معلومة

5.6: الخاتمة والموارد - علم الأحياء

5.6: الخاتمة والموارد - علم الأحياء


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.

استنتاج

ماذا تعلمت؟

فكر في ما لاحظته اليوم في مجهرك والصور المقدمة ، جنبًا إلى جنب مع ما تعرفه عن دورات حياة الكائنات الحية. اربط ما لاحظته من هياكلها وحجمها ومراحل حياتها وما إلى ذلك ، بما تعرفه عن قدرتها على التسبب في المرض أو ما تعتقد أنه قد يساعدها على البقاء على قيد الحياة وإمكانية تسببها في المرض.

موارد

الخلية: www.microbeworld.org/types-of-microbes/protista

ملاريا: https://www.cdc.gov/malaria/about/index.html

صور CDC للطفيليات: http://www.cdc.gov/dpdx/az.html


علم الأحياء وعلاج سرطان oligometastatic

تمت ملاحظة التقارير السريرية عن النقائل السرطانية المحدودة والقابلة للعلاج ، وهي حالة مرضية موجودة في منطقة انتقالية بين مرض جهازي موضعي وواسع الانتشار ، في بعض الأحيان تاريخيًا ويطلق عليها الآن اسم oligometastasis. تشعب تشخيص ورم خبيث قليل هو تغيير في نموذج العلاج ، أي إذا تم التحكم في موقع السرطان الأولي (إذا كان لا يزال موجودًا) أو تم استئصاله ، وتم استئصال المواقع النقيلية (جراحيًا أو بالإشعاع) ، وهي فترة طويلة خالية من الأمراض ، وربما حتى العلاج ، يمكن تحقيقه. إن التشخيصات الجزيئية المعاصرة تقترب أكثر من كونها قادرة على تحديد مكان الرواسب النقيلية الفردية ضمن سلسلة متصلة من الورم الخبيث. النماذج قبل السريرية هي في بداية وضع الأساس لفهم حالة oligometastatic. وفي الوقت نفسه ، في العيادة ، يتم تصنيف المرضى بشكل متزايد على أنهم يعانون من مرض oligometastatic ويتم علاجهم بسبب التصوير التشخيصي المحسن ، وخيارات العلاج الجديدة مع القدرة على توفير إما علاج مباشر أو علاجي ، وتعريفات واسعة تدريجيًا لورم قلة القلة.


أمثلة على كلادوجرام

الرئيسيات

في مخطط cladogram أعلاه من الرئيسيات ، تم سرد المجموعات المختلفة من الرئيسيات التي تتم مقارنتها في الأعلى. تمثل العقد المختلفة في الرسم البياني مختلف الأسلاف المشتركة بين المجموعات. تعتبر القردة ، والمجموعة التي تحتوي على البشر ، وجميع الأسلاف المشتركة (العقد) وصولاً إلى أدنى القرد كليد ، أو مجموعة من الكائنات الحية ذات الخصائص المتشابهة بسبب السلالة المشتركة. يمكن تمديد الكليد ليشمل كل شيء باستثناء الليمور واللوريس والعقدة السفلية. إذا كان الأمر كذلك ، فسيتم اعتبار الخط المؤدي إلى الليمور هو خارج المجموعة، في حين أن بقية الرئيسيات تعتبر في مجموعة. تستخدم هذه المصطلحات ببساطة لوصف المجموعات المختلفة عند مناقشتها في الكتابة العلمية.

الحيتان والحيوانات ذات الصلة

النظر في المربع العلوي من Cetaceamorpha، يمثل هذا الفرع الحيتانيات (الحيتان والدلافين) وأسلافهم المرتبطين بها. حتى اكتشاف الحفريات المختلفة التي تسد الفجوة بين أفراس النهر والحيتان ، كان نسالة هذه الشجرة موضع تساؤل. ومع ذلك ، فقد بدأت هذه الحفريات في سد الفجوة بين أفراس النهر والحيتانيات ، مكونة سلسلة من الخطوات الصغيرة. بالقرب من أعلى الرسم التخطيطي ، يقفز عدد التغيرات التطورية من 1 أو 2 إلى 9 أو 10 في كل خطوة. هذا يمثل فجوة تطورية لا تزال غير مفهومة. قد تكون أشكال الأجداد من الحيتان والدلافين المعروضة في هذا المخطط الترقوي عبارة عن حيوانات المياه الضحلة ، كما تراه أطرافهم الوظيفية. مع انتقال أسلاف الحيتان بعيدًا إلى البحر ، تقل احتمالية العثور على بقاياهم المتحجرة.

تم أخذ العديد من الخصائص في الاعتبار عند إنشاء هذا cladogram. على سبيل المثال ، المجموعة الخارجية Ferae هي المجموعة الوحيدة التي ليس لديها نوع من الحافر أو أصابع القدم الكبيرة. بالإضافة إلى ذلك ، تمتلك الفرية أسنانًا آكلة للحوم متخصصة. وتتميز المجموعات الباقية باختلاف الشخصيات المشتقة ، مثل الحدبات في الإبل ، ووجود الكرش في Ruminantiaphorpha ، وغيرها. تعتبر الحيتان مجموعة يصعب افتراضها بسبب نقص الأدلة الأحفورية والاختلاف الفسيولوجي الشاسع بين الحيتان وأقرب أقربائها. بدون أطراف ، على سبيل المثال ، من المستحيل معرفة أن الحوت مرتبط بالحيوانات ذات الأطراف ما لم يتم العثور على بعض الأدلة على ذلك. لحسن الحظ بالنسبة للمنهجيات ، تسمح الأساليب الجديدة لتحليل الحمض النووي للعلماء بمقارنة الحمض النووي مباشرة ، مما يؤدي إلى فهم أفضل لكيفية ارتباط الكائنات الحية وكيف تحدث التغييرات بين السكان.

تفسير Cladograms

في cladograms التالية ، يبدو كما لو تم تقديم نسختين مختلفتين. في مخطط cladogram على اليمين ، يبدو أن A أكثر ارتباطًا بـ C منه في مخطط cladogram على اليسار. هذا مجرد خدعة في العرض ، لكنه لا يمثل أي معنى من حيث الترابط. في الواقع ، يمثل هذان المخططان سلالة واحدة.

عند إنشاء مخطط cladogram أو قراءته ، من المهم أن تتذكر أن السمات المهمة الوحيدة في مخطط cladogram هي الخطوط والعقد. في هذين المخططين ، تكون أطوال الخطوط متماثلة تقريبًا والأهم من ذلك ، أن العقد موجودة في نفس الأماكن. في كلا المخططين ، تشترك A و B في عقدة بعيدة عن أصل الخط في الرسم التخطيطي. يخبرنا هذا أن A و B أكثر ارتباطًا من C بأي من المجموعتين. لا يهم ترتيب A و B ، وكذلك اتجاه الخطوط. يمكن رسم مخطط cladogram من اليسار إلى اليمين أو من اليمين إلى اليسار أو من أعلى إلى أسفل أو من أسفل إلى أعلى. حتى أن بعض المخططات الكبيرة يتم تشكيلها في شكل دائرة لتشمل جميع المجموعات التي تمثلها. في بعض مخططات cladograms ، يتم تمثيل الزمن التطوري في ملايين السنين لإعطاء تقريب من أطوال الخطوط.


حالة الشرح الجنسي في موارد omics

تجمع موارد Omics نتائج آلاف الدراسات لتلخيص العلاقات البيولوجية. في حين أن بعض الباحثين يعتبرون الجنس بشكل منتظم متغيرًا بيولوجيًا ، فقد قررت المعاهد الوطنية للصحة أن الأبحاث الأساسية وما قبل السريرية لا تزال تعاني من التمثيل الزائد للذكور 9. يؤدي هذا بدوره إلى التحيز في مستودعات البيانات الأولية (على سبيل المثال ، GEO (Gene Expression Omnibus) 12) ما لم يتطلب المورد تعليقًا توضيحيًا جنسيًا عند الإرسال (على سبيل المثال ، TCGA (أطلس جينوم السرطان) 13 ، GTEx (Genotype – Tissue Expression) ) 14).

يوجد حاليًا 702 من الموارد المفهرسة التي توثق بشكل جماعي جميع المسارات البيولوجية المعروفة والتفاعلات الجزيئية عبر 24 كائنًا 15. من بين هؤلاء ، يوفر 370 (53 ٪) إشارات إلى المنشورات الأولية التي وصفت المعرفة في الأصل. من بين خمسة من أكثر الموارد التي يتم الاستشهاد بها ، والتي تم بناء العديد من أدوات التحليل التابعة لجهات خارجية ، توفر جميعها استشهادات ولكن لا يوجد أي تعليق توضيحي على جنس الموضوعات التي أدت إلى النتائج (الجدول 1).

في حين أن بعض الموارد ذات الاهتمامات المتخصصة (على سبيل المثال ، DICE 16 (قاعدة بيانات التعبير عن الخلايا المناعية ، وروابط السمات الكمية للتعبير (eQTLs) و Epigenomics)) تعترف بالأهمية البيولوجية للجنس وأدرجته في أدوات الاستعلام الخاصة بهم ، إلا أن معظمهم لم يفعلوا ذلك بعد تبني هذه الممارسة. غالبًا ما تُستخدم هذه الموارد للتحليلات الجينومية الوظيفية ، لذا فإن البحث الذي يستخدمها - حتى لو تم اعتبار الجنس في التصميم التجريبي - يقلل من الآليات الجزيئية العديدة التي يختلف بها الذكور والإناث اختلافًا جوهريًا. من المهم أن ندرك أن استخدام قواعد البيانات هذه كمعيار لتقييم كلا الجنسين قد يؤدي إلى نتائج مضللة.


ما هو دور الأشخاص الذين لا تظهر عليهم أعراض في نشر الفيروس؟

الأشخاص الذين تظهر عليهم الأعراض ليسوا الطريقة الوحيدة للتخلص من الفيروس. نحن نعلم ذلك على الأقل 44% تحدث جميع أنواع العدوى - وأغلبية عمليات النقل المكتسبة من المجتمع - من أشخاص ليس لديهم أي أعراض (أشخاص بدون أعراض أو قبل أعراض). يمكنك التخلص من الفيروس في البيئة لمدة تصل إلى 5 أيام قبل أن تبدأ الأعراض.

يأتي الأشخاص المصابون بالعدوى في جميع الأعمار ، ويطلقون جميعًا كميات مختلفة من الفيروسات. يوضح الشكل أدناه أنه بغض النظر عن عمرك (المحور السيني) ، يمكن أن يكون لديك القليل من الفيروسات أو الكثير من الفيروسات (المحور ص). (المرجع)

كمية الفيروس المنبعثة من شخص مصاب تتغير على مدار مسار العدوى كما أنها تختلف من شخص لآخر. يتراكم الحمل الفيروسي عمومًا إلى النقطة التي تظهر فيها الأعراض على الشخص. لذلك قبل ظهور الأعراض مباشرة ، فأنت تطلق معظم الفيروسات في البيئة. ومن المثير للاهتمام أن البيانات تظهر أن 20٪ فقط من المصابين مسؤولون عن 99٪ من الحمل الفيروسي الذي يمكن أن ينطلق في البيئة ( المرجع )

دعونا الآن نصل إلى جوهر الأمر. أين الأخطار الشخصية من إعادة الافتتاح؟

عندما تفكر في مجموعات التفشي ، ما هي المجموعات الكبيرة التي تتبادر إلى الذهن؟ قد يقول معظم الناس السفن السياحية. لكن ستكون مخطئا. تفشي السفن ، على الرغم من القلق ، لا تهبط في أعلى 50 حالة تفشي حتى الآن.

بتجاهل الفاشيات الرهيبة في دور رعاية المسنين ، وجدنا أن أكبر حالات تفشي المرض كانت في السجون والاحتفالات الدينية وأماكن العمل ، مثل مرافق تعبئة اللحوم ومراكز الاتصال. أي بيئة مغلقة ، مع دوران الهواء الضعيف والكثافة العالية للناس ، تسبب مشاكل.

بعض من أكبر الأحداث فائقة الانتشار هي:

تعبئة اللحوم: في مصانع معالجة اللحوم ، يجب على العمال المعبئين بكثافة التواصل مع بعضهم البعض وسط أسطوانة تصم الآذان للآلات الصناعية وبيئة الغرفة الباردة التي تحافظ على الفيروسات. يوجد الآن تفشي في 115 منشأة في 23 ولاية ، وأصيب أكثر من 5000 عامل ، وتوفي 20. (المرجع)

الأعراس والجنازات وأعياد الميلاد: 10٪ من انتشار الأحداث المبكرة

شبكات الأعمال: شبكات الأعمال وجهًا لوجه مثل مؤتمر Biogen في بوسطن في أواخر فبراير.

عندما نعود إلى العمل ، أو نذهب إلى المطعم ، دعونا نلقي نظرة على ما يمكن أن يحدث في تلك البيئات.

مطاعم: أظهرت بعض الوبائيات العظيمة حقًا تأثير حاملة واحدة بدون أعراض في بيئة مطعم (انظر أدناه). جلس المصاب (A1) على طاولة وتناول العشاء مع 9 من أصدقائه. استغرق العشاء حوالي 1 إلى 1.5 ساعة. خلال هذه الوجبة ، أطلق الناقل بدون أعراض مستويات منخفضة من الفيروس في الهواء من تنفسه. كان تدفق الهواء (من فتحات تدفق الهواء المختلفة للمطعم) من اليمين إلى اليسار. ما يقرب من 50 ٪ من الأشخاص على طاولة الشخص المصاب أصيبوا بالمرض خلال الأيام السبعة التالية. 75٪ من الناس على طاولة الريح المجاورة أصيبوا بالعدوى. وحتى 2 من الأشخاص السبعة الموجودين على طاولة الريح أصيبوا بالعدوى (يُعتقد أن ذلك يحدث بسبب تدفق الهواء المضطرب). لم يصاب أي شخص على الجدولين E أو F ، فقد خرجوا من تدفق الهواء الرئيسي من مكيف الهواء الموجود على اليمين إلى مروحة العادم على يسار الغرفة. (المرجع)

أماكن العمل: مثال رائع آخر هو تفشي المرض في مركز الاتصال (انظر أدناه). جاء موظف واحد مصاب للعمل في الطابق الحادي عشر من المبنى. كان هذا الطابق 216 موظفًا. وعلى مدار أسبوع أصيب 94 من هؤلاء المصابين (43.5٪: الكراسي الزرقاء). أصيب 92 من هؤلاء الـ 94 بالمرض (بقي اثنان فقط بدون أعراض). لاحظ كيف يُصاب جانب واحد من المكتب في المقام الأول ، بينما يوجد عدد قليل جدًا من الأشخاص المصابين على الجانب الآخر. في حين أن العدد الدقيق للأشخاص المصابين برذاذ الجهاز التنفسي / التعرض التنفسي مقابل انتقال الغازات (مقابض الأبواب ، ومبردات المياه المشتركة ، وأزرار المصاعد ، وما إلى ذلك) غير معروف. إنه يعمل على تسليط الضوء على أن التواجد في مكان مغلق ، والمشاركة في نفس الهواء لفترة طويلة يزيد من فرص التعرض والإصابة. أصيب 3 أشخاص آخرين في طوابق أخرى من المبنى ، لكن المؤلفين لم يتمكنوا من تتبع العدوى إلى المجموعة الأولية في الطابق الحادي عشر. ومن المثير للاهتمام ، أنه على الرغم من وجود تفاعل كبير بين العمال في طوابق مختلفة من المبنى في المصاعد والردهة ، إلا أن اندلاع المرض اقتصر في الغالب على طابق واحد (المرجع). هذا يسلط الضوء على أهمية التعرض والوقت في انتشار السارس - CoV2.

الكورال: جوقة المجتمع في ولاية واشنطن. على الرغم من أن الناس كانوا على دراية بالفيروس واتخذوا خطوات لتقليل النقل ، على سبيل المثال أنهم تجنبهاالمصافحة والعناق المعتادة مرحبًا ، أحضر الناس أيضًا موسيقاهم الخاصة لتجنب المشاركة ، وأبعدوا أنفسهم اجتماعيًا أثناء التدريب. حتى أنهم بذلوا قصارى جهدهم لإخبار أعضاء الكورال قبل التدرب على أن أي شخص يعاني من الأعراض يجب أن يبقى في المنزل. أصاب ناقل واحد بدون أعراض معظم الحاضرين. غنت الجوقة لمدة ساعتين ونصف داخل قاعة تدريب مغلقة كانت بحجم ملعب كرة طائرة تقريبًا.

الغناء إلى بدرجة أكبر من الحديث ، يقوم الرذاذ برذاذ الجهاز التنفسي بشكل جيد للغاية. سهّل التنفس العميق أثناء الغناء وصول قطرات الجهاز التنفسي إلى عمق الرئتين. ضمنت ساعتان ونصف من التعرض أن الناس تعرضوا لفيروس كافٍ على مدى فترة زمنية طويلة تكفي لحدوث العدوى. على مدار 4 أيام ، ظهرت الأعراض على 45 من أعضاء الكورال 60 ، وتوفي 2. أصغر المصابين كان 31 عامًا ، لكن متوسطهم كان 67 عامًا. (رابط مصحح)

الرياضة في الأماكن المغلقة: على الرغم من أن هذا قد يكون كنديًا فريدًا ، إلا أن حدثًا شديد الانتشار وقع خلال حدث الكيرلنج في كندا. أصبح حدث الكيرلنج بحضور 72 شخصًا نقطة ساخنة أخرى للإرسال. تجلب لعبة الكيرلنج المتسابقين وزملائهم على اتصال وثيق في بيئة داخلية باردة ، مع تنفس ثقيل لفترة طويلة. أسفرت هذه البطولة عن إصابة 24 من 72 شخصًا. (المرجع)

حفلات أعياد الميلاد / الجنازات: فقط لنرى كيف يمكن أن تكون سلاسل العدوى بسيطة ، هذه قصة حقيقية من شيكاغو. الاسم مزيف. أصيب بوب لكنه لم يعرف & # x27t. شارك بوب وجبة سريعة ، تُقدم من أطباق التقديم المشتركة ، مع فردين من العائلة. استمر العشاء 3 ساعات. في اليوم التالي ، حضر بوب جنازة ، وعانق أفراد الأسرة وغيرهم من الحاضرين للتعبير عن تعازيه. في غضون 4 أيام ، مرض كل من أفراد الأسرة الذين تناولوا الوجبة. مرض فرد ثالث من العائلة ، عانق بوب في الجنازة. لكن بوب لم يتم & # x27t. حضر بوب حفلة عيد ميلاد مع 9 أشخاص آخرين. لقد عانقوا وتبادلوا الطعام في الحفلة التي استمرت 3 ساعات. سبعة من هؤلاء الناس أصيبوا بالمرض.

لكن سلسلة نقل بوب لم تنته بعد. ذهب ثلاثة من المصابين بوب في عيد الميلاد إلى الكنيسة ، حيث غنوا ، ومرروا طبق العشور وما إلى ذلك. مرض أعضاء تلك الكنيسة. إجمالاً ، كان بوب مسؤولاً بشكل مباشر عن إصابة 16 شخصًا تتراوح أعمارهم بين 5 و 86 عامًا. وتوفي ثلاثة من هؤلاء الستة عشر.

يُعتقد أن انتشار الفيروس داخل الأسرة والعودة إلى المجتمع من خلال الجنازات وأعياد الميلاد والتجمعات الكنسية مسؤول عن انتقال COVID-19 على نطاق أوسع في شيكاغو. (المرجع)


هل شعرت يومًا بالإرهاق من قراءة الأوراق ، وكيف تتعامل مع ذلك؟

طوال الوقت. إذا كانت الورقة ذات صلة بمشكلة أحاول حلها ، فيمكنك التأكد من وجود أشياء أساسية في الورقة لا أفهمها. هذا الارتباك ليس تهديدا بل فرصة. أنا أجهل أنني بحاجة إلى أن أصبح أقل جهلًا. هذه الورقة قد تساعدني.

في نفس الوقت ، بعض الأوراق مكتوبة بشكل رهيب ولا تستحق الجهد المبذول. من المؤكد أن شخصًا آخر قد كتب عن المفاهيم بشكل أكثر وضوحًا حتى أتمكن من إبقاء ارتباكي مركزًا على فهم الجوهر بدلاً من القواعد النحوية الضعيفة.
- أنف

أشعر بالارتباك بشكل خاص إذا لم يكن في حقلي الفرعي ، إذا كان طويلًا ، وإذا كان مليئًا بالمصطلحات الفنية. عندما يحدث هذا ، أقوم بتقسيمه إلى أجزاء وسأقرأه على مدار أيام قليلة ، إن أمكن. بالنسبة للأوراق الصعبة حقًا ، من المفيد أيضًا الجلوس والعمل من خلالها مع زميل.
- شاناهان

نعم عدة مرات. هذا هو السبب في أنني طورت استراتيجيات القراءة الخاصة بي ، من خلال التحدث إلى العلماء الآخرين والتجربة والخطأ. كما أنني رفعت يدي من الإحباط ورميت الأوراق المسيئة بعيدًا ، ولم أقرأها مرة أخرى أبدًا.
- بونكي

نعم ، وفي هذه الحالات عليك أن تدرك أن بعض الأوراق هي نتيجة سنوات من العمل لعشرات العلماء. إن توقع هضم وفهم كل شيء فيه في فترة ما بعد الظهر فكرة بعيدة المنال.
- Borniger

كثيرا ما شعرت بالإرهاق! لكن قد لا تحتاج أقسام معينة إلى فهم عميق مثل الأقسام الأخرى. تحتاج أيضًا إلى معرفة حدودك الخاصة: هل هناك بعض أجزاء الورقة التي ترغب في محاكاتها ولكنها ليست جزءًا من خبرتك وقد تصبح "متاحة" من خلال عمليات التعاون؟
- توبيانا

إذا شعرت أن الورقة مهمة جدًا لما أفعله ، فسأتركها لبعض الوقت وأعود إليها مرة أخرى عدة مرات. ولكن إذا كان الأمر صعبًا للغاية ، فعندئذ يجب أن أتركه جانبًا ، إلا إذا كان أحد الزملاء الذين اتصلت بهم قادرًا على تفسيره.
- ماكدويل


تساعد اللوائح في تقليل المخاطر

مع اكتشافات التكنولوجيا الحيوية الجديدة ، تقوم الحكومات بوضع اللوائح والتشريعات والمبادئ التوجيهية لتقليل المخاطر على الناس والبيئة. في نيوزيلندا ، هيئة إدارة المخاطر البيئية (ERMA) هي المنظمة الحكومية التي تنظم وتدير المخاطر المتعلقة بالكائنات الجديدة. تم إلغاء تأسيس ERMA في يونيو 2011 وتم دمج وظائفها في هيئة حماية البيئة (EPA).

تمتلك المنظمات النيوزيلندية المشاركة في الأبحاث لجانًا أخلاقية خاصة بها لضمان توافق البحوث التي يشارك فيها البشر والحيوانات مع المبادئ التوجيهية الأخلاقية.


مادة الاحياء

استخدم الزرين السابق والتالي لتغيير الشريحة المعروضة.

أستاذ علم الأحياء يحصل على جائزة الاستشارة الدولية

حصلت الدكتورة تيريزا مطاحي ، كبيرة المحاضرين ومنسقة البكالوريوس في تخصص علم الأحياء UF ، على شهادة NACADA للاستحقاق لجائزة المستشار الجديد المتميز ودور المستشار الأساسي رقم 8211. NACADA هي جمعية دولية تعمل على تعزيز جودة الإرشاد الأكاديمي في التعليم العالي. يكرم برنامج جوائز NACADA العالمية للإرشاد الأكاديمي الأفراد والمؤسسات [& hellip]

طالب دراسات عليا في علم الأحياء يفوز بمعرض معهد علم الوراثة

طالب الدراسات العليا في علم الأحياء كيون ويمبرلي (طالب دكتوراه في مختبر كيث تشوي) هو الفائز في عرض طلاب الدراسات العليا في معهد UF Genetics لعام 2021! كان الطلاب المشاركون في هذا المؤتمر الافتراضي من مختبرات تابعة لـ UFGI. قدموا محاضرات مدتها 3 دقائق حول بحثهم باستخدام شريحة واحدة. تم تكريم كيون لحديثه ، "تحديد كيناز جديد في إجهاد الخلية." [& hellip]

وكالة الفضاء الأوروبية تكرم أربعة خريجات ​​في علم الأحياء

وكالة الفضاء الأوروبية تكرم أربعة خريجين في علم الأحياء كرمت الجمعية البيئية الأمريكية (ESA) أربعة من خريجي قسم الأحياء بجوائز خاصة. تم انتخابه ليكون زميلًا في وكالة الفضاء الأوروبية لعام 2021 هما بيكي أوسترتاج (دكتور بوتز لاب دكتوراه 1998 الآن أستاذ علم الأحياء في جامعة هاواي ، هيلو) وإيمي زان (تشابمان لاب ، دكتوراه 2003 الآن أستاذ مشارك في علم الأحياء [& hellip]

أهم 50 مقالة لعام 2020 من Cummings Lab

تم الاعتراف بمنشور من مختبر البروفيسور ديريك كامينغز في علم الأحياء كواحد من المقالات الأكثر قراءة من Nature Communications في 2020 (الحياة والعلوم البيولوجية). مقالة "مراجعة منهجية لمناعة الجسم المضاد بوساطة ضد فيروسات كورونا: الخواص الحركية ، وارتباطات الحماية ، والارتباط بالحدة" هي أيضًا واحدة من أفضل 50 SARS-CoV-2 [& hellip]


نتائج

تجميع ثعبان الذرة ، ليوبارد جيكو ، ونسخة التمساح الأمريكية

ل Pa. guttatus و E. البقعة الصفراء ، استخدمنا تقنيتي "454" و Illumina لتسلسل مكتبة طبيعية متعددة الأنسجة (الكلى والخصيتين والدماغ) من ثلاثة أفراد بالغين ، بالإضافة إلى مكتبة طبيعية واحدة من أجنة من مراحل نمو مختلفة. بالإضافة إلى ذلك ، يقرأ VNO أننا قمنا بالتسلسل Pa. guttatus (Brykczynska et al. 2013) في التحليل. يتراوح عدد "454" قراءة تم الحصول عليها لكل مكتبة بين 45000 و 343000 (الجدول 2) ، بمتوسط ​​طول قراءة من 219-401 نقطة أساس. تراوح عدد قراءات Illumina ذات الـ 100 قاعدة المزدوجة من 128 مليون (M) في E. البقعة الصفراء (مجموعة بيانات البالغين) إلى 145 مليون بوصة Pa. guttatus (بالغ). تم تجميع مجموعات البيانات الفردية (البالغة ، الأجنة ، VNO) والمختلطة (جميع القراءات) التي تم الحصول عليها باستخدام تقنية "454" باستخدام NGen (الشكل 2)أ ). تباينت النسبة المئوية للقراءات المهملة بسبب جودة التصفية والتشذيب من 0.6٪ إلى 25.8٪ (الجدول 2). تم استخدام نفس النهج لتجميع ملف أل. ميسيسيبيينسيس تقرأ نسخة الدماغ "454" (كونستنر وآخرون 2010 SRR029332). ثم تم استخدام التجميع "454" كقالب لإزالة قراءات Illumina الزائدة (الشكل 2ب ). اعتمادًا على مجموعة البيانات ، تتوافق قراءات Illumina بنسبة 48-75٪ مع مجموعة "454" ، وتكون هذه النسبة المئوية أعلى بالنسبة لـ E. البقعة الصفراء من Pa. guttatus التجمعات. تم بعد ذلك تجميع أربعين مليونًا من قراءات Illumina المتبقية غير المحاذية (شكل 2ج ). تم استخدام هذا التجميع كقالب لجميع قراءات Illumina غير المحاذية (الشكل 2د ). ومع ذلك ، تم تجميع قراءات Illumina غير المجمعة على دفعات 40 مترًا (الشكل 2ه ). تكونت التجمعات النهائية من "454" contigs و single contigs و Illumina contigs. تم استخدام LANE runner 2.0 لإزالة تسلسلات المحول داخل contigs. أكثر من 95 ٪ من contigs / singletons من مجموعات البيانات الفردية المتوافقة مع تسلسل تجميع المزيج (الجدول التكميلي S2 ، المواد التكميلية عبر الإنترنت) ، وبالتالي تم استخدام الأخير للتعليق التوضيحي التالي.

إحصائيات تدفق عمل الجمعية NGen

. Pantherophis guttatus . Eublepharis macularius .
. الكبار . الأجنة. VNO. مزج . الكبار . الأجنة. مزج .
عدد اللوحات 1 1 1 3 1 1 2
454 قراءة 135,630 45,417 343,062 524,109 112,760 79,437 192,197
تم التخلص من 454 8,557 (6.3%) 4,374 (9.6%) 1,912 (0.6%) 15,071 (2.9%) 29,056 (25.8%) 4,466 (5.6%) 33,522 (17.4%)
454 كونتيج 17,570 6,133 38,666 45,955 10,635 6,595 17,876
454 الفردي 27,826 17,069 56,632 98,265 26,200 13,434 28,215
Av. طول contig 556 499 447 497 393 545 712
أكبر من 500 نقطة أساس 9,585 2,951 12,369 17,075 3,192 3,439 13,122
أكبر من 1 كيلو بايت 1,471 343 1,325 3,667 265 595 3,404
454 تجميع 45,396 23,202 95,298 144,220 36,835 20,029 46,091
عدد الممرات 0.5 0.5 0.5 1.5 0.5 0.5 1
تقرأ Illumina 145 م 129.8 م 54.4 م 329.2 م 128 م 129.8 م 257.8 م
محاذاة مع 454 92 مليونًا (63٪) 62.8 مليون (48٪) 32.3 مليون (59٪) 216.9 مليونًا (66٪) 82 مليونًا (64٪) 94.8 مليون (73٪) 194.2 مليون (75٪)
كونتيجس إلومينا 63,227 86,371 28,453 134,457 50,737 36,254 64,902
Av. طول contig 423 394 575 396 410 454 389
أكبر من 500 نقطة أساس 20,805 25,892 14,891 39,300 15,131 13,668 18,577
أكبر من 1 كيلو بايت 2,738 3,570 2,652 3,589 953 2,097 1,831
عدد التكرارات 1 2 1 3 1 1 2
التجميع النهائي 108,623 109,573 123,751 278,677 87,572 56,283 110,993
بعد إزالة المحول 108,678 109,589 124,012 279,699 87,703 56,302 111,237
. Pantherophis guttatus . Eublepharis macularius .
. الكبار . الأجنة. VNO. مزج . الكبار . الأجنة. مزج .
عدد اللوحات 1 1 1 3 1 1 2
454 قراءة 135,630 45,417 343,062 524,109 112,760 79,437 192,197
تم التخلص من 454 8,557 (6.3%) 4,374 (9.6%) 1,912 (0.6%) 15,071 (2.9%) 29,056 (25.8%) 4,466 (5.6%) 33,522 (17.4%)
454 كونتيج 17,570 6,133 38,666 45,955 10,635 6,595 17,876
454 الفردي 27,826 17,069 56,632 98,265 26,200 13,434 28,215
Av. طول contig 556 499 447 497 393 545 712
أكبر من 500 نقطة أساس 9,585 2,951 12,369 17,075 3,192 3,439 13,122
أكبر من 1 كيلو بايت 1,471 343 1,325 3,667 265 595 3,404
454 تجميع 45,396 23,202 95,298 144,220 36,835 20,029 46,091
عدد الممرات 0.5 0.5 0.5 1.5 0.5 0.5 1
تقرأ Illumina 145 م 129.8 م 54.4 م 329.2 م 128 م 129.8 م 257.8 م
محاذاة مع 454 92 مليونًا (63٪) 62.8 مليون (48٪) 32.3 مليون (59٪) 216.9 مليونًا (66٪) 82 مليونًا (64٪) 94.8 مليون (73٪) 194.2 مليون (75٪)
كونتيجس إلومينا 63,227 86,371 28,453 134,457 50,737 36,254 64,902
Av. طول contig 423 394 575 396 410 454 389
أكبر من 500 نقطة أساس 20,805 25,892 14,891 39,300 15,131 13,668 18,577
أكبر من 1 كيلو بايت 2,738 3,570 2,652 3,589 953 2,097 1,831
عدد التكرارات 1 2 1 3 1 1 2
التجميع النهائي 108,623 109,573 123,751 278,677 87,572 56,283 110,993
بعد إزالة المحول 108,678 109,589 124,012 279,699 87,703 56,302 111,237

N ote. يتوافق الصفان المظللان الأولان مع إجمالي عدد contigs / الفردي الذي تم الحصول عليه من "454" ويقرأ Illumina ، ويتوافق الصف المظلل الثالث مع إجمالي عدد contig / الفردي بعد إزالة المحولات.

إحصائيات تدفق عمل الجمعية NGen

. Pantherophis guttatus . Eublepharis macularius .
. الكبار . الأجنة. VNO. مزج . الكبار . الأجنة. مزج .
عدد اللوحات 1 1 1 3 1 1 2
454 قراءة 135,630 45,417 343,062 524,109 112,760 79,437 192,197
تم التخلص من 454 8,557 (6.3%) 4,374 (9.6%) 1,912 (0.6%) 15,071 (2.9%) 29,056 (25.8%) 4,466 (5.6%) 33,522 (17.4%)
454 كونتيج 17,570 6,133 38,666 45,955 10,635 6,595 17,876
454 الفردي 27,826 17,069 56,632 98,265 26,200 13,434 28,215
Av. طول contig 556 499 447 497 393 545 712
أكبر من 500 نقطة أساس 9,585 2,951 12,369 17,075 3,192 3,439 13,122
أكبر من 1 كيلو بايت 1,471 343 1,325 3,667 265 595 3,404
454 تجميع 45,396 23,202 95,298 144,220 36,835 20,029 46,091
عدد الممرات 0.5 0.5 0.5 1.5 0.5 0.5 1
تقرأ Illumina 145 م 129.8 م 54.4 م 329.2 م 128 م 129.8 م 257.8 م
محاذاة مع 454 92 مليونًا (63٪) 62.8 مليون (48٪) 32.3 مليون (59٪) 216.9 مليونًا (66٪) 82 مليونًا (64٪) 94.8 مليون (73٪) 194.2 مليون (75٪)
كونتيجس إلومينا 63,227 86,371 28,453 134,457 50,737 36,254 64,902
Av. طول contig 423 394 575 396 410 454 389
أكبر من 500 نقطة أساس 20,805 25,892 14,891 39,300 15,131 13,668 18,577
أكبر من 1 كيلو بايت 2,738 3,570 2,652 3,589 953 2,097 1,831
عدد التكرارات 1 2 1 3 1 1 2
التجميع النهائي 108,623 109,573 123,751 278,677 87,572 56,283 110,993
بعد إزالة المحول 108,678 109,589 124,012 279,699 87,703 56,302 111,237
. Pantherophis guttatus . Eublepharis macularius .
. الكبار . الأجنة. VNO. مزج . الكبار . الأجنة. مزج .
عدد اللوحات 1 1 1 3 1 1 2
454 قراءة 135,630 45,417 343,062 524,109 112,760 79,437 192,197
تم التخلص من 454 8,557 (6.3%) 4,374 (9.6%) 1,912 (0.6%) 15,071 (2.9%) 29,056 (25.8%) 4,466 (5.6%) 33,522 (17.4%)
454 كونتيج 17,570 6,133 38,666 45,955 10,635 6,595 17,876
454 الفردي 27,826 17,069 56,632 98,265 26,200 13,434 28,215
Av. طول contig 556 499 447 497 393 545 712
أكبر من 500 نقطة أساس 9,585 2,951 12,369 17,075 3,192 3,439 13,122
أكبر من 1 كيلو بايت 1,471 343 1,325 3,667 265 595 3,404
454 تجميع 45,396 23,202 95,298 144,220 36,835 20,029 46,091
عدد الممرات 0.5 0.5 0.5 1.5 0.5 0.5 1
تقرأ Illumina 145 م 129.8 م 54.4 م 329.2 م 128 م 129.8 م 257.8 م
محاذاة مع 454 92 مليونًا (63٪) 62.8 مليون (48٪) 32.3 مليون (59٪) 216.9 مليونًا (66٪) 82 مليونًا (64٪) 94.8 مليون (73٪) 194.2 مليون (75٪)
كونتيجس إلومينا 63,227 86,371 28,453 134,457 50,737 36,254 64,902
Av. طول contig 423 394 575 396 410 454 389
أكبر من 500 نقطة أساس 20,805 25,892 14,891 39,300 15,131 13,668 18,577
أكبر من 1 كيلو بايت 2,738 3,570 2,652 3,589 953 2,097 1,831
عدد التكرارات 1 2 1 3 1 1 2
التجميع النهائي 108,623 109,573 123,751 278,677 87,572 56,283 110,993
بعد إزالة المحول 108,678 109,589 124,012 279,699 87,703 56,302 111,237

N ote. يتوافق الصفان المظللان الأولان مع إجمالي عدد contigs / الفردي الذي تم الحصول عليه من "454" ويقرأ Illumina ، ويتوافق الصف المظلل الثالث مع إجمالي عدد contig / الفردي بعد إزالة المحولات.

شرح النصوص

إلى جانب هذه النسخ الثلاث للزواحف المجمعة حديثًا (ثعبان الذرة ، أبو بريص الفهد ، والتمساح الأمريكي) ، تم شرح خمسة نسخ أخرى ، نشأت من أنسجة مختلفة ومراحل نمو: شام. الحرباء , تي. ايليجانس , ص. مولورس , س. نقطة ، و ج. عين (الشكل 1 والجدول 1). أولاً ، قمنا بمعالجة التجميعات مسبقًا بواسطة 1) إزالة متواليات بطول 90 نيوكليوتيدات و 2) تجميع متواليات متطابقة 95٪ باستخدام CD-HIT-EST (Li and Godzik 2006 Fu et al. 2012) عن طريق الحفاظ فقط على أطول تسلسل من كل منهما العنقودية (الشكل 3).

يتكون خط أنابيب التعليقات التوضيحية (الشكل 3 والشكل التكميلي S1 ، المواد التكميلية عبر الإنترنت) من عمليات بحث BLAST التكرارية وتحديد RBBH للحصول على نتيجة جودة أعلى ، ويتم تنفيذ جميع الخطوات باستخدام الإصدار المحدث من LANE runner (الإصدار 2.0). تمت مقارنة contigs والمفردات المفلترة لكل نسخة من الزواحف ببحث BLASTn إلى 1) جينوم الميتوكوندريا للأنواع المقابلة أو تلك الخاصة بنوع وثيق الصلة و 2) قاعدة بيانات بما في ذلك متواليات Ensembl v73 ncRNA من ثمانية أنواع مرجعية: أ. كارولينينسيس , جالوس جالوس , Taeniopygia guttata , بي. سينينسيس ، المصحف العضلي , الانسان العاقل , Xenopus Tropicalis, و دانيو ريريو (المسمى فيما بعد Anolis ، Gallus ، Taeniopygia ، Pelodiscus Mus ، Homo ، Xenopus و دانيو ، لتمييزها كأنواع مرجعية من الأنواع المشروحة) . يتوافق أقل من 1٪ من contigs والأجزاء المفردة مع متواليات mtDNA وفقط 1-4٪ مع ncRNA (الشكل 4). تم تحديد RBBH من خلال عمليات البحث tBLASTx مقابل قواعد بيانات ترميز Ensembl v73 cDNA و "UniGene November 2013" لكل نوع مرجعي (الشكل 3 ، انظر المواد التكميلية عبر الإنترنت للحصول على التفاصيل). ثانيًا ، تمت محاذاة التسلسلات التي لم يتم توضيحها من خلال هذه العملية التكرارية مع tBLASTx مقابل قاعدة بيانات "NCBI (المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية) نوفمبر 2013" التي تحتوي على تسلسلات mRNA من Sauropsida. تم تقسيم التسلسلات المشروحة إلى مجموعتين من البيانات: 1) مجموعة بيانات توضيحية تشتمل على جميع التتابعات المشروحة (مع وبدون RBBH) و 2) مجموعة بيانات نسالة عالية الجودة بما في ذلك التسلسلات المشروحة فقط مع RBBH. في الجولة الأخيرة من عمليات البحث بلاست ، تمت مقارنة contigs / الفردي غير الموضح لكل نوع من أنواع الزواحف مع مجموعة بيانات التعليقات التوضيحية والتسلسلات غير المشروحة لنسخ الزواحف السبعة الأخرى. أخيرًا ، تم إخفاء التسلسلات المتبقية باستخدام RepeatMasker للتحقق مما إذا كان عدم وجود تعليقات توضيحية بسبب وجود عناصر متكررة. تسمى التسلسلات التي تفتقر إلى الشرح بعد كل هذه العمليات الأيتام (الشكل التكميلي S1 ، المواد التكميلية عبر الإنترنت).

مخططات بيانية توضح النسبة المئوية للكونتيج / المفردة المشروحة في كل خطوة من خط الأنابيب. يشار إلى عدد تسلسلات الإدخال لكل نسخة في منتصف كل رسم بياني.

مخططات بيانية توضح النسبة المئوية للكونتيج / المفردة المشروحة في كل خطوة من خط الأنابيب. يشار إلى عدد تسلسلات الإدخال لكل نسخة في منتصف كل رسم بياني.

كما هو موضح في الشكل 4 ، فإن نجاح الشرح مرتفع ولكنه يختلف بين الأنواع ، حيث يتراوح عدد الأيتام من 30٪ في S. Punctatus إلى 51٪ في C. ocellatus . مقارنةً بـ Reptilian Transcriptome v1 ، تم تحسين هذه النسبة المئوية (أي تقليلها) ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى خطوة البحث BLAST ضد NCBI Sauropsida mRNAs ، والتي تتضمن نسخًا من أنواع الزواحف وثيقة الصلة بتلك قيد الدراسة هنا. أدت هذه الخطوة بالفعل إلى التعليق التوضيحي على 11 إلى 26 ٪ من contigs والأجزاء المفردة التي تمت تصفيتها ، وكانت النسبة المئوية الأعلى لنسخ الثعابين و أل. ميسيسيبيينسيس . من ناحية أخرى ، قدمت قاعدة بيانات UniGene تحسنًا طفيفًا في التعليق التوضيحي (1 إلى 3٪ من الإجمالي) ، ربما بسبب تداخلها الكبير مع قاعدة بيانات Ensembl cDNA. تختلف النسبة المئوية لتسلسلات الإدخال ذات RBBH من 19 إلى 47٪ ، مع وجود النسب الأكبر في S. Punctatus و P. مولورس النسخ.

أدت عمليات البحث بلاست بين نسخ الزواحف إلى تحسين التعليق التوضيحي للثعابين (الشكلان 4 و 5) ، حيث أن 7 إلى 10٪ من كونتيجس / مفرداتها متطابقة مع نسخ أخرى ، خاصة تلك الخاصة بالثعابين الأخرى. على وجه الخصوص ، 93 ٪ من T. ايليجانس لا تزال التسلسلات غير معلَّقة بعد عمليات البحث التي أجرتها BLAST ضد Ensembl و UniGene و NCBI Sauropsida mRNAs ، والتي تتطابق مع Pa. guttatus تسلسل (الشكل 5). تم الحصول على نتائج مماثلة للمقارنة العكسية (87٪ من nonannotated Pa. guttatus تسلسل المتطابقة T. ايليجانس ). تشير هذه النتائج بقوة إلى أن هذه التسلسلات تمثل نصوصًا خاصة بالثعابين. بالنسبة إلى النسخ الأخرى ، تم شرح عدد صغير فقط (& lt1،200) من contigs / singletons ، ربما بسبب عدم ارتباط أي من هذه الزواحف ببعضها البعض ارتباطًا وثيقًا أكثر من أحد الأنواع المرجعية Archosauria أو Squamata ( أنوليس و جالوس ) ( رسم بياني 1 ). أخيرًا ، تم تحديد عدد قليل جدًا من العناصر المتكررة ، مع أعلى نسبة من التسلسلات المقنعة في أل. ميسيسيبيينسيس (4٪) و 1٪ لجميع الأنواع الأخرى.

مخططات بيانية توضح النسبة المئوية للكونتيجس / المنفردة غير المشروحة التي تتطابق مع نسخ الزواحف الأخرى المشروحة. يشار إلى إجمالي عدد مرات الدخول في منتصف كل رسم بياني.

مخططات بيانية توضح النسبة المئوية للكونتيجس / المفردة غير المشروحة التي تتطابق مع نسخ الزواحف الأخرى المشروحة. يشار إلى إجمالي عدد مرات الدخول في منتصف كل رسم بياني.

على الرغم من أن عدد تسلسلات الإدخال الموضحة هنا من كل نوع من أنواع الزواحف أكبر مقارنةً بـ Reptilian Transcriptome v1 والدراسات النسخية الأخرى ، إلا أن النسبة المئوية للأيتام لا تزال كبيرة ، والتي يمكن أن تكون بسبب مجموعة من العوامل مثل 1) عدم وجود بيانات تسلسل الجينوم الكامل من الأنواع المعينة للتعليق التوضيحي الشامل ، 2) وجود القطع الأثرية المتسلسلة أو التجميع ، 3) وجود تلوثات جينومية في مكتبات (كدنا) ، 4) المسافة التطورية الكبيرة لأنواع الزواحف الثمانية من الأنواع المرجعية (الشكل . 1) - أنوليس كونها الأنواع المرجعية الأكثر ارتباطًا بـ Squamata (144–197 Myr) و S. Punctatus (271 مليون سنة) ، في حين جالوس هو الأكثر ارتباطًا بـ أل. ميسيسيبيينسيس (219 Myr) - و 5) وجود أيتام حقيقيين (يُعرف أيضًا باسم الجينات المقيدة التصنيفي) ، والتي تفتقر إلى التشابه التسلسلي أو حتى التماثل مع جينات الأنواع الأخرى ، واعتمادًا على الكائن الحي ، قد تتوافق مع 10-20٪ من الكل الجينات (Khalturin et al. 2009 Tautz and Domazet-Loso 2011).

في محاولة لاستبعاد بعض هذه الفرضيات ، قمنا بمقارنة الأيتام بجينومات الزواحف المتاحة. قمنا بتعيين كل كونتيج عدا 87 من 11،435 P. مولورس أيتام ، 98.1٪ من 89329 Pa. guttatus الأيتام ، و 95٪ من 20441 أل. ميسيسيبيينسيس الأيتام إلى الجينوم الخاص بهم باستخدام NGen. لقد حصلنا على نتائج مماثلة عند إجراء بحث BLASTn ضد جينوم كل الأنواع المقابلة. وهكذا ، على الأقل بالنسبة لهذه الأنواع الثلاثة ، فإن الغالبية العظمى من contigs / singletons غير الموضح ليست مصنوعات يدوية ولكن يجب أن تكون إما نسخًا حقيقية أو تلوثًا للحمض النووي الجيني (الإنترونات ، المناطق بين الجينات). علاوة على ذلك ، قمنا بمحاذاة ملف Pa. guttatus و T. ايليجانس الأيتام لجينوم الأفعى المتاحين: P. مولورس (100 مير) وملك الكوبرا يا حنا (44 مير). ستة وعشرون بالمائة من 63،631 T. ايليجانس الأيتام و 30٪ من 89329 Pa. guttatus تم منح الأيتام إلى P. مولورس الجينوم ، بينما زادت هذه النسب بشكل كبير (68٪ و 74٪) للمقارنة مع النسب الأكثر ارتباطًا يا حنا الجينوم. توفر هذه النتائج مزيدًا من الدعم بأن هؤلاء الأيتام هم نصوص حقيقية.

أخيرًا ، قمنا بمقارنة إحصائيات الجودة الخاصة بالكونتيجس / الفردي المشروح والأيتام (الجدول التكميلي S3 ، المواد التكميلية عبر الإنترنت) بعينة من عينتين ر -اختبار. In all transcriptomes, the average length of the annotated sequences is significantly greater than that of the orphans ( ص value < 0.001). This measure remains significant even if we consider separately the average length of contigs and singletons. The contig coverage (average number of reads per contig) is also significantly higher for the annotated than for the orphan contigs ( ص value < 0.001). على سبيل المثال ، في P. molurus و T. elegans , there is almost a 5-fold coverage difference between annotated contigs and orphans.

Consensus Sequences Statistics

Following the BLAST searches, we used LANE runner 2.0 to assemble “consensuses” (see Materials and Methods for details). When a single input sequence matches a database sequence, it is labeled as a “one-to-one consensus” and the input sequence takes the name of the database sequence. When multiple contigs/singletons match the same database sequence, LANE runner 2.0 performs Clustal Omega ( Sievers and Higgins 2014 ) alignments to define the relative positions of the input sequences and assembles them into a “one-to-many consensus.”

Overall, 20–39% of the consensuses are “one-to-many” ( supplementary table S4 , Supplementary Material online) with an average transcript coverage of 18–40%. In the case of the Ensembl phylogeny data set, we observe a greater percentage of “one-to-many consensuses” (28–54%) and a large mean coverage of these transcripts (19–39%). To investigate whether the coverage of transcripts in all our analyzed data sets is 3′- or 5′-biased, we split the “one-to-many consensuses” against أنوليس genes into three parts: The 3′ 30%, the middle 40%, and the 5′ 30%. We observed that in the 3′- and 5′-ends, the percentage of gaps ranged from 64% to 90% versus 49–72% in the middle. As we extended the أنوليس cDNAs with 1,000-bases upstream and downstream of the CDS (in order to include the missing UTRs), the lower coverage of these regions suggests that some of them are not part of the real mRNAs or are highly variable between distantly related species.

In figure 6 , we show the distribution of the consensus sequences named after an Ensembl or UniGene reference species gene. For all transcriptomes, most consensus sequences are named after the first reference species (used in the iterative BLAST searches) selected to be the most closely related to the species being annotated: Gallus is used for the annotation of 46% of the أل. mississippiensis sequences and أنوليس is used for 46–74% of the sequences for the other reptilian species. For all the data sets, the combination of أنوليس و Gallus sequences used as reference to build consensuses ranged from 56% to 87%. In all cases, there are more consensuses named after a Pelodiscus cDNA than after a Taeniopygia one, underlying the importance of using reference species from different taxonomic groups rather than several species from the same one. The remaining four non-Sauropsida species were used as reference to build only about 10% of the consensus sequences, due to their greater evolutionary distance.

Piecharts showing the percentage of consensus sequences annotated with each reference species in the Ensembl or UniGene databases. The total number of consensuses is indicated in the middle of each graph.

Piecharts showing the percentage of consensus sequences annotated with each reference species in the Ensembl or UniGene databases. The total number of consensuses is indicated in the middle of each graph.

Annotation of Genomes

We additionally annotated the genomes of three Crocodilia ( أل. mississippiensis , سجل تجاري. porosus, و G. gangeticus ) and a turtle ( Chr. picta ) استخدام Gallus و Pelodiscus exons extracted from Ensembl ( supplementary fig. S3 , Supplementary Material online). We selected جhr. picta because there is a preliminary gene annotation in “Ensembl Pre!” that can help us assess the efficiency and quality of our annotation pipeline. Pelodiscus exons and flanks, as well as Gallus exons were used to identify the corresponding Crocodilia exons, whereas only the Pelodiscus sequences were used for the جhr. picta genome annotation. Seventy percent of Pelodiscus sequences were aligned to the جhr. picta genome, resulting in 143,467 potential جhr. picta exons ( supplementary table S5 , Supplementary Material online). Almost all (99.8%) were assembled to transcripts after a BLASTn search against the Ensembl Pelodiscus coding cDNA database, resulting in 18,447 consensus sequences. To assess the quality of this annotation, the consensuses were compared with the جhr. picta preliminary gene annotation of Ensembl: 15,028 of 18,447 (81.3%) consensus sequences had a BLASTn hit (using the same settings as for the identification of mtDNA transcripts, but increasing the minimum %ID to 90% and lowering the ه -value threshold to 10 − 5 to be more stringent), demonstrating the efficiency of our annotation pipeline.

Only 33% of the Pelodiscus و Gallus exons were aligned to the Crocodilia genomes ( supplementary table S5 , Supplementary Material online), probably because none of the reference species is closely related to these crocodilian genomes and, therefore, only well-conserved genes can be identified. For each Crocodilia, around 90,000 potential exons were retrieved and almost all of them (99.7–99.8) were assembled against a Gallus أو أ Pelodiscus coding cDNA after a BLASTn search, yielding more than 17,000 consensus sequences. Note that the percentage of “one-to-many consensuses” (67% for Crocodilia and 87% for جhr. picta ) in these annotations of genomes is higher than in the annotations of transcriptomes. For the phylogeny data set (built only with sequences greater than 90 bp and, for Crocodilia, only with sequences named after a Gallus cDNA), the percentage of “one-to-many consensuses” is even higher (around 87% in the Crocodilia and 91% in جhr. picta ), indicating that most of the ≤90 bp short sequences correspond to “one-to-one consensuses.” Furthermore, there are 11,709 consensuses named after the same database sequence in أل. mississippiensis , G. gangeticus و جص. porosus , possibly corresponding to well-conserved transcripts at this taxonomic level.

Comparison with Reference Data Sets

We verified the quality of our annotations by assessing their completeness against four established data sets ( fig. 7 ): A set of ubiquitously expressed genes in human tissues and cell lines ( Ramskold et al. 2009 ), a selection of eukaryotic genes from the CEGMA ( Parra et al. 2007 ), and two “Benchmarking sets of Universal Single-Copy Orthologs” (BUSCOs from OrthoDB7 [ Waterhouse et al. 2013 ]) in Vertebrata and Metazoa. The comparisons were performed by BLASTn searches of the reference data sets against the consensuses of the phylogeny data sets. In the case of أل. mississippiensis , the results of the transcriptome and genome annotations were combined.

Completeness of the annotated transcriptomes assessed with four reference data sets: Ramskold ubiquitously expressed genes in human (blue bars), CEGMA core human genes (red bars), OrthoDB7 BUSCOs from the vertebrate (green bars), and the metazoan (purple bars) radiation nodes. The species are ordered from higher to lower overlap with the Ramskold data set and أنوليس is shown as reference.

Completeness of the annotated transcriptomes assessed with four reference data sets: Ramskold ubiquitously expressed genes in human (blue bars), CEGMA core human genes (red bars), OrthoDB7 BUSCOs from the vertebrate (green bars), and the metazoan (purple bars) radiation nodes. The species are ordered from higher to lower overlap with the Ramskold data set and أنوليس is shown as reference.

Ramskold et al. (2009) identified 7,756 human Ensembl genes ubiquitously expressed in 16 organs and cell lines. These are mainly intracellular housekeeping genes involved in basic functions, such as metabolism, transcription or macromolecule synthesis. We identified roughly 80% of these genes in the أنوليس reference genome. Note that it is unknown whether all of these genes are ubiquitously expressed in the corresponding 16 أنوليس tissues/organs. We show the overlap with the Ramskold et al.’s core set of genes to be slightly higher for the C. ocellatus transcriptome annotation than for the أنوليس genome ( fig. 7 ), underlying the quality of our C. ocellatus حاشية. ملاحظة. من ناحية أخرى، S. punctatus و P. molurus presented a substantially lower percentage (about 50%) of correspondence with this Ramskold et al.’s core set of genes. For all other species investigated, the percentages of overlap were intermediate (62–77%). The best percentage among Crocodilia was found for أل. mississippiensis (68%), possibly because transcriptomic and genomic data were combined for this species.

The CEGMA data set includes a set of 456 human transcripts that are highly conserved in a wide range of eukaryotic taxa and has been previously used to assess the quality of genome annotations ( Parra et al. 2007 ). CEGMA was built considering conserved genes in six organisms: Homo sapiens, Drosophila melanogaster , نبات الأرابيدوبسيس thaliana , أنواع معينة انيقة , خميرة الخميرة و شيزوساكارومايس بومب , 449 of which have an Ensembl human identifier. Despite this high conservation among taxa, we identified only 90% of these genes in the أنوليس reference genome ( fig. 7 ). The high percentage (>92%) of these genes identified in صأ. guttatus و C. ocellatus indicates the high-quality annotation we achieved here. The other species exhibited an overlap with the CEGMA data set between 73% and 86% (the lowest being, again, for S. puctatus و P. molurus ).

Finally, the two BUSCOs data sets, provided by OrthoDB7 ( Waterhouse et al. 2013 ) for the Metazoan and Vertebrata radiation nodes, correspond to sequences from orthologous groups with single-copy genes present in more than 90% of the species of the corresponding radiation node. There are 41 species in the Vertebrata BUSCOs (including Gallus و أنوليس ) and 93 species in the Metazoan BUSCOs data sets (with 4,243 and 975 أنوليس Ensembl identifiers, respectively). The Metazoan BUSCOs are a subset of the Vertebrate data set and correspond to genes conserved over a greater evolutionary period, explaining that we identify a substantially greater percentage of genes in the Metazoan (67–97% purple columns, fig. 7 ) than in the vertebrate (42–89% green columns) BUSCOs.

In short, and as supported by all reference data sets ( fig. 7 ), صأ. guttatus , T. elegans , C. ocellatus و جhr. picta data sets have the most complete annotations, whereas S. punctatus و P. molurus exhibit substantially less complete annotations. These results are consistent with the source of the corresponding transcriptomes: The S. punctatus transcriptome is from a nonnormalized library of a single early stage embryo (at which developmental point a restricted panel of genes is probably expressed) and the P. molurus transcriptome is from nonnormalized libraries of heart and liver, two organs in which a high proportion of mRNAs correspond to a low number of different transcripts ( Ramskold et al. 2009 ). ال صأ. guttatus و E. macularius transcriptomes, newly sequenced for this study, also exhibit substantial differences in their annotation completeness. ال صأ. guttatus transcriptome is more complete for two reasons: 1) The availability of the VNO transcriptome of صأ. guttatus doubles the number of contigs/singletons in that species, and 2) using three embryonic stages in صأ. guttatus , instead of two in E. macularius , probably enriched the transcript pool further. Note that, in general, the full length of the reference sequences was partially covered by the aligned reptilian transcripts: CEGMA mean coverage: 29–65%, Ramskold: 25–64%, BUSCOs Vertebrata: 28–69%, and BUSCOs Metazoa: 33–75%.

Large Phylogeny Inference

The phylogenetic positions of the tuatara S. punctatus and Testudines (turtles) have long been debated. The first phylogenomic analysis to investigate the question of the position of turtles ( Tzika et al. 2011 ) supported Testudines as the sister group to Archosauria. Two subsequent phylogenomic analyses, based on nucleotide/amino-acid ( Chiari et al. 2012 ) or ultraconserved-element alignments ( Crawford et al. 2012 ), confirmed this hypothesis. Here, using the Reptilian Transcriptomes 2.0, consisting of a greater number of species than the first version and of better annotated transcripts, we built yet improved data sets (up to 86,153 amino acids per species after quality trimming) and inferred maximum-likelihood phylogenomic trees that support the positions of turtles ( Tzika et al. 2011 ) and the tuatara as sister groups of Archosauria and Squamata, respectively ( supplementary results, supplementary methods, table S1, and Supplementary Data and Supplementary Data , Supplementary Material online).


Vital Capacity Formula

There are two formulae for vital capacity, based on the sex of the subject. In both of the following formula, ح represents height in centimeters, while أ represents the age of a person in years.

Vital Capacity = (21.78 – 0.101a) x h

Vital Capacity = (27.63 – 0.112a) x h

Vital capacity is typically measured in cubic centimeters, a measure of volume. These formulas simply show the average vital capacity for a man or woman of a specific age and sex.

For instance, a 35-year-old woman who is 160 cm should have the following vital capacity:

Vital Capacity = (21.78 – 0.101(35)) x 160

  • حجم المد والجزر – The volume of air breathed in an out during normal breaths.
  • Expiratory Reserve Volume – The extra volume of air that can be pushed out of the lungs when forced.
  • Inspiratory Reserve Volume – An extra amount of air that can be inhaled, increasing the lung capacity.
  • Residual Volume – An amount of air that cannot be expelled from the lungs, which keeps them from collapsing.

1. What is the target vital capacity of a 42-year-old male who is 190 cm tall?
أ. 3290
ب. 4000
ج. 4356

2. What happens to the vital capacity of a 4-year-old with a hotdog stuck in his throat?
أ. It decreases
ب. It increases
ج. It stays the same


شاهد الفيديو: برنامج الخاتمة - الحلقة 239يا إمام. هل من خبر أم إن الإنتظار يطول. عبد الحليم الغزي (يوليو 2022).


تعليقات:

  1. Taule

    تمرير كل الحدود.

  2. Grojin

    هل ترغب في كتابة مثل ذلك مناقشة ألف صفحة ، لاحظت جيدًا الموضوعات في الطلب

  3. Zuluzuru

    عن طيب خاطر أنا أقبل. موضوع مثير للاهتمام ، سأشارك. أعلم أنه معا يمكننا الوصول إلى إجابة صحيحة.



اكتب رسالة