعتقد أن هذا من السهل فهمه لأنه يمثل الفهم الكلاسيكي "للوحدة النمطية". تشتمل الوحدات على مستقلبات (مركبات ذات معرف يبدأ بـ "C") ، وإنزيمات (ممثلة بمعرفات تقويم العظام KEGG بدءًا من "K") وتفاعلات (ممثلة بالمعرفات التي تبدأ بـ "R"). تدمج التفاعلات المركبات والإنزيمات في خطوة معينة في سلسلة التفاعلات المضمنة في تلك الوحدة.

  • وحدات التوقيع تمثل الجزيئات المرتبطة بنمط ظاهري معين. على وجه الخصوص ، يشير المثال المدرج في صفحة KEGG إلى بصمة إمراضية EHEC ، ذيفان الشيغا. يرتبط الجزيئان في الوحدة M00363 بالنمط الظاهري ، وهو في هذه الحالة إمراضية EHEC. لكن من حيث المبدأ لا يحتاجون بالضرورة إلى الارتباط ببعضهم البعض (في هذه الحالة هم كذلك ، ولكن ليس بنفس معنى وحدة التمثيل الغذائي).

في الأمثلة الخاصة بك ، يعد M00115 مرة أخرى وحدة مسار تشتمل على الإنزيمات والمركبات والتفاعلات ، وكلها متصلة بطريقة متكاملة. من ناحية أخرى ، تُظهر الوحدة M00542 جزء البروتينات من T3SS (نظام الإفراز من النوع الثالث) الذي تستخدمه البكتيريا سالبة الجرام للعدوى. هذه ليست تفاعلات إنزيمية ، إنها مجرد بروتينات مرتبطة بالنمط الظاهري للإمراض EHEC / EPEC. ومع ذلك ، فهي مرتبطة من حيث أنها تشكل مركب تفاعل بروتيني يتوسط العدوى.

آخر وحدة الفئات تشمل:

  • مجمعات هيكلية المتعلقة بالآليات الجزيئية.
  • مجموعات وظيفية يبدو وكأنه فئة متنوعة.

يمكنك المجادلة بأن T3SS عبارة عن آلة جزيئية ويجب تصنيفها في مجمعات إنشائية الفئة. في الواقع ، هناك شيء مهم يجب تذكره ، كما هو مذكور في صفحة وحدة KEGG:

KEGG MODULE عبارة عن مجموعة من الوحدات الوظيفية المحددة يدويًا [...]

كما هو محدد يدويًا ، هناك درجة من التعسف. استخدم المعلومات الموجودة في وحدات KEGG بقدر ما تفي باحتياجاتك ، ولكن سيكون من الأفضل عدم أخذها على أنها مكتوبة في الحجر.


M00115 عبارة عن وحدة مسار (تخليق حيوي لـ NAD) بينما M00542 هي وحدة توقيع (توقيع إمراضية EHEC / EPEC).

من صفحة KEGG على الوحدات:

  • وحدات المسار - تمثل وحدات وظيفية ضيقة في خرائط مسار التمثيل الغذائي لـ KEGG ، مثل M00002 (تحلل السكر ، الوحدة الأساسية التي تتضمن مركبات ثلاثية الكربون)

  • وحدات التوقيع - كعلامات لأنماط ظاهرية ، مثل M00363 (توقيع إمراضية EHEC ، ذيفان الشيغا)


نمطية

بشكل عام، نمطية هي الدرجة التي يمكن عندها فصل مكونات النظام وإعادة تجميعها ، غالبًا مع الاستفادة من المرونة والتنوع في الاستخدام. [1] يتم استخدام مفهوم النمطية في المقام الأول لتقليل التعقيد عن طريق تقسيم النظام إلى درجات متفاوتة من الاعتماد المتبادل والاستقلالية عبر "وإخفاء تعقيد كل جزء خلف التجريد والواجهة". [2] ومع ذلك ، يمكن توسيع مفهوم النمطية ليشمل تخصصات متعددة ، لكل منها الفروق الدقيقة الخاصة به. على الرغم من هذه الفروق الدقيقة ، يمكن تحديد الموضوعات المتسقة المتعلقة بالأنظمة المعيارية. [3]


أنواع منافذ القناة (مع التصميم والرسم البياني)

منافذ القناة من الأنواع الثلاثة التالية: 1. منافذ غير معيارية 2. منافذ شبه معيارية 3. منافذ معيارية.

اكتب # 1.المنافذ غير المعيارية:

في منافذ القنوات غير المعيارية ، تعتمد سعة التصريف على اختلاف مستويات المياه في التوزيع والمجرى المائي. يتقلب التصريف من خلال المنافذ غير المعيارية على نطاق واسع مع وجود اختلافات في مستويات المياه إما في مجرى المياه أو التوزيع. يتم التحكم في مخرج القناة غير المعياري بواسطة مصراع في نهايته الأولية. فقدان الرأس في المخرج غير المعياري أقل من ذلك الموجود في المخرج المعياري.

وبالتالي ، فإن منافذ القناة غير المعيارية مناسبة جدًا لظروف الرأس المنخفض. ومع ذلك ، في منافذ القناة غير المعيارية ، قد يختلف التفريغ والشحن حتى عندما يظل مستوى الماء في التوزيع ثابتًا. وبالتالي ، من الصعب للغاية ضمان التوزيع العادل للمياه في جميع المنافذ في أوقات الطلب الشديد على المياه.

عادة ما يكون مخرج القناة غير المعياري في شكل مخرج أنبوب مغمور أو فتحة بناء مثبتة في ضفة القناة بالزاوية اليمنى لاتجاه التدفق في التوزيع. يتراوح قطر الأنبوب من 10 إلى 30 سم. يتم وضع الأنبوب على أساس خرساني خفيف لتجنب التسوية غير المتساوية للأنبوب ومشاكل التسرب الناتجة.

يتم الاحتفاظ بمدخل الأنبوب عمومًا بحوالي 25 سم تحت مستوى الماء في التوزيع. عندما يُتوقع حدوث تقلب كبير في مستوى مياه التوزيع ، يكون المدخل ثابتًا بحيث يكون أقل من الحد الأدنى لمستوى المياه في التوزيع. يوضح الشكل 7.9 مخرج الأنبوب.

من الواضح أن التصريف عبر المنافذ غير المعيارية يختلف باختلاف مستويات المياه في التوزيع والمجرى المائي. في حالة الحقول الواقعة على ارتفاعات عالية ، يكون مستوى المجرى المائي مرتفعًا ، وبالتالي يكون التصريف صغيرًا نسبيًا. ولكن في حالة الحقول الواقعة على ارتفاعات منخفضة ، يكون التصريف أكبر نسبيًا بسبب انخفاض مستويات مجرى المياه.

علاوة على ذلك ، اعتمادًا على كمية سحب المياه في الرأس ، قد يكون وصول الذيل جافًا تمامًا أو يغرق. يمكن زيادة التصريف عبر منافذ الأنابيب عن طريق تعميق المجرى المائي وبالتالي خفض مستوى الماء فيه. يختلف التفريغ من مخرج إلى آخر بسبب ظروف التدفق وأيضًا في أوقات مختلفة على نفس المخرج بسبب تصريف الرواسب في القناة التوزيعية والرابطية.

على هذا النحو ، فإن التوزيع المناسب والعادل للمياه أمر صعب للغاية. هذه عيوب خطيرة لمنافذ الأنابيب. ومع ذلك ، يمكن للمنافذ غير المعيارية أن تعمل بشكل جيد للرؤوس المنخفضة أيضًا وهذه ميزة رئيسية. يتم اعتماد منافذ الأنابيب في المراحل الأولى من التوزيع أو للري الإضافي في موسم يتوفر فيه فائض من الإمداد.

النوع 2. منافذ شبه معيارية:

يعتمد التصريف من خلال منفذ قناة شبه معياري (أو نصف وحدة أو مخرج مرن) فقط على مستوى الماء في التوزيع ، ولا يتأثر بمستوى المياه في المجرى المائي بشرط توفر الحد الأدنى من رأس العمل المطلوب لعمله.

تعتبر الوحدة شبه النمطية أكثر ملاءمة لتحقيق التوزيع العادل للمياه في جميع منافذ التوزيع. يتمثل العيب الوحيد في منفذ القناة شبه المعياري في أنه ينطوي على فقد أكبر نسبيًا للرأس.

إن أبسط نوع من منافذ القناة شبه المعيارية هو مخرج أنبوب يتم تفريغه بحرية في الغلاف الجوي. يعمل مخرج الأنبوب الموصوف بأنه مخرج غير معياري كوحدة شبه نمطية عندما يتم تفريغه بحرية في المجرى المائي. يتم وضع نهاية خروج الأنبوب أعلى من مستوى الماء في المجرى المائي.

في هذه الحالة ، رأس العمل H هو الفرق بين مستوى الماء في التوزيع ومركز مخرج الأنبوب. لا يمكن للمزارع زيادة التصريف عبر مخرج الأنبوب عن طريق حفر المجرى المائي ، وبالتالي خفض مستوى الماء في المجرى المائي. تشتمل الأنواع الأخرى من المنافذ المرنة على منفذ قياس Kennedy & # 8217s ، ومخرج مجرى مفتوح ، ووحدات شبه ذات فتحات.

(ط) منفذ قياس كينيدي & # 8217s:

تم تطوير هذا المنفذ بواسطة R.G. كينيدي في عام 1906. ويتكون بشكل أساسي من فتحة بها مدخل بيلماوث ، وأنبوب توصيل طويل التمدد وعمود هوائي عمودي متداخل وخجول فوق الحلق (الشكل 7.10). يسمح أنبوب تهوية الهواء بالتدوير الحر للهواء حول الطائرة.

هذا الترتيب يجعل التصريف عبر المخرج مستقلاً عن مستوى الماء في المجرى المائي. يدخل الماء النفاث في أنبوب التمدد من الحديد الزهر الذي يبلغ طوله حوالي 3 أمتار وفي نهايته يتم توفير تمديد أنبوب أسمنتي بشكل عام. ثم يتم تصريف المياه إلى المجرى المائي.

يمكن العبث بهذا المخرج بسهولة من قبل المزارع الذي يسد أنبوب تنفيس الهواء لزيادة التفريغ عبر المخرج. بسبب هذا العيب وتكلفته العالية ، لا يتم استخدام منفذ مقياس Kennedy & # 8217s بشكل عام.

منفذ التدفق المفتوح عبارة عن سد به حلق ضيق بدرجة كافية لضمان التدفق فوق الحرج ، وطويل بما يكفي لضمان بقاء قسم التحكم داخل الحلق في جميع التصريفات إلى أقصى حد. يتم توفير توسيع تدريجي في اتجاه مجرى الحلق. تم بناء الهيكل بأكمله من الطوب ، لكن قسم التحكم يتم توفيره بشكل عام من الحديد الزهر أو السرير الفولاذي ولوحات الفحص.

يضمن هذا الترتيب تكوين قفزة هيدروليكية وبالتالي يظل تصريف المخرج مستقلاً عن مستوى الماء في المجرى المائي. يوضح الشكل 7.11 منفذ مجرى مفتوح شائع الاستخدام في البنجاب. يتناسب التصريف عبر مخرج القناة مع H 3/2.

(3) الوحدات شبه الفوهة:

تتكون الوحدة النمطية ذات الفتحة النصفية من فتحة يتبعها مجرى يتوسع تدريجياً وخافت على جانب مجرى النهر (الشكل 7.12). يؤدي التدفق فوق الحرج عبر الفتحة إلى تكوين قفزة هيدروليكية في المسيل المتوسع ، وبالتالي ، يظل تصريف المخرج مستقلاً عن مستوى الماء في المجرى المائي.

تم تشكيل كتلة السقف بشكل مناسب لضمان التقارب بين الدفق والشايلين بحيث لا يكون معامل التفريغ كثيرًا. يتم تثبيت كتلة السقف في مكانها عن طريق مسامير ملولبة مدمجة في مفتاح البناء. من أجل الضبط ، يمكن تفكيك هذا البناء وتعديل كتلة السقف بشكل مناسب.

بعد ذلك ، يتم إعادة بناء مفتاح البناء. وبالتالي ، يمكن إجراء التعديل بتكلفة بسيطة. ومع ذلك ، فإن العبث بالمخرج من قبل المزارعين يمكن ملاحظته بسهولة من خلال الأضرار التي لحقت بمفتاح البناء. هذه هي الميزة الرئيسية لهذا المنفذ.

اكتب # 3. منافذ معيارية:

في منافذ القناة المعيارية ، يكون التصريف مستقلاً عن مستويات المياه في مجرى التوزيع والمجرى المائي ، ضمن حدود العمل المعقولة. قد تحتوي هذه المنافذ على أجزاء متحركة أو قد تكون بدون أجزاء متحركة. في الحالة الأخيرة ، تسمى هذه الوحدات النمطية الجامدة. منافذ القناة المعيارية ذات الأجزاء المتحركة ليست سهلة التصميم والبناء ، وبالتالي فهي باهظة الثمن.

يوفر منفذ القناة المعياري تصريفًا ثابتًا ، وبالتالي ، يمكّن المزارع من تخطيط ريه وفقًا لذلك. ومع ذلك ، في حالة الإمدادات الزائدة أو الناقصة في التوزيع ، قد يتم غمر نهاية الذيل للتوزيع أو حرمانه من المياه. هذا يرجع إلى سبب أن المنفذ المعياري لن يضبط تفريغه وفقًا للمستوى في التوزيع.

ولكن ، إذا كان سيتم توفير منفذ في قناة فرعية من المحتمل أن تعمل مع تقلبات كبيرة في التفريغ ، فإن منفذًا معياريًا سيكون خيارًا مثاليًا. سيتم تعيين المنفذ عند مستوى منخفض بما يكفي للسماح له بسحب حصته المستحقة عندما يعمل الفرع بإمدادات منخفضة.

عندما يتعين على الفرع حمل الإمدادات الزائدة لتلبية متطلبات الموزعين ، لن يتأثر التفريغ عبر المنفذ المعياري ، وستصل الإمدادات الزائدة إلى التوزيعات المرغوبة.

وبالمثل ، إذا كان المنفذ مطلوبًا ليكون موجودًا في الجزء العلوي من منظم أو سقوط قمة مرتفع ، فسيكون المنفذ المعياري خيارًا مناسبًا. تحتوي معظم المنافذ المعيارية على أجزاء متحركة مما يجعلها مكلفة للتركيب والصيانة.

بعد نوعين من المنافذ المعيارية (المعروفة أيضًا باسم الوحدات الصلبة) ، لا تحتوي على أي جزء متحرك:

تحتوي هذه الوحدة على أنبوب مدخل أسفل بنك التوزيع. يأخذ هذا الأنبوب الماء من التوزيع إلى الأنبوب اللولبي الصاعد الذي يربط غرفة الدوامة (الشكل 7.13). ينتج عن هذا الترتيب حركة دوامة حرة. بسبب هذه الحركة الدوامة الحرة ، هناك اتجاه للماء (بسبب السرعة الأصغر في نصف القطر الأكبر - وهي خاصية لحركة الدوامة) بالقرب من الجدار الخارجي للأنبوب الصاعد. وبالتالي ، ينحدر سطح الماء نحو الجدار الداخلي.

يتم تعليق عدد من الصفائح الحاجزة ذات الحجم المناسب من سقف غرفة الدوامة بحيث تنحدر الأطراف السفلية لهذه الصفائح عكس اتجاه التدفق.

مع الزيادة في الرأس ، فإن رصيف الويفر أعلى الجدار الخارجي للغرفة الدوامة ويصطدم بالحواجز ويدور في الحجرة بين لوحتين متتاليتين. هذا يسبب تبديد الطاقة الزائدة ويؤدي إلى تصريف مستمر. المخرج أكثر تكلفة نسبيًا كما أن سحب الرواسب ليس جيدًا.

(2) وحدة الفتحة الصلبة Khanna & # 8217s:

يشبه مخرج القناة هذا وحدة شبه فتحة. ولكن لديها ، بالإضافة إلى ذلك ، براعم مائلة مثبتة في كتلة السقف (الشكل 7.14). تسبب هذه البراعم تدفقًا عكسيًا ، وبالتالي تحافظ على ثبات تصريف المخرج.

إذا كان مستوى الماء في التوزيع عند أو أقل من مستواه الطبيعي ، فإن المخرج يتصرف مثل فوهة شبه نموذجية. ولكن عندما يكون مستوى الماء في القناة الأم أعلى من مستواه الطبيعي ، يرتفع مستوى الماء في الغرفة A ويدخل في أول لقطة مائلة. هذا يسبب التدفق العكسي وتبديد الطاقة الإضافية.

ينتج عن هذا الحفاظ على التفريغ المستمر. يمكن أن يختلف عدد البراعم المنحدرة وارتفاعها فوق المستوى الطبيعي لتناسب المتطلبات المحلية. يتم وضع البراعم في غرفة بحيث لا يمكن العبث بها. إذا تم حظر البراعم ، يستمر المنفذ في العمل كوحدة شبه نموذجية.


4 إجابات 4

الشروط متشابهة. أعتقد عمومًا أن "الوحدة النمطية" أكبر من "المكون". المكون هو جزء واحد ، عادة ما يكون صغيرًا نسبيًا في النطاق ، وربما للأغراض العامة. تشمل الأمثلة عناصر تحكم واجهة المستخدم و "مكونات الخلفية" مثل أجهزة ضبط الوقت ومساعدات الخيط وما إلى ذلك. "الوحدة النمطية" هي جزء أكبر من الكل ، وعادة ما يؤدي وظيفة أساسية معقدة دون تدخل خارجي. يمكن أن تكون مكتبة الفصل لتطبيق يوفر التكامل مع البريد الإلكتروني أو قاعدة البيانات. قد يكون كبيرًا مثل تطبيق واحد لمجموعة ، مثل "وحدة حسابات القبض" لمنصة تخطيط موارد المؤسسات / نظام محاسبة.

أعتقد أيضًا أن "الوحدات النمطية" أكثر قابلية للتبادل. يمكن تكرار المكونات ، بحيث تبدو المكونات الجديدة مثل المكونات القديمة ولكنها "أفضل" بطريقة ما ، ولكن عادةً ما يعتمد تصميم النظام بشكل أكثر صرامة على أحد المكونات (أو بديل مصمم ليتوافق مع السلوك المحدد للغاية لهذا المكون). في مصطلحات غير الكمبيوتر ، قد يكون "المكون" هو كتلة محرك السيارة التي يمكنك تعديلها داخل المحرك ، أو حتى استبدالها بالكامل ، ولكن يجب أن تحتوي السيارة على محرك ، ويجب أن يتوافق مع مواصفات صارمة للغاية مثل الأبعاد ، الوزن ونقاط التثبيت وما إلى ذلك من أجل استبدال المحرك "المخزون" الذي تم تصميم السيارة في الأصل لاستخدامه. من ناحية أخرى ، تشير "الوحدة النمطية" إلى وظيفة من نوع "المكونات الإضافية" مهما كانت تلك الوحدة ، ويمكن توصيلها بطريقة خفيفة الوزن بحيث يمكن إزالة الوحدة و / أو استبدالها بأقل تأثير على الأجزاء الأخرى النظام. النظام الكهربائي للمنزل هو نظام معياري للغاية يمكنك توصيل أي شيء به قابس 120V15A في أي وعاء 120V15A وتوقع أن يعمل الشيء الذي تقوم بتوصيله. لا يمكن أن تهتم الأسلاك المنزلية بما يتم توصيله في مكانه ، بشرط ألا تتجاوز متطلبات الطاقة في أي فرع من فروع النظام الحدود الآمنة.


عينة تحليل مستوى التخصيب ووحدة مسار KEGG

تحليل التخصيب على مستوى العينة (SLEA) هو منهجية جديدة لها استخدام أكثر عمومية لتحليل التخصيب على مستوى العينات الفردية وقد تم قبولها على نطاق واسع مؤخرًا [11-17]. يتم تمثيل المسارات أو الوحدات النمطية كقوائم للجينات ، والتي يمكن الحصول عليها من الأدبيات أو المستودعات عبر الإنترنت مثل Gene Ontology و KEGG ، وكذلك يتم تحديدها من خلال فحوصات أخرى عالية الإنتاجية. بدون استخدام معلومات النمط الظاهري المسبقة حول العينات ، تحسب SLEA درجة الإثراء لكل عينة لكل مجموعة جينات باستخدام اختبار z. تُستخدم هذه الدرجة لتحديد الأهمية النسبية للوحدة أو المسار المقابل في مجموعات مختلفة من المرضى [11 ، 13].

في هذه الدراسة ، تم إجراء تحليل التخصيب لكل عينة باستخدام الإصدار 1.6.0 من Gitools. استخدمنا طريقة z-Score كما هو موضح أعلاه. تقارن هذه الطريقة متوسط ​​قيمة التعبير (أو الوسيط) للجينات في كل وحدة مع توزيع متوسط ​​(أو متوسط) من 10000 وحدة عشوائية من نفس الحجم مأخوذة من قيم التعبير لنفس العينة. نتيجة تحليل الإثراء هذا هي علامة z ، وهي مقياس للاختلاف بين قيم التعبير المرصودة والمتوقعة (أو الوسيط) لمجموعة الجينات. تم تصحيح القيمة P المتعلقة بالدرجة z للاختبار المتعدد باستخدام طريقة معدل الاكتشاف الخاطئ (FDR) Benjamini-Hochberg. يتم إثراء الوحدة & # 8220 بشكل إيجابي & # 8221 في عينة إذا كانت تحتوي على علامة z موجبة مع قيمة P مصححة & # 60 0.05 وتم & # 8220 إثراء سلبيًا & # 8221 إذا كانت درجة z سالبة مع تصحيح P- القيمة & # 60 0.05 [11 ، 13 ، 17]. إلى جانب حالة التخصيب للعينات الفردية ، استخدمنا أيضًا قيم التخصيب لتجميع المسار وتحليل المكون الأساسي كما هو موضح [14 ، 17]. تم تصور النتائج كخرائط حرارية في Gitools ، وهو أمر مفيد لتحديد وتفسير أنماط التخصيب بين العينات.

تم تنزيل وحدات مسار KEGG على http://www.genome.jp/kegg/pathway.html. لقد درسنا ما مجموعه 294 مسارًا للإشارة في قواعد بيانات KEGG. لكل مسار ، حددنا جميع الجينات ذات الصلة. من خلال تعيين أسماء الجينات في مجموعات الجينات المحددة باستخدام مسارات KEGG وأسماء الجينات في مجموعة بيانات TCGA ومجموعة بيانات Rembrandt ، استخرجنا ملفات تعريف التعبير الجيني لكل مسار من 294 مسارًا من 529 عينة ورم في مجموعة التدريب وعينات الورم 228. في مجموعة التحقق من الصحة.


الاستنتاجات

يعد حد دقة خوارزميات التهيئة عائقًا رئيسيًا للبحث عن خوارزميات حسابية قادرة على اكتشاف الوحدات ذات الصلة بيولوجيًا في الشبكات الجزيئية. أظهرت طريقتنا دقة أفضل في النمذجة وأظهرت قدرتها على إيجاد وحدات أصغر على شبكات LFR الاصطناعية التي تحاكي الشبكات الجزيئية وشبكات تفاعل البروتين البروتين الحقيقي. تم تحسين الجودة الطوبولوجية والأهمية الوظيفية للوحدات التي تم تحقيقها بعد تطبيق طريقتنا بشكل كبير مقارنة بالخوارزميات الحالية. تعد خوارزمية التحسين التي تم تطويرها هنا أسلوبًا بسيطًا وتدريجيًا يمكن أن يمتد إلى خوارزميات أخرى لاكتشاف الوحدة النمطية لتعظيم الجودة لتحسين تأثيرات حد الدقة. يمكن للمرء أن يبحث بشكل أكبر في خصائص التقارب لخوارزمية لدينا ، والتطبيق في المجموعات المتداخلة وتأثير عتبة فقدان الجودة.


أساليب

المواد النباتية والتصميم التجريبي

الصنف منخفض الكادميوم التراكمي "315” (ا. جابونيكا، باختصار S315) والصنف عالي التراكم Cd "شندو 47” (ا. جابونيكا، اختصار لـ S47) كمواد نباتية. تم الحصول على جميع البذور من بنك موارد الأصول الوراثية في مقاطعة لياونينغ مع رقم الوصول Liaoshendao [2001] رقم 96 و Liaoshendao [2010] رقم 235 لـ S315 و S47 ، على التوالي. تم إجراء التجربة في صوبة زراعية تجريبية تقع في جامعة الشمال الشرقي الزراعية. في ثلاث مراحل من الأوراق الحقيقية ، تم زرع شتلات الأرز في الدفيئة باستخدام إستراتيجية الكثافة التقليدية والإضاءة والتسميد. تم استخدام ما مجموعه 60 شتلة أرز (بما في ذلك 30 شتلة من S315 و S47) كمواد نباتية. تم تقسيم كل صنف أرز (30 شتلة) بشكل عشوائي إلى حوضين (15 نباتًا لكل منهما) ، أحدهما كان مليئًا بمياه موحلة خالية من Cd 2+ (مجموعة التحكم ، تم وضع علامة C) والآخر تمت معالجته باستخدام CdCl2· 2.5 ح2O (10 مجم / كجم) حتى النضج (مجموعة علاج الكادميوم ، والمشار إليها بـ T). في المجموع ، تم تصميم أربع مجموعات ، بما في ذلك C-S315 و T-S315 و C-S47 و T-S47. عينات العقدة الأولى (العقد غير الممتدة ، والمشار إليها على أنها A ، الشكل 1) ، عقدة الذعر (تم تمييزها على أنها B ، الشكل 1))، وتم جمع الحبوب في مرحلة ملء الحبوب لتحديد محتوى الكادميوم بخمس تكرارات بيولوجية (ثلاث تكرارات فنية لكل منها). تم جمع جميع عينات العقد الجذعية (العقد الأولى والعقد الدالية) لتحليل النسخ وتم تمييزها على أنها C-S315-A و T-S315-A و C-S315-B و T-S315-B و C-S47-A ، تم تعيين T-S47-A و C-S47-B و T-S47-B على التوالي ، وتم تعيين ثلاث مكررات بيولوجية لكل مجموعة (كل نسخة بيولوجية تحتوي على ثلاثة أفراد). تم تخزين جميع العينات الطازجة عند -80 درجة مئوية حتى فحصها.

تحديد مجموع تركيزات الكادميوم

لتحديد تركيز الكادميوم في العقدة A ، والعقدة B ، وحبوب الأرز ، تم استخدام مقياس الامتصاص الذري (AAS) وفقًا للتعليمات. لفترة وجيزة ، تم تقطيع الأنسجة الطازجة وتجفيفها ومسحوقها. تمت معالجة 100 مجم من المسحوق بـ 1 مل HNO3 وتم تخفيفه في 20 مل من الماء عالي النقاوة. محلول CD القياسي (CdCl2) كعينات لمراقبة الجودة.

إجمالي استخراج الحمض النووي الريبي وإنشاء مكتبات مرنا

تم استخراج الحمض النووي الريبي الكلي من أنسجة العقد الجذعية باستخدام مجموعة نباتات RNAprep النقية (تيانجين ، الصين). تم تقييم جودة الحمض النووي الريبي باستخدام الرحلان الكهربائي للهلام و Nanodrop (Thermo ، الولايات المتحدة الأمريكية). تم تجميع عينات RNA متساوية من ثلاثة أفراد في كل مجموعة في عينة مركبة واحدة (كتكرار بيولوجي) ، وتم تحضير 3 عينات مركبة في كل مجموعة (ن = 24 عينة) وفقًا لذلك. تم نسخ جميع عينات الحمض النووي الريبي بشكل عكسي إلى عينات (كدنا) باستخدام مجموعة كوانتسكريبت RT (تيانجين ، الصين). تم إنشاء مكتبات التسلسل بعد ذلك باستخدام mRNA-seq V3 Library Prep Kit لـ Illumina (Vazyme ، الصين) وفقًا لتعليمات الشركة المصنعة. تم تقييم جودة المكتبة باستخدام Agilent 2100 Bioanalyzer (Agilent Technologies ، الولايات المتحدة الأمريكية). أخيرًا ، تم استخدام منصة تسلسل Illumina HiSeq X (وضع نهاية الزوج 2 × 150 نقطة أساس) للحصول على بيانات التسلسل.

معالجة بيانات تسلسل الرنا المرسال

تم التحكم في جودة بيانات التسلسل الخام (تنسيق .fastq) باستخدام FastQC (الإصدار 0.11.5 ، http://www.bioinformatics.babraham.ac.uk/projects/fastqc/). تمت إزالة قراءات منخفضة الجودة وقراءات المحول من البيانات الأولية وتم تجميع البيانات النظيفة ومقارنتها بالجينوم المرجعي للأرز (IRGSP-1.0.28 ، http://rice.plantbiology.msu.edu/pub/data/Eukaryotic_Projects/ o_sativa /) باستخدام hisat2 (http://ccb.jhu.edu/software/hisat2). تم حساب قيمة FPKM (العدد المتوقع من الأجزاء لكل كيلو بايت لكل مليون قراءة) من القراءات باستخدام أزرار Cufflinks (الإصدار 2.2.1 ، http://cole-trapnell-lab.github.io/cufflinks/). تم إجراء تحليل المكون الرئيسي (PCA) وتحليل ارتباط بيرسون بناءً على FPKM. تم تحديد الجينات المعبر عنها تفاضليًا (DEGs) باستخدام DESeq (http://bioconductor.org/packages/release/bioc/html/DESeq.html) 49 ، مع معايير p & lt 0.05 و | log2(طي التغيير ، FC) | ≥ 2. الجينات مع السجل2FC & GT 2 وتسجيل2تم تحديد FC & lt −2 على أنها DEGs منظمة لأعلى ولأسفل ، على التوالي. تم تقديم المجموعات الهرمية بناءً على ملفات تعريف تعبير DEGs بواسطة pheatmap (الإصدار 1.0.10 https://cran.r-project.org/web/packages/pheatmap/index.html).

تحليلات WGCNA لـ DEGs

تم استخدام حزمة R WGCNA (الإصدار 1.61 https://cran.r-project.org/web/packages/WGCNA/index.html) لتحليل وحدة التعبير المشترك الخاصة بـ DEGs 50. تم تحديد معلمات WGCNA لقوة العتبة الناعمة لمصفوفة الجوار ومعايير مربع معامل الارتباط من eigengenes وفقًا لشروط الهيكل التقريبية الخالية من المقاييس ومعايير القطع لـ 30 جينًا والارتفاع المقطوع = 0.15. كان الاختلاف في مصفوفة الجوار 0.2. بعد ذلك ، تم تحديد وحدات WGCNA (شبكة التعبير المشترك) من eigengenes وتم تحديد الشبكات المرتبطة بالسمات الزراعية بمعيار ارتباط الاستقرار p 0.05. تم الاحتفاظ بالوحدات ذات الأهمية الجينية (معامل ارتباط بيرسون) 0.6 للسمات الزراعية (علاج الكادميوم وتراكم الكادميوم وعقد الأنسجة المختلفة) لمزيد من التحليلات.

تحليل تخصيب GO و KEGG

خضعت DEGs في الوحدات النمطية المرتبطة بالسمات الزراعية بشكل منفصل لتحليل الإثراء لمسارات Gene Ontoloy (GO http://www.Geneontology.org/) و KEGG (موسوعة كيوتو للجينات والجينوم). تم تحديد مسارات GO البيولوجية (BP) و KEGG الهامة بمعيار p & lt 0.05.

تحليل التعبير الجيني qRT-PCR

تم إجراء تحليل qRT-PCR للتحقق من التعبير عن DEGs المرشح. تم تصميم الاشعال من DEGs المرشحة باستخدام Primer Premier 5.0 (http://www.PremierBiosoft.com). احتوى حجم تفاعل 20 ميكرولتر على 2 ميكرولتر من cDNA المخفف ، و 0.5 ميكرولتر من البادئات الأمامية والخلفية (10 ميكرومتر) ، و 10 ميكرولتر من 2 × POWRUP SYBR MASTER MIX (Thermo ، الولايات المتحدة الأمريكية) و 7 ميكرولتر من dd H2تم إجراء تضخيم PCR على نظام Eppendorf Mastercycler pro PCR (إيبندورف ، ألمانيا) مع 95 درجة مئوية لمدة 5 دقائق ، تليها 40 دورة من 95 درجة مئوية لمدة 15 ثانية ، 58 درجة مئوية لمدة 30 ثانية ، ثم 72 درجة مئوية لمدة 5 دقائق. تم حساب الكمي النسبي بطريقة 2 CT. تم تصميم ثلاث مكررات بيولوجية مستقلة هنا.

تحليل احصائي

تم إجراء التحليل الإحصائي باستخدام GraphPad Prism 6 (https://www.graphpad.com/support/prism-6-updates/). تم التعبير عن جميع البيانات التجريبية على أنها متوسط ​​الانحراف المعياري (SD) ، وتم تحليل الاختلافات بين المجموعات أو المعالجات باستخدام اختبار t غير المزاوج. تم تحليل الاختلافات بين الأنسجة باستخدام اختبار ANOVA أحادي الاتجاه. تم تعيين P & lt 0.05 كعتبة معنوية للفروق الإحصائية.

الموافقة الأخلاقية

لا تحتوي هذه المقالة على أي دراسات مع مشاركين بشريين أو حيوانات قام بها أي من المؤلفين.


الملخص

قشور التربة البيولوجية (biocrusts) منتشرة على نطاق واسع في البيئات القاحلة وشبه القاحلة في جميع أنحاء العالم. تساهم المسارات الأيضية للميكروبيوم في الغشاء الحيوي في عمليات بيوجيوكيميائية مهمة تعمل على تحسين الخصائص الفيزيائية والكيميائية للتربة السطحية. ومع ذلك ، فإن الاختلافات في العمليات الميكروبية بين أنواع مختلفة من الكائنات الحية الدقيقة تمت دراستها بشكل سيئ من خلال التحليلات الميتاجينومية. في هذه الدراسة ، قمنا بمقارنة نوعين من أنواع الكائنات الحية (biocrusts التي تهيمن عليها البكتيريا والغبار الحيوي الذي يهيمن عليه الطحالب) باستخدام التسلسل الميتاجينومي للبندقية. أظهرت نتائجنا ذلك أكتينوباكتيريا كانت الشعبة الأكثر وفرة في الميكروبيوم من البكتريا والطحالب الحيوية ، على الرغم من أن كلا النوعين من الكائنات الحية يختلفان في تكوين الشعب الأخرى الوفيرة التالية بروتيوباكتيريا, الحمضية, البكتيريا الزرقاء, الكريات الحلقية و الجراثيم. اختلف ملف تعريف المسارات الأيضية لـ C- و N- للميتاجينوم بين البكتريا والطحالب. أظهرت النتائج أن الجينات التي تشفر إنزيم نازعة هيدروجين أول أكسيد الكربون كانت أكثر وفرة من الجين المشفر لـ ribulose 1،5-bisphosphate carboxylase / Oxygenase (RubisCO) المتضمن في دورة كالفين ، وهو في الواقع المسار الأيضي الرئيسي لتثبيت الكربون في كلا النوعين من الغبار الحيوي. تنوع منخفض في N.2 يبدو أن مسارات التثبيت هي السمة المميزة لميكروبات الغبار الحيوي ، بينما سيطر تقليل النيتروجين على شبكات التمثيل الغذائي لكلا النوعين من النباتات الحيوية. كان الميكروبيوم في الكائنات الحية البكتيرية الغنية بجينات اختزال النترات الاستيعابية ، في حين أن الميكروبيوم في الطحالب الحيوية كان غنيًا بجينات اختزال النترات. من بين المعلمات الكيميائية (الحيوية) ، فإن الكربون العضوي الكلي (TOC) هو الذي يميز بين الغبار الحيوي البكتيري والطحلب. تشير دراستنا إلى أن أنواع الغبار الحيوي لها تأثيرات كبيرة على محتوى الكربون العضوي الكلي والتنوع التصنيفي والجيني والأيضي.


الوحدات في BMSc

ال برنامج بكالوريوس العلوم الطبية (BMSc) هو مزيج من جميع الوحدات التي تؤدي إلى التخرج بدرجات BMSc. & # 160القبول في برنامج BMSc يحدث في السنة 3 ويمكن فقط للطلاب المقبولين في السنة 3 BMSc متابعة الوحدات التي تؤدي إلى التخرج بشهادات BMSc.

ما هي الوحدات التي تؤدي إلى الحصول على درجات BMSc؟

وحدات التخصص مع مرتبة الشرف في BMSc

هناك 21 وحدة تخصص مع مرتبة الشرف مما يؤدي إلى التخرج بشهادات BMSc (مع مرتبة الشرف) ويمكن فقط للطلاب في العامين 3 و 4 BMSc التسجيل في هذه الوحدات.

التسجيل في السنة 3 و 4 لكل وحدة تخصص مع مرتبة الشرف محدود بسبب دورة التخرج المطلوبة في السنة 4:

  • 20 وحدة تخصص مع مرتبة الشرف تحتوي على مستوى 4000 مشروع البحث كدورة تتويجا
  • يتطلب التخصص مع مرتبة الشرف في IMS دورة نصف معملية متقدمة على مستوى 4000 ونصف دورة موضوعات مختارة مثل دورات تتويجا (انظر العلوم الطبية 4900F / G و 4930F / G.)

إذا تقدم عدد أكبر من الطلاب للقبول في وحدة تخصص تخصص مع مرتبة الشرف أكثر من المساحات المتاحة ، يصبح القبول في تخصص مرتبة الشرف أمرًا تنافسيًا:

  • ارى القبول في السنة الثالثة BMSc للحصول على معلومات حول القبول في وحدات التخصص مع مرتبة الشرف في السنة 3 (مثل السعة القصوى والمتوسطات التنافسية للقبول في كل وحدة ، وما إلى ذلك)
  • ارى القبول في السنة 4 BMSc للحصول على معلومات حول القبول في السنة 4 من وحدات التخصص مع مرتبة الشرف (مثل السعة القصوى والمتوسطات المرجحة التنافسية للقبول في كل وحدة ، وما إلى ذلك)

انظر التقويم الاكاديمى للحصول على قائمة كاملة بالوحدات التي تقدمها أقسام العلوم الطبية الأساسية.

تخصص مزدوج في BMSc

يمكن إكمال التخصصات المزدوجة في كل من BMSc (مع مرتبة الشرف) ودرجات BMSc (غير مع مرتبة الشرف) ، بشرط اختيار كلتا الوحدات الرئيسية من 9 وحدات رئيسية التي تقدمها أقسام العلوم الطبية الأساسية. الاختلاف الوحيد بين التخصصات المزدوجة في درجة BMSc (مع مرتبة الشرف) والتخصصات المزدوجة في درجة BMSc (بدون مرتبة الشرف) هو مستوى الدرجات التي تم الحصول عليها في الدورات المعيارية. انظر متطلبات التخرج لدرجة البكالوريوس مع مرتبة الشرف و ال متطلبات التخرج لدرجة البكالوريوس (أربع سنوات).

يمكن للطلاب فقط في السنة 3 و 4 BMSc التسجيل في التخصصات المزدوجة التي تؤدي إلى التخرج مع BMSc (مع مرتبة الشرف) ودرجات BMSc (غير مع مرتبة الشرف):

  • تُمنح درجة BMSc (غير مع مرتبة الشرف) إذا كان المتوسط ​​في الدورات 6.0 المطلوبة لأحد التخصصات الرئيسية أو كليهما أقل من 70 ٪ و / أو تم تحقيق علامة أقل من 60 ٪ في دورة معيارية في أحد أو كلا التخصصين. الوحدات و / أو في حالة تحقيق درجة رسوب في أي دورة

التسجيل في التخصصات المزدوجة هو ليس مقيد لأن أيا من التخصصات لا يحتوي على دورة تتويجا في السنة 4:

  • دورات تتويجا على مستوى 4000 (المشاريع البحثية والعلوم الطبية 4900F / G + 4930F / G) فقط من قبل الطلاب في وحدات التخصص مع مرتبة الشرف

سيجد معظم طلاب BMSc الذين يكملون التخصصات المزدوجة أن نفس الدورات تظهر في كلا الوحدتين الرئيسيتين (على سبيل المثال ، تظهر الكيمياء الحيوية 2280A في كلا التخصصين):

  • يمكن احتساب 1.0 "دورة مشتركة" كحد أقصى في كلا الوحدتين - راجع سياسة المقرر العام
  • ارى القبول في السنة الثالثة BMSc و القبول في السنة 4 BMSc للحصول على معلومات حول القبول في التخصصات المزدوجة في السنتين 3 و 4

انظر التقويم الاكاديمى للحصول على قائمة كاملة بالوحدات التي تقدمها أقسام العلوم الطبية الأساسية.

تخصص في العلوم الطبية متعددة التخصصات (IMS)

لا يوجد سوى وحدة تخصص واحدة متوفرة في برنامج BMSc - التخصص في IMS - ولا يحق إلا للطلاب المسجلين في الصفين 3 و 4 BMSc التسجيل في هذه الوحدة.

Very few students pursue a Specialization in IMS since this module leads to graduation with a non-honours BMSc degree. Since most students in the BMSc Program meet and/or exceed the marks/averages required to register in Honours degrees, students are strongly encouraged to pursue either Honours Specialization modules or Double Majors.

Enrollment in the Specialization in IMS is ليس limited as this module does not contain a capstone course in Year 4

  • the 4000-level capstone courses Medical Sciences 4900F/G + 4930F/G) cannot be taken by students in the Specialization in IMS.
  • ارى Admission to Year 3 BMSc و Admission to Year 4 BMSc for information about admission to the Specialization in IMS in Years 3 and 4

انظر Academic Calendar for the complete listing of modules offered by the basic medical science departments

Discipline-specific or interdisciplinary modules?

The decision to pursue a discipline-specific module or an IMS module is a personal decision for each student. Students seeking admission to graduate and/or professional programs after their BMSc degrees are encouraged to investigate whether their choice of discipline-specific or interdisciplinary modules will influence their eligibility.

Discipline-specific modules

Modules that focus on one or two specific basic medical science disciplines in Years 3 and 4 are referred to as "discipline-specific" modules. Examples of how the discipline-specific modules differ from the IMS modules are as follows:

  • discipline-specific modules are more structured than IMS modules
  • أ Research Project is undertaken in Year 4 by students in discipline-specific Honors Specialization modules

Interdisciplinary modules in BMSc

In Years 3 and 4 of the Interdisciplinary Medical Sciences (IMS) modules, at least two basic medical science disciplines must be studied and each student chooses the disciplines to be studied.

  • rather than a Research Project in Year 4, students in the Honours Specialization in IMS take Medical Sciences 4900F/G (lab course) and 4930F/G (lecture course)in which a clinical condition/disease is considered from an interdisciplinary perspective
  • students in the Major in IMSare required to take Medical Sciences 4931F/G to gain insight into the study of a clinical condition from the lens of the various disciplines.

Which to pursue: Honours Specialization or Double Majors? or Specialization?

Students are encouraged to pursue either an Honours Specialization module or Double Majors within the BMSc Program since these lead to graduation with a BMSc Honours degree. Students completing a Specialization module will complete a BMSc degree (non-honours). دبليو

Students often ask if an Honours Specialization module will benefit them more than Double Majors upon graduation with a BMSc degree. An Honours Specialization module will benefit أنت if the program/career to which أنت wish to apply after graduation either prefers or requires an Honours Specialization module.

Why consider an Honours Specialization module?

You might wish to consider an Honours Specialization module if:

  • you want to graduate with an Honours degree (might be required or preferred for your career path)
  • you would like to take a capstone course in Year 4: either (i) a Research Project in discipline-specific Honours Specialization modules, or (ii) Medical Sciences 4900F/G and 4930F/G for the Honours Specialization in IMS

Some graduate programs (Masters, PhD) at various universities may prefer students who have completed a research project in their undergraduate degree, while other graduate programs may simply want students to possess an Honours degree.

You'll need to contact the specific programs to which you wish to apply for answers to questions like:

  • is an honours degree required (or preferred) for admission?
  • am I at an advantage for admission if I complete an Honours Specialization module vs. Double Majors?
  • am I a more competitive candidate if I complete a Research Project (only available in discipline-specific Honours Specialization modules)

Why consider Double Majors?

Double Majors lead to graduation with either a BMSc Honours degree or a BMSc degree (non-honours). The Majors are the same in the two degree types (i.e. the required courses are exactly the same) but students need higher marks to graduate with the Honours degree (e.g. at least 60% in each modular course and an average of 70% on all courses in each Major - see details هنا).

You might wish to consider Double Majors if:

  • you want to study two disciplines within the basic medical sciences but there is not an Honours Specialization module that contains courses from the two disciplines
    • examples of modules that contain more than one discipline include Honours Specialization in IMS and Honours Specialization in Biochemistry and Cancer Biology

    Registration in Double Majors in Year 4 is not limited to a particular number of students in Year 4 and you will be admitted to Year 4 Double Majors from Year 3 BMSc as long as you have the prerequisites to take the required 4000-level courses.

    Keep in mind that Double Majors in the BMSc Program almost always have "common courses" - modular courses that show up in both modules - and that there is a policy that specifies that a maximum of 1.0 common course can be used toward both modules (see details of the Common Course Policy).

    Why (or why not) consider a Specialization in IMS?

    A Specialization in IMS leads only to a non-honours BMSc degree and you need to determine if any program/career in which you might be interested after your degree either requires or prefers an Honours degree.

    You might wish to consider a Specialization in IMS if:

      your career path does not require or prefer an Honours degree

    We do not encourage you to complete the Specialization in IMS since you cannot graduate with an Honours degree. Very few BMSc students graduate with the Specialization in IMS for this reason.


    Adding Items to a Learning Module

    Now that you have created a Learning Module, it is time to add an item to it. An item can be any of the following:

    • Text you enter
    • An attached file in a variety of formats, including HTML, .jpg, or .gif
    • A series of files that are linked together such as a web site
    • An embedded file such as a Flash animation or YouTube video
    • A combination of options listed above

    An item can be any type of formatted text, such as reference materials, directions, a reading list, or lecture notes. Images, external links, tables, bulleted lists, and file attachments can also be added.

    QUICK STEPS: adding items to a Learning Module

    1. In Edit Mode, on the Course Menu, click the Content Area containing the Learning Module.
    2. On the Content Area page, click the Learning Module’s title.
    3. On the Learning Module’s Action Bar, point to Build Content and click Item.
    4. On the Create Item page, enter a Name. The Name will appear in the Table of Contents in the Learning Module.
    5. Enter text in the Text box. Use formatting options to select font face, size, alignment and color. Use the Text Editor to insert images, embed multimedia files and spell check.
    6. Add an attached file by clicking Browse My Computer, or Browse Course Files.
    7. Select the Options for availability, tracking, and date and time restrictions.
    8. Click Submit.

    You can enter a name for a file attachment, rather than use the file name. If you do not enter a name, the file name will be used.


    شاهد الفيديو: KEGG Tutorial: KAAS Job Request (أغسطس 2022).