উদ্ভিদের বিভিন্ন প্রতিরক্ষা তত্ত্ব উদ্ভিদের বিশেষায়িত বিপাকের ধরণ ব্যাখ্যা করার জন্য গুরুত্বপূর্ণ তাত্ত্বিক দিকনির্দেশনা প্রদান করে, কিন্তু তাদের মূল ভবিষ্যদ্বাণীগুলো এখনও পরীক্ষিত হয়নি। এখানে, আমরা নিরপেক্ষ ট্যান্ডেম মাস স্পেকট্রোমেট্রি (MS/MS) বিশ্লেষণ ব্যবহার করে একক উদ্ভিদ থেকে শুরু করে জনগোষ্ঠী এবং নিকটাত্মীয় প্রজাতি পর্যন্ত তামাকের দুর্বল স্ট্রেইনগুলোর মেটাবোলোম পদ্ধতিগতভাবে অন্বেষণ করেছি এবং অপটিমাল ডিফেন্স (OD) ও মুভিং টার্গেট (MT) তত্ত্বের মূল ভবিষ্যদ্বাণীগুলো পরীক্ষা করার জন্য একটি তথ্য-কাঠামোতে থাকা যৌগিক বর্ণালীর উপর ভিত্তি করে বিপুল সংখ্যক মাস স্পেকট্রোমেট্রিক বৈশিষ্ট্য তত্ত্ব প্রক্রিয়াজাত করেছি। উদ্ভিদ মেটাবোলোমিক্সের তথ্য উপাদানটি OD তত্ত্বের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, কিন্তু তৃণভোজীদের দ্বারা সৃষ্ট মেটাবোলোমিক্স গতিবিদ্যার উপর MT তত্ত্বের প্রধান ভবিষ্যদ্বাণীর সাথে সাংঘর্ষিক। ক্ষুদ্র থেকে বৃহৎ বিবর্তনীয় স্তর পর্যন্ত, জ্যাসমোনেট সংকেতকে OD-এর প্রধান নির্ধারক হিসেবে চিহ্নিত করা হয়েছে, যেখানে ইথিলিন সংকেত MS/MS আণবিক নেটওয়ার্ক দ্বারা টীকাকৃত তৃণভোজী-নির্দিষ্ট প্রতিক্রিয়ার সূক্ষ্ম সমন্বয় সাধন করেছে।
বিভিন্ন গঠনযুক্ত বিশেষ মেটাবোলাইটগুলি পরিবেশের সাথে উদ্ভিদের অভিযোজনে, বিশেষ করে শত্রুদের বিরুদ্ধে প্রতিরক্ষায় প্রধান অংশগ্রহণকারী (1)। উদ্ভিদে পাওয়া বিশেষ বিপাকের আশ্চর্যজনক বৈচিত্র্য এর পরিবেশগত কার্যাবলীর বিভিন্ন দিক নিয়ে কয়েক দশক ধরে গভীর গবেষণাকে উৎসাহিত করেছে এবং উদ্ভিদ প্রতিরক্ষা তত্ত্বের একটি দীর্ঘ তালিকা তৈরি করেছে, যা উদ্ভিদ-কীট মিথস্ক্রিয়ার বিবর্তনীয় এবং পরিবেশগত বিকাশ। পরীক্ষামূলক গবেষণা গুরুত্বপূর্ণ নির্দেশনা প্রদান করে (2)। যাইহোক, এই উদ্ভিদ প্রতিরক্ষা তত্ত্বগুলি অনুমানমূলক অবরোহী যুক্তির আদর্শ পথ অনুসরণ করেনি, যেখানে মূল ভবিষ্যদ্বাণীগুলি বিশ্লেষণের একই স্তরে ছিল (3) এবং তাত্ত্বিক বিকাশের পরবর্তী চক্রকে এগিয়ে নিয়ে যাওয়ার জন্য পরীক্ষামূলকভাবে পরীক্ষা করা হয়েছিল (4)। প্রযুক্তিগত সীমাবদ্ধতা তথ্য সংগ্রহকে নির্দিষ্ট বিপাকীয় বিভাগে সীমাবদ্ধ করে এবং বিশেষায়িত মেটাবোলাইটগুলির ব্যাপক বিশ্লেষণকে বাদ দেয়, যার ফলে আন্তঃ-বিভাগীয় তুলনা বাধাগ্রস্ত হয় যা তাত্ত্বিক বিকাশের জন্য অপরিহার্য (5)। ব্যাপক মেটাবোলোমিক্স ডেটার অভাব এবং বিভিন্ন উদ্ভিদ গোষ্ঠীর মধ্যে বিপাকীয় স্থানের প্রক্রিয়াকরণ কর্মপ্রবাহ তুলনা করার জন্য একটি সাধারণ মানদণ্ডের অভাব এই ক্ষেত্রের বৈজ্ঞানিক পরিপক্কতাকে বাধাগ্রস্ত করে।
ট্যান্ডেম মাস স্পেকট্রোমেট্রি (MS/MS) মেটাবোলোমিক্স ক্ষেত্রের সাম্প্রতিকতম অগ্রগতি একটি প্রদত্ত সিস্টেম ক্লেডের মধ্যে এবং প্রজাতির মধ্যে বিপাকীয় পরিবর্তনগুলিকে ব্যাপকভাবে চিহ্নিত করতে পারে এবং এই জটিল মিশ্রণগুলির মধ্যে কাঠামোগত সাদৃশ্য গণনা করার জন্য গণনা পদ্ধতির সাথে একত্রিত করা যেতে পারে। রসায়নের পূর্ব জ্ঞান (5)। বিশ্লেষণ এবং গণনার উন্নত প্রযুক্তির সংমিশ্রণ বিপাকীয় বৈচিত্র্যের পরিবেশগত এবং বিবর্তনীয় তত্ত্ব দ্বারা করা অনেক ভবিষ্যদ্বাণীর দীর্ঘমেয়াদী পরীক্ষার জন্য একটি প্রয়োজনীয় কাঠামো সরবরাহ করে। শ্যানন (6) 1948 সালে তার যুগান্তকারী প্রবন্ধে প্রথমবারের মতো তথ্য তত্ত্ব প্রবর্তন করেন, তথ্যের গাণিতিক বিশ্লেষণের ভিত্তি স্থাপন করেন, যা তার মূল প্রয়োগ ছাড়াও অনেক ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়েছে। জিনোমিক্সে, তথ্য তত্ত্ব সফলভাবে ক্রম সংরক্ষণশীল তথ্য পরিমাপ করতে প্রয়োগ করা হয়েছে (7)। ট্রান্সক্রিপ্টোমিক্স গবেষণায়, তথ্য তত্ত্ব ট্রান্সক্রিপ্টোমের সামগ্রিক পরিবর্তন বিশ্লেষণ করে (8)। ​​পূর্ববর্তী গবেষণায়, আমরা উদ্ভিদের টিস্যু স্তরের বিপাকীয় দক্ষতা বর্ণনা করার জন্য মেটাবোলোমিক্সে তথ্য তত্ত্বের পরিসংখ্যানগত কাঠামো প্রয়োগ করেছি (9)। এখানে, আমরা তৃণভোজীদের দ্বারা প্ররোচিত মেটাবোলোমের উদ্ভিদ প্রতিরক্ষা তত্ত্বের মূল ভবিষ্যদ্বাণীগুলোর তুলনা করার জন্য, MS/MS-ভিত্তিক কার্যপ্রবাহকে তথ্য তত্ত্বের পরিসংখ্যানগত কাঠামোর সাথে একত্রিত করি, যা সাধারণ মুদ্রায় বিপাকীয় বৈচিত্র্য দ্বারা বৈশিষ্ট্যমণ্ডিত।
উদ্ভিদ প্রতিরক্ষার তাত্ত্বিক কাঠামো সাধারণত পারস্পরিকভাবে অন্তর্ভুক্তিমূলক এবং দুটি বিভাগে বিভক্ত করা যেতে পারে: যেগুলি প্রতিরক্ষা কার্যাবলীর উপর ভিত্তি করে উদ্ভিদ-নির্দিষ্ট মেটাবোলাইটের বিতরণ ব্যাখ্যা করার চেষ্টা করে, যেমন সর্বোত্তম প্রতিরক্ষা (OD) (10), চলমান লক্ষ্য (MT) (11) এবং আবির্ভাব (12) তত্ত্ব, অন্যদিকে অন্যগুলি সম্পদের প্রাপ্যতার পরিবর্তন কীভাবে উদ্ভিদের বৃদ্ধি এবং বিশেষায়িত মেটাবোলাইটের সঞ্চয়কে প্রভাবিত করে তার যান্ত্রিক ব্যাখ্যা খোঁজে, যেমন কার্বন: পুষ্টি ভারসাম্য অনুমান (13), বৃদ্ধির হার অনুমান (14), এবং বৃদ্ধি ও পার্থক্য ভারসাম্য অনুমান (15)। তত্ত্বের দুটি সেট বিশ্লেষণের বিভিন্ন স্তরে রয়েছে (4)। যাইহোক, কার্যকরী স্তরে প্রতিরক্ষামূলক কার্যাবলী জড়িত দুটি তত্ত্ব উদ্ভিদের গঠনমূলক এবং প্ররোচিত প্রতিরক্ষা সম্পর্কে আলোচনায় প্রাধান্য দেয়: OD তত্ত্ব, যা ধরে নেয় যে উদ্ভিদ তাদের ব্যয়বহুল রাসায়নিক প্রতিরক্ষায় কেবল তখনই বিনিয়োগ করে যখন প্রয়োজন হয়, উদাহরণস্বরূপ, যখন তারা ঘাস খায় যখন কোনও প্রাণী আক্রমণ করে, অতএব, ভবিষ্যতের আক্রমণের সম্ভাবনা অনুসারে, প্রতিরক্ষামূলক কার্যাবলী সহ যৌগটি নির্ধারিত হয় (10); MT হাইপোথিসিস প্রস্তাব করে যে দিকনির্দেশক মেটাবোলাইট পরিবর্তনের কোনও অক্ষ নেই, বরং মেটাবোলাইট এলোমেলোভাবে পরিবর্তিত হয়, যার ফলে আক্রমণকারী তৃণভোজীদের বিপাকীয় "গতি লক্ষ্য" বাধা দেওয়ার সম্ভাবনা তৈরি হয়। অন্য কথায়, এই দুটি তত্ত্ব তৃণভোজীদের আক্রমণের পরে ঘটে যাওয়া বিপাকীয় পুনর্গঠন সম্পর্কে বিপরীত ভবিষ্যদ্বাণী করে: প্রতিরক্ষামূলক কার্যকারিতা সহ মেটাবোলাইটের একমুখী সঞ্চয় (OD) এবং অনির্দেশিত বিপাকীয় পরিবর্তন (MT) এর মধ্যে সম্পর্ক (11)।
ওডি এবং এমটি হাইপোথিসিস শুধুমাত্র মেটাবোলোমে প্ররোচিত পরিবর্তনই নয়, বরং এই মেটাবোলাইটগুলির সঞ্চয়ের পরিবেশগত এবং বিবর্তনীয় পরিণতিও অন্তর্ভুক্ত করে, যেমন একটি নির্দিষ্ট পরিবেশগত পরিবেশে এই বিপাকীয় পরিবর্তনগুলির অভিযোজনগত খরচ এবং সুবিধা (16)। যদিও উভয় হাইপোথিসিসই বিশেষায়িত মেটাবোলাইটগুলির প্রতিরক্ষামূলক কার্যকারিতা স্বীকার করে, যা ব্যয়বহুল হতেও পারে বা নাও হতে পারে, ওডি এবং এমটি হাইপোথিসিসকে পৃথককারী মূল ভবিষ্যদ্বাণীটি প্ররোচিত বিপাকীয় পরিবর্তনগুলির দিকনির্দেশনার মধ্যে নিহিত। ওডি তত্ত্বের ভবিষ্যদ্বাণীটি এখন পর্যন্ত সবচেয়ে বেশি পরীক্ষামূলক মনোযোগ পেয়েছে। এই পরীক্ষাগুলির মধ্যে রয়েছে গ্রিনহাউস এবং প্রাকৃতিক পরিস্থিতিতে নির্দিষ্ট যৌগের বিভিন্ন টিস্যুর প্রত্যক্ষ বা পরোক্ষ প্রতিরক্ষা কার্যাবলীর অধ্যয়ন, সেইসাথে উদ্ভিদের বিকাশের পর্যায়ে পরিবর্তন (17-19)। যাইহোক, এখন পর্যন্ত, যেকোনো জীবের বিপাকীয় বৈচিত্র্যের বিশ্বব্যাপী ব্যাপক বিশ্লেষণের জন্য একটি কর্মপ্রবাহ এবং পরিসংখ্যানগত কাঠামোর অভাবের কারণে, দুটি তত্ত্বের মধ্যে প্রধান পার্থক্য ভবিষ্যদ্বাণী (অর্থাৎ, বিপাকীয় পরিবর্তনের দিক) পরীক্ষা করা বাকি রয়েছে। এখানে, আমরা এই ধরনের একটি বিশ্লেষণ প্রদান করছি।
উদ্ভিদ-নির্দিষ্ট মেটাবোলাইটগুলির অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য হল একক উদ্ভিদ, জনসংখ্যা থেকে শুরু করে একই প্রজাতির উদ্ভিদ পর্যন্ত সকল স্তরে তাদের চরম কাঠামোগত বৈচিত্র্য (20)। বিশেষায়িত মেটাবোলাইটগুলিতে অনেক পরিমাণগত পরিবর্তন জনসংখ্যা স্তরে লক্ষ্য করা যায়, যখন শক্তিশালী গুণগত পার্থক্য সাধারণত প্রজাতি স্তরে বজায় থাকে (20)। অতএব, উদ্ভিদের বিপাকীয় বৈচিত্র্য হল কার্যকরী বৈচিত্র্যের প্রধান দিক, যা বিভিন্ন পরিবেশগত স্থানে অভিযোজনযোগ্যতাকে প্রতিফলিত করে, বিশেষ করে সেই পরিবেশগত স্থানগুলিতে যেখানে বিশেষ পোকামাকড় এবং সাধারণ তৃণভোজীদের দ্বারা আক্রমণের বিভিন্ন সম্ভাবনা থাকে (21)। ফ্রাঙ্কেলের (22) উদ্ভিদ-নির্দিষ্ট মেটাবোলাইটের অস্তিত্বের কারণ সম্পর্কিত যুগান্তকারী প্রবন্ধের পর থেকে, বিভিন্ন পোকামাকড়ের সাথে মিথস্ক্রিয়াকে গুরুত্বপূর্ণ নির্বাচনী চাপ হিসাবে বিবেচনা করা হয়েছে, এবং বিশ্বাস করা হয় যে এই মিথস্ক্রিয়াগুলি বিবর্তনের সময় উদ্ভিদকে আকার দিয়েছে। বিপাকীয় পথ (23)। বিশেষায়িত মেটাবোলাইটের বৈচিত্র্যে আন্তঃপ্রজাতি পার্থক্য তৃণভোজী কৌশলের বিরুদ্ধে উদ্ভিদের গঠনমূলক এবং প্ররোচিত প্রতিরক্ষার সাথে সম্পর্কিত শারীরবৃত্তীয় ভারসাম্যকেও প্রতিফলিত করতে পারে, কারণ দুটি প্রজাতি প্রায়শই একে অপরের সাথে নেতিবাচকভাবে সম্পর্কিত (24)। যদিও সর্বদা একটি ভালো প্রতিরক্ষা ব্যবস্থা বজায় রাখা উপকারী হতে পারে, প্রতিরক্ষার সাথে সম্পর্কিত সময়োপযোগী বিপাকীয় পরিবর্তনগুলি উদ্ভিদকে অন্যান্য শারীরবৃত্তীয় বিনিয়োগে মূল্যবান সম্পদ বরাদ্দ করতে (19, 24) এবং মিথোজীবিতার প্রয়োজনীয়তা এড়াতে স্পষ্ট সুবিধা প্রদান করে। পার্শ্বিক ক্ষতি (25)। এছাড়াও, পতঙ্গ তৃণভোজীদের দ্বারা সৃষ্ট বিশেষায়িত বিপাকের এই পুনর্গঠনগুলি জনসংখ্যার মধ্যে ধ্বংসাত্মক বিতরণের দিকে নিয়ে যেতে পারে (26), এবং জ্যাসমোনিক অ্যাসিড (JA) সংকেতে উল্লেখযোগ্য প্রাকৃতিক পরিবর্তনের সরাসরি পাঠ প্রতিফলিত করতে পারে, যা জনসংখ্যার মধ্যে বজায় থাকতে পারে। উচ্চ এবং নিম্ন JA সংকেতগুলি হল তৃণভোজীদের বিরুদ্ধে প্রতিরক্ষা এবং নির্দিষ্ট প্রজাতির সাথে প্রতিযোগিতার মধ্যে একটি আপস (27)। এছাড়াও, বিশেষায়িত বিপাক জৈব-সংশ্লেষণ পথগুলি বিবর্তনের সময় দ্রুত বিলুপ্তি এবং রূপান্তরের মধ্য দিয়ে যাবে, যার ফলে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত প্রজাতিগুলির মধ্যে বিপাকীয় বিতরণে অমসৃণতা দেখা দেবে (28)। এই বহুরূপতাগুলি পরিবর্তনশীল তৃণভোজী ধরণগুলির প্রতিক্রিয়ায় দ্রুত প্রতিষ্ঠিত হতে পারে (29), যার অর্থ হল তৃণভোজী সম্প্রদায়ের ওঠানামা বিপাকীয় ভিন্নতার চালিকাশক্তির একটি মূল কারণ।
এখানে, আমরা বিশেষভাবে নিম্নলিখিত সমস্যাগুলো সমাধান করেছি। (I) তৃণভোজী পতঙ্গ কীভাবে উদ্ভিদের মেটাবোলোমকে পুনর্গঠন করে? (Ii) দীর্ঘমেয়াদী প্রতিরক্ষা তত্ত্বের ভবিষ্যদ্বাণীগুলো পরীক্ষা করার জন্য বিপাকীয় নমনীয়তার কোন প্রধান তথ্য উপাদানগুলোকে পরিমাপ করা যেতে পারে? (Iii) আক্রমণকারীর জন্য স্বতন্ত্র কোনো উপায়ে উদ্ভিদের মেটাবোলোমকে পুনঃপ্রোগ্রাম করা হবে কি না, যদি তাই হয়, তবে একটি নির্দিষ্ট বিপাকীয় প্রতিক্রিয়া তৈরি করতে উদ্ভিদ হরমোন কী ভূমিকা পালন করে, এবং কোন মেটাবোলাইটগুলো প্রতিরক্ষার প্রজাতি-নির্দিষ্টতায় অবদান রাখে? (Iv) যেহেতু অনেক প্রতিরক্ষা তত্ত্বের ভবিষ্যদ্বাণীগুলো জৈবিক কলার সমস্ত স্তরে প্রসারিত করা যেতে পারে, তাই আমরা জিজ্ঞাসা করেছি যে অভ্যন্তরীণ তুলনা থেকে আন্তঃপ্রজাতি তুলনা পর্যন্ত সৃষ্ট বিপাকীয় প্রতিক্রিয়া কতটা সামঞ্জস্যপূর্ণ? এই লক্ষ্যে, আমরা তামাকের পাতার মেটাবোলোম পদ্ধতিগতভাবে অধ্যয়ন করেছি। তামাক একটি বাস্তুতান্ত্রিক মডেল উদ্ভিদ, যার রয়েছে সমৃদ্ধ বিশেষায়িত বিপাক প্রক্রিয়া এবং যা দুটি স্থানীয় তৃণভোজী পতঙ্গ, সোলানেসি গোত্রের লেপিডোপটেরা ডাটুরা (এমএস) (অত্যন্ত আক্রমণাত্মক, প্রধানত ভক্ষিত) এবং স্পোডোপটেরা লিটোরালিস (এসএল)-এর লার্ভার বিরুদ্ধে কার্যকর। তুলার পাতার পোকা এক ধরনের "গণ", যার পোষক উদ্ভিদ সোলানেসি এবং অন্যান্য গণ ও পরিবারের উদ্ভিদ খাদ্য হিসেবে ব্যবহৃত হয়। আমরা এমএস/এমএস মেটাবোলোমিক্স স্পেকট্রাম বিশ্লেষণ করেছি এবং ওডি ও এমটি তত্ত্বের তুলনা করার জন্য তথ্য তত্ত্বের পরিসংখ্যানগত বর্ণনাকারীগুলো নিষ্কাশন করেছি। মূল মেটাবোলাইটগুলোর পরিচয় উন্মোচনের জন্য স্পেসিফিসিটি ম্যাপ তৈরি করা হয়েছে। উদ্ভিদ হরমোন সংকেত এবং ওডি আবেশনের মধ্যে সহপরিবর্তন আরও বিশ্লেষণ করার জন্য এই বিশ্লেষণটি এন. নাসি-এর স্থানীয় জনগোষ্ঠী এবং এর সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত তামাক প্রজাতি পর্যন্ত প্রসারিত করা হয়েছে।
তৃণভোজী তামাকের পাতার মেটাবোলোমের প্লাস্টিসিটি এবং গঠন সম্পর্কে একটি সামগ্রিক চিত্র পেতে, আমরা পূর্বে বিকশিত একটি বিশ্লেষণ এবং গণনা কর্মপ্রবাহ ব্যবহার করে উদ্ভিদের নির্যাস থেকে স্বাধীন MS/MS স্পেকট্রার উচ্চ-রেজোলিউশন ডেটা ব্যাপকভাবে সংগ্রহ এবং ডিকনভোলিউট করেছি (9)। এই অবিচ্ছিন্ন পদ্ধতি (MS/MS নামে পরিচিত) অপ্রয়োজনীয় যৌগিক স্পেকট্রা তৈরি করতে পারে, যা পরবর্তীতে এখানে বর্ণিত সমস্ত যৌগ-স্তরের বিশ্লেষণের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। এই ডিকনভোলিউট করা উদ্ভিদ বিপাকগুলি বিভিন্ন ধরণের, যার মধ্যে শত শত থেকে হাজার হাজার বিপাক রয়েছে (এখানে প্রায় 500-1000-s/MS/MS)। এখানে, আমরা তথ্য তত্ত্বের কাঠামোর মধ্যে বিপাকীয় প্লাস্টিসিটি বিবেচনা করি এবং বিপাকীয় ফ্রিকোয়েন্সি বিতরণের শ্যানন এনট্রপির উপর ভিত্তি করে মেটাবোলোমের বৈচিত্র্য এবং পেশাদারিত্বের পরিমাণ নির্ধারণ করি। পূর্বে প্রয়োগ করা সূত্র (8) ব্যবহার করে, আমরা এক সেট সূচক গণনা করেছি যা মেটাবোলোমের বৈচিত্র্য (Hj সূচক), বিপাকীয় প্রোফাইলের বিশেষীকরণ (δj সূচক) এবং একটি একক বিপাকের বিপাকীয় নির্দিষ্টতা (Si সূচক) পরিমাপ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এছাড়াও, আমরা তৃণভোজীদের মেটাবোলোম প্ররোচনযোগ্যতার পরিমাণ নির্ধারণের জন্য রিলেটিভ ডিসটেন্স প্লাস্টিসিটি ইনডেক্স (RDPI) প্রয়োগ করেছি (চিত্র 1A) (30)। এই পরিসংখ্যানগত কাঠামোর মধ্যে, আমরা MS/MS স্পেকট্রামকে মৌলিক তথ্য একক হিসাবে বিবেচনা করি, এবং MS/MS-এর আপেক্ষিক প্রাচুর্যকে একটি ফ্রিকোয়েন্সি ডিস্ট্রিবিউশন ম্যাপে প্রক্রিয়া করি, এবং তারপর শ্যানন এনট্রপি ব্যবহার করে তা থেকে মেটাবোলোম বৈচিত্র্য অনুমান করি। মেটাবোলোম বিশেষীকরণ একটি একক MS/MS স্পেকট্রামের গড় নির্দিষ্টতা দ্বারা পরিমাপ করা হয়। অতএব, তৃণভোজী প্ররোচনের পরে কিছু MS/MS শ্রেণীর প্রাচুর্য বৃদ্ধি স্পেকট্রাল প্ররোচনযোগ্যতা, RDPI এবং বিশেষীকরণে রূপান্তরিত হয়, অর্থাৎ, δj সূচকের বৃদ্ধি, কারণ আরও বিশেষায়িত মেটাবোলাইট উৎপাদিত হয় এবং একটি উচ্চ Si সূচক তৈরি হয়। Hj বৈচিত্র্য সূচকের হ্রাস প্রতিফলিত করে যে হয় উৎপাদিত MS/MS-এর সংখ্যা হ্রাস পেয়েছে, অথবা প্রোফাইল ফ্রিকোয়েন্সি ডিস্ট্রিবিউশন একটি কম অভিন্ন দিকে পরিবর্তিত হয়েছে, যখন এর সামগ্রিক অনিশ্চয়তা হ্রাস পায়। Si সূচক গণনার মাধ্যমে এটি চিহ্নিত করা সম্ভব যে, কোন MS/MS নির্দিষ্ট তৃণভোজীদের দ্বারা প্ররোচিত হয় এবং বিপরীতভাবে, কোন MS/MS এই প্ররোচনায় সাড়া দেয় না, যা MT এবং OD পূর্বাভাসের মধ্যে পার্থক্য করার একটি মূল সূচক।
(A) তৃণভোজী (H1 থেকে Hx) MS/MS ডেটার জন্য ব্যবহৃত পরিসংখ্যানগত বর্ণনাকারী—প্ররোচনাযোগ্যতা (RDPI), বৈচিত্র্য (Hj সূচক), বিশেষীকরণ (δj সূচক) এবং মেটাবোলাইট নির্দিষ্টতা (Si সূচক)। বিশেষীকরণের মাত্রা (δj) বৃদ্ধি নির্দেশ করে যে, গড়ে, আরও বেশি তৃণভোজী-নির্দিষ্ট মেটাবোলাইট উৎপাদিত হবে, যেখানে বৈচিত্র্য (Hj) হ্রাস মেটাবোলাইটের উৎপাদন হ্রাস বা বিতরণ মানচিত্রে মেটাবোলাইটের অসম বন্টন নির্দেশ করে। Si মানটি মূল্যায়ন করে যে মেটাবোলাইটটি একটি প্রদত্ত অবস্থার (এখানে, তৃণভোজী) জন্য নির্দিষ্ট, নাকি বিপরীতভাবে একই স্তরে বজায় থাকে। (B) তথ্য তত্ত্ব অক্ষ ব্যবহার করে প্রতিরক্ষা তত্ত্বের ভবিষ্যদ্বাণীর ধারণাগত চিত্র। OD তত্ত্ব ভবিষ্যদ্বাণী করে যে তৃণভোজীর আক্রমণ প্রতিরক্ষা মেটাবোলাইট বৃদ্ধি করবে, যার ফলে δj বৃদ্ধি পাবে। একই সময়ে, Hj হ্রাস পায় কারণ মেটাবলিক তথ্যের হ্রাসকৃত অনিশ্চয়তার দিকে প্রোফাইলটি পুনর্গঠিত হয়। এমটি তত্ত্ব ভবিষ্যদ্বাণী করে যে তৃণভোজীদের আক্রমণ মেটাবোলোমে অনির্দেশমূলক পরিবর্তন ঘটাবে, যার ফলে বর্ধিত বিপাকীয় তথ্যের অনিশ্চয়তার সূচক হিসেবে Hj বৃদ্ধি পাবে এবং Si-এর একটি এলোমেলো বণ্টন ঘটবে। আমরা একটি মিশ্র মডেলও প্রস্তাব করেছি, যা সেরা এমটি, যেখানে উচ্চতর প্রতিরক্ষামূলক মানসম্পন্ন কিছু মেটাবোলাইট বিশেষভাবে বৃদ্ধি পাবে (উচ্চ Si মান), যখন অন্যগুলো এলোমেলো প্রতিক্রিয়া দেখাবে (নিম্ন Si মান)।
তথ্য তত্ত্বের বর্ণনাকারী ব্যবহার করে, আমরা ওডি তত্ত্বকে ব্যাখ্যা করে ভবিষ্যদ্বাণী করি যে, একটি অপ্ররোচিত গঠনমূলক অবস্থায় তৃণভোজী-প্ররোচিত বিশেষ মেটাবোলাইটের পরিবর্তন নিম্নলিখিত ঘটনা ঘটাবে: (i) মেটাবলিক স্পেসিফিসিটি (Si সূচক) বৃদ্ধি, যা মেটাবোনোমিক স্পেসিফিসিটি (δj সূচক) বৃদ্ধিকে চালিত করবে এবং উচ্চতর প্রতিরক্ষা মানসম্পন্ন নির্দিষ্ট বিশেষ মেটাবোলাইট গোষ্ঠীর বৃদ্ধি ঘটাবে, এবং (ii) মেটাবলিক ফ্রিকোয়েন্সি ডিস্ট্রিবিউশন লেপটিন-নির্ভর দেহ ডিস্ট্রিবিউশনে পরিবর্তিত হওয়ার কারণে মেটাবোলোম ডাইভারসিটি (Hj সূচক) হ্রাস পাবে। একটি একক মেটাবোলাইটের স্তরে, একটি সুশৃঙ্খল Si ডিস্ট্রিবিউশন প্রত্যাশিত, যেখানে মেটাবোলাইটটি তার প্রতিরক্ষা মান অনুযায়ী Si মান বৃদ্ধি করবে (চিত্র 1B)। এই ধারায়, আমরা এমটি তত্ত্বকে ব্যাখ্যা করে ভবিষ্যদ্বাণী করি যে, উদ্দীপনা নিম্নলিখিত ঘটনা ঘটাবে: (i) মেটাবোলাইটে দিকবিহীন পরিবর্তন, যার ফলে δj সূচক হ্রাস পাবে, এবং (ii) মেটাবলিক অনিশ্চয়তা বা এলোমেলোভাব বৃদ্ধির কারণে Hj সূচক বৃদ্ধি পাবে, যা শ্যানন এনট্রপি দ্বারা সাধারণীকৃত বৈচিত্র্যের আকারে পরিমাপ করা যায়। মেটাবলিক গঠনের ক্ষেত্রে, এমটি তত্ত্ব Si-এর এলোমেলো ডিস্ট্রিবিউশনের ভবিষ্যদ্বাণী করবে। এই বিষয়টি বিবেচনা করে যে, কিছু মেটাবোলাইট নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে কাজ করে এবং অন্যগুলো কোনো নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে কাজ করে না, এবং তাদের প্রতিরক্ষা মান পরিবেশের উপর নির্ভর করে, আমরা একটি মিশ্র প্রতিরক্ষা মডেলও প্রস্তাব করেছি। এই মডেলে, δj এবং Hj সব দিকে Si বৃদ্ধির সাথে সাথে দুই ভাগে বণ্টিত হয়, শুধুমাত্র উচ্চতর প্রতিরক্ষা মানসম্পন্ন নির্দিষ্ট মেটাবোলাইট গোষ্ঠীগুলো বিশেষভাবে Si বৃদ্ধি করবে, যখন অন্যগুলো এলোমেলোভাবে বণ্টিত হবে (চিত্র 1B)।
তথ্য তত্ত্ব বর্ণনাকারীর অক্ষে পুনঃসংজ্ঞায়িত প্রতিরক্ষা তত্ত্বের ভবিষ্যদ্বাণী পরীক্ষা করার জন্য, আমরা নেপেন্থেস প্যালেন্স (Nepenthes pallens) গাছের পাতায় বিশেষজ্ঞ (Ms) বা সাধারণ (Sl) তৃণভোজী লার্ভা প্রতিপালন করেছি (চিত্র 2A)। শুঁয়োপোকার খাওয়ার পর সংগৃহীত পাতার টিস্যুর মিথানল নির্যাস থেকে MS/MS বিশ্লেষণের মাধ্যমে আমরা ৫৯৯টি নন-রিডানড্যান্ট MS/MS স্পেকট্রা (ডেটা ফাইল S1) সংগ্রহ করেছি। MS/MS কনফিগারেশন ফাইলগুলিতে তথ্যের বিন্যাসের পুনর্বিন্যাসকে দৃশ্যমান করার জন্য RDPI, Hj, এবং δj সূচক ব্যবহার করে আকর্ষণীয় কিছু প্যাটার্ন প্রকাশ পেয়েছে (চিত্র 2B)। সামগ্রিক প্রবণতাটি হলো, তথ্য বর্ণনাকারী দ্বারা বর্ণিত হিসাবে, শুঁয়োপোকাগুলো পাতা খেতে থাকলে সময়ের সাথে সাথে সমস্ত বিপাকীয় পুনর্গঠনের মাত্রা বৃদ্ধি পায়: তৃণভোজী খাওয়ার ৭২ ঘন্টা পরে, RDPI উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়। অক্ষত নিয়ন্ত্রণের তুলনায়, Hj উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছিল, যা বিপাকীয় প্রোফাইলের বিশেষীকরণের মাত্রা বৃদ্ধির কারণে ঘটেছিল, এবং এই বিশেষীকরণ δj সূচক দ্বারা পরিমাপ করা হয়েছিল। এই আপাত প্রবণতাটি ওডি তত্ত্বের ভবিষ্যদ্বাণীর সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, কিন্তু এমটি তত্ত্বের প্রধান ভবিষ্যদ্বাণীর সাথে অসামঞ্জস্যপূর্ণ, যা বিশ্বাস করে যে মেটাবোলাইট স্তরের এলোমেলো (অ-দিকনির্দেশক) পরিবর্তনগুলি প্রতিরক্ষামূলক ছদ্মবেশ হিসাবে ব্যবহৃত হয় (চিত্র 1B)। যদিও এই দুটি তৃণভোজীর মৌখিক নিঃসরণ (OS) উদ্দীপকের উপাদান এবং খাদ্যাভ্যাস ভিন্ন, তাদের সরাসরি খাওয়ানোর ফলে ২৪-ঘণ্টা এবং ৭২-ঘণ্টার ফসল সংগ্রহের সময়কালে Hj এবং δj-এর দিকনির্দেশে একই রকম পরিবর্তন দেখা গেছে। একমাত্র পার্থক্যটি ঘটেছিল আরডিপিআই-এর ৭২ ঘণ্টায়। Ms খাওয়ানোর কারণে সৃষ্ট বিপাকের তুলনায়, Sl খাওয়ানোর ফলে সৃষ্ট সামগ্রিক বিপাক বেশি ছিল।
(A) পরীক্ষামূলক নকশা: সাধারণ শূকর (S1) বা বিশেষজ্ঞ (Ms) তৃণভোজীদের কলস উদ্ভিদের লবণমুক্ত পাতা খাওয়ানো হয়, যেখানে কৃত্রিম তৃণভোজনের জন্য, পাতার নির্দিষ্ট স্থানে ক্ষত তৈরি করতে Ms-এর OS (W + OSMs) ব্যবহার করা হয়। S1 (W + OSSl) লার্ভা বা জল (W + W)। নিয়ন্ত্রক (C) হলো একটি অক্ষত পাতা। (B) বিশেষ মেটাবোলাইট মানচিত্রের (599 MS/MS; ডেটা ফাইল S1) জন্য গণনা করা প্ররোচনযোগ্যতা (নিয়ন্ত্রক চার্টের সাথে RDPI-এর তুলনা), বৈচিত্র্য (Hj সূচক) এবং বিশেষীকরণ (δj সূচক)। তারকাচিহ্নগুলি সরাসরি তৃণভোজী খাওয়ানো এবং নিয়ন্ত্রক গোষ্ঠীর মধ্যে উল্লেখযোগ্য পার্থক্য নির্দেশ করে (জোড়বদ্ধ টি-টেস্ট সহ স্টুডেন্ট'স টি-টেস্ট, *P<0.05 এবং ***P<0.001)। ns, গুরুত্বপূর্ণ নয়। (C) কৃত্রিম তৃণভোজী আচরণের পর প্রধান (নীল বাক্স, অ্যামিনো অ্যাসিড, জৈব অ্যাসিড এবং চিনি; ডেটা ফাইল S2) এবং বিশেষ মেটাবোলাইট বর্ণালীর (লাল বাক্স 443 MS/MS; ডেটা ফাইল S1) সময় রেজোলিউশন সূচক। রঙের ব্যান্ডটি ৯৫% কনফিডেন্স ইন্টারভালকে নির্দেশ করে। তারকাচিহ্নটি ট্রিটমেন্ট এবং কন্ট্রোলের মধ্যে তাৎপর্যপূর্ণ পার্থক্য নির্দেশ করে [কোয়াড্রাটিক অ্যানালাইসিস অফ ভ্যারিয়েন্স (ANOVA), এরপর পোস্ট হক মাল্টিপল কম্প্যারিসনের জন্য ট্যুকির অনেস্টলি সিগনিফিকেন্ট ডিফারেন্স (HSD), *P<0.05, **P<0.01 এবং *** P <0.001]। (D) স্ক্যাটার প্লট এবং বিশেষ মেটাবোলাইট প্রোফাইলের বিশেষীকরণ (বিভিন্ন ট্রিটমেন্ট সহ পুনরাবৃত্ত নমুনা)।
তৃণভোজী-প্ররোচিত মেটাবোলোম স্তরের পুনর্গঠন স্বতন্ত্র মেটাবোলাইটের স্তরের পরিবর্তনে প্রতিফলিত হয় কিনা তা অন্বেষণ করার জন্য, আমরা প্রথমে নেপেন্থেস প্যালেন্স-এর পাতায় পূর্বে অধ্যয়ন করা মেটাবোলাইটগুলির উপর মনোযোগ দিয়েছিলাম, যেগুলির তৃণভোজী প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রমাণিত। ফেনোলিক অ্যামাইডগুলি হল হাইড্রোক্সিসিনামাইড-পলিঅ্যামাইন সংযুক্তি যা পোকামাকড়ের তৃণভোজন প্রক্রিয়ার সময় জমা হয় এবং পোকামাকড়ের কর্মক্ষমতা হ্রাস করার জন্য পরিচিত (32)। আমরা সংশ্লিষ্ট MS/MS-এর পূর্বসূরীগুলি অনুসন্ধান করেছি এবং তাদের ক্রমবর্ধমান গতিবিদ্যা বক্ররেখা অঙ্কন করেছি (চিত্র S1)। আশ্চর্যজনকভাবে, ফেনোল ডেরিভেটিভগুলি, যেগুলি তৃণভোজীদের বিরুদ্ধে প্রতিরক্ষায় সরাসরি জড়িত নয়, যেমন ক্লোরোজেনিক অ্যাসিড (CGA) এবং রুটিন, তৃণভোজনের পরে নিম্ন-নিয়ন্ত্রিত হয়। বিপরীতে, তৃণভোজীরা ফেনোল অ্যামাইডগুলিকে অত্যন্ত শক্তিশালী করে তুলতে পারে। দুটি তৃণভোজীর ক্রমাগত খাওয়ানোর ফলে ফেনোলামাইডের প্রায় একই রকম উত্তেজনা বর্ণালী দেখা গেছে, এবং এই প্যাটার্নটি বিশেষ করে ফেনোলামাইডের ডি নভো সংশ্লেষণের জন্য স্পষ্ট ছিল। 17-হাইড্রোক্সিগেরানাইল ননানেডিওল ডাইটারপিন গ্লাইকোসাইডস (17-HGL-DTGs) পথটি অন্বেষণ করার সময় একই ঘটনা লক্ষ্য করা যাবে, যা কার্যকর তৃণভোজী-বিরোধী কার্যকারিতা সহ প্রচুর পরিমাণে অচক্রীয় ডাইটারপিন তৈরি করে (33), যার মধ্যে Sl দিয়ে Ms খাওয়ানোর ফলে একটি অনুরূপ এক্সপ্রেশন প্রোফাইল তৈরি হয়েছে (চিত্র S1))।
সরাসরি তৃণভোজী খাওয়ানোর পরীক্ষার একটি সম্ভাব্য অসুবিধা হলো তৃণভোজীদের পাতা খাওয়ার হার এবং খাওয়ার সময়ের পার্থক্য, যা ক্ষত এবং তৃণভোজীদের দ্বারা সৃষ্ট তৃণভোজী-নির্দিষ্ট প্রভাবগুলি দূর করা কঠিন করে তোলে। প্ররোচিত পাতার বিপাকীয় প্রতিক্রিয়ার তৃণভোজী প্রজাতির নির্দিষ্টতা আরও ভালোভাবে সমাধান করার জন্য, আমরা পাতার নির্দিষ্ট অবস্থানে আদর্শ ছিদ্র W-তে সদ্য সংগৃহীত OS (OSM এবং OSS1) অবিলম্বে প্রয়োগ করে Ms এবং Sl লার্ভার খাওয়ানোর অনুকরণ করেছি। এই পদ্ধতিটিকে W + OS ট্রিটমেন্ট বলা হয়, এবং এটি টিস্যু ক্ষয়ের হার বা পরিমাণের পার্থক্যের বিভ্রান্তিকর প্রভাব সৃষ্টি না করে তৃণভোজী দ্বারা সৃষ্ট প্রতিক্রিয়ার সূত্রপাতের সময়কে সঠিকভাবে নির্ধারণ করে আবেশনকে মানসম্মত করে (চিত্র 2A) (34)। MS/MS বিশ্লেষণ এবং গণনা পাইপলাইন ব্যবহার করে, আমরা 443টি MS/MS স্পেকট্রা (ডেটা ফাইল S1) পুনরুদ্ধার করেছি, যা পূর্বে সরাসরি খাওয়ানোর পরীক্ষা থেকে সংগৃহীত স্পেকট্রার সাথে মিলে যায়। এই MS/MS ডেটা সেটের তথ্য তত্ত্ব বিশ্লেষণ দেখিয়েছে যে, কৃত্রিম তৃণভোজী দ্বারা পাতা-বিশেষায়িত মেটাবোলোমের পুনঃপ্রোগ্রামিং OS-নির্দিষ্ট প্ররোচনা প্রদর্শন করেছে (চিত্র 2C)। বিশেষ করে, OSS1 ট্রিটমেন্টের তুলনায়, OSM ৪ ঘণ্টায় মেটাবোলোম বিশেষায়নের বৃদ্ধি ঘটিয়েছে। এটি লক্ষণীয় যে, সরাসরি তৃণভোজী খাওয়ানোর পরীক্ষামূলক ডেটা সেটের তুলনায়, Hj এবং δj-কে স্থানাঙ্ক হিসাবে ব্যবহার করে দ্বি-মাত্রিক স্থানে দৃশ্যমান বিপাকীয় গতিবিদ্যা এবং সময়ের সাথে সাথে কৃত্রিম তৃণভোজী ট্রিটমেন্টের প্রতিক্রিয়ায় মেটাবোলোম বিশেষায়নের দিকনির্দেশনা সামঞ্জস্যপূর্ণভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে (চিত্র 2D)। একই সময়ে, আমরা অ্যামিনো অ্যাসিড, জৈব অ্যাসিড এবং শর্করার পরিমাণ নির্ণয় করেছি (ডেটা ফাইল S2) এটি তদন্ত করার জন্য যে, মেটাবোলোমের দক্ষতার এই লক্ষ্যযুক্ত বৃদ্ধি কৃত্রিম তৃণভোজীর প্রতিক্রিয়ায় কেন্দ্রীয় কার্বন বিপাকের পুনর্গঠনের কারণে হয়েছে কিনা (চিত্র S2)। এই প্যাটার্নটি আরও ভালোভাবে ব্যাখ্যা করার জন্য, আমরা পূর্বে আলোচিত ফেনোলামাইড এবং 17-HGL-DTG পাথওয়ের বিপাকীয় সঞ্চয় গতিবিদ্যা আরও পর্যবেক্ষণ করেছি। তৃণভোজীদের মধ্যে OS-এর নির্দিষ্ট আবেশন ফেনোলামাইড বিপাকের মধ্যে একটি ভিন্নধর্মী পুনর্বিন্যাস প্যাটার্নে রূপান্তরিত হয় (চিত্র S3)। কুমারিন এবং ক্যাফেয়ল অংশযুক্ত ফেনোলিক অ্যামাইডগুলি OSS1 দ্বারা অগ্রাধিকারমূলকভাবে আবিষ্ট হয়, যেখানে OSM-গুলি ফেরুলিল কনজুগেটের একটি নির্দিষ্ট আবেশন ঘটায়। 17-HGL-DTG পথের ক্ষেত্রে, পরবর্তী ম্যালোনাইলেশন এবং ডাইম্যালোনাইলেশন উৎপাদ দ্বারা ভিন্নধর্মী OS আবেশন শনাক্ত করা হয়েছিল (চিত্র S3)।
এরপরে, আমরা টাইম-কোর্স মাইক্রোঅ্যারে ডেটা সেট ব্যবহার করে OS-প্ররোচিত ট্রান্সক্রিপ্টোম প্লাস্টিসিটি অধ্যয়ন করেছি, যা তৃণভোজীদের ক্ষেত্রে রোজেট উদ্ভিদের পাতায় OSM ব্যবহারের অনুকরণ করে। স্যাম্পলিং কাইনেটিক্স মূলত এই মেটাবোলোমিক্স গবেষণায় ব্যবহৃত কাইনেটিক্সের সাথে মিলে যায় (35)। মেটাবোলোম পুনর্গঠনের তুলনায়, যেখানে সময়ের সাথে সাথে মেটাবলিক প্লাস্টিসিটি বিশেষভাবে বৃদ্ধি পায়, আমরা Ms দ্বারা প্ররোচিত পাতায় ক্ষণস্থায়ী ট্রান্সক্রিপশন বার্স্ট লক্ষ্য করি, যেখানে ট্রান্সক্রিপ্টোম ইন্ডুসিবিটি (RDPI) এবং স্পেশালাইজেশন (δj) ১ ঘন্টায় উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়, এবং এই সময়ে ডাইভারসিটি (Hj) উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়, BMP1 এর এক্সপ্রেশন উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়, যার পরে ট্রান্সক্রিপ্টোম স্পেশালাইজেশনের শিথিলতা দেখা যায় (চিত্র S4)। মেটাবলিক জিন পরিবারগুলি (যেমন P450, গ্লাইকোসিলট্রান্সফারেজ, এবং BAHD অ্যাসাইলট্রান্সফারেজ) পূর্বোক্ত প্রাথমিক উচ্চ-বিশেষীকরণ মডেল অনুসরণ করে প্রাথমিক বিপাক থেকে প্রাপ্ত কাঠামোগত একক থেকে বিশেষ মেটাবোলাইট একত্রিত করার প্রক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে। একটি কেস স্টাডি হিসাবে, ফিনাইলঅ্যালানিন পথটি বিশ্লেষণ করা হয়েছিল। বিশ্লেষণে নিশ্চিত হওয়া গেছে যে, অনাকৃষ্ট উদ্ভিদের তুলনায় তৃণভোজীদের মধ্যে ফেনোলামাইড বিপাকের মূল জিনগুলো উচ্চ মাত্রায় OS-প্ররোচিত হয় এবং এদের অভিব্যক্তির ধরণ ঘনিষ্ঠভাবে বিন্যস্ত থাকে। এই পথের ঊর্ধ্বপ্রবাহে অবস্থিত ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর MYB8 এবং গাঠনিক জিন PAL1, PAL2, C4H ও 4CL-এর ট্রান্সক্রিপশন দ্রুত শুরু হয়। ফেনোলামাইডের চূড়ান্ত গঠনে ভূমিকা পালনকারী অ্যাসাইলট্রান্সফারেজ, যেমন AT1, DH29 এবং CV86, একটি দীর্ঘস্থায়ী আপরেগুলেশন প্যাটার্ন প্রদর্শন করে (চিত্র S4)। উপরোক্ত পর্যবেক্ষণগুলো ইঙ্গিত দেয় যে, ট্রান্সক্রিপ্টোমের বিশেষীকরণের দ্রুত সূচনা এবং পরবর্তীতে মেটাবোলোমিক্সের বিশেষীকরণের বৃদ্ধি একটি যুগল প্রক্রিয়া, যা একটি শক্তিশালী প্রতিরক্ষা প্রতিক্রিয়া শুরুকারী যুগপৎ নিয়ন্ত্রক ব্যবস্থার কারণে হতে পারে।
উদ্ভিদ হরমোন সংকেতের পুনর্গঠন একটি নিয়ন্ত্রক স্তর হিসেবে কাজ করে যা তৃণভোজী তথ্যকে একীভূত করে উদ্ভিদের শারীরবৃত্তিকে পুনঃপ্রোগ্রাম করে। তৃণভোজী সিমুলেশনের পরে, আমরা প্রধান উদ্ভিদ হরমোন বিভাগগুলির ক্রমবর্ধমান গতিশীলতা পরিমাপ করেছি এবং তাদের মধ্যে কালিক সহ-প্রকাশকে দৃশ্যমান করেছি [পিয়ারসন পারস্পরিক সম্পর্ক সহগ (PCC)> ০.৪] (চিত্র ৩ক)। প্রত্যাশিতভাবেই, জৈব সংশ্লেষণ সম্পর্কিত উদ্ভিদ হরমোনগুলি উদ্ভিদ হরমোন সহ-প্রকাশ নেটওয়ার্কের মধ্যে সংযুক্ত। এছাড়াও, বিভিন্ন প্রক্রিয়ার দ্বারা প্ররোচিত উদ্ভিদ হরমোনগুলিকে তুলে ধরতে এই নেটওয়ার্কে বিপাকীয় নির্দিষ্টতা (Si সূচক) ম্যাপ করা হয়েছে। তৃণভোজী নির্দিষ্ট প্রতিক্রিয়ার দুটি প্রধান ক্ষেত্র চিহ্নিত করা হয়েছে: একটি হলো JA ক্লাস্টারে, যেখানে JA (এর জৈবিকভাবে সক্রিয় রূপ JA-Ile) এবং অন্যান্য JA ডেরিভেটিভগুলি সর্বোচ্চ Si স্কোর দেখায়; অন্যটি হলো ইথিলিন (ET)। জিবেরেলিন তৃণভোজী নির্দিষ্টতায় কেবল মাঝারি বৃদ্ধি দেখিয়েছে, যেখানে অন্যান্য উদ্ভিদ হরমোন, যেমন সাইটোকাইনিন, অক্সিন এবং অ্যাবসিসিক অ্যাসিড, তৃণভোজীদের জন্য কম প্ররোচনা নির্দিষ্টতা দেখিয়েছে। শুধুমাত্র W + W ব্যবহারের তুলনায়, OS প্রয়োগের (W + OS) মাধ্যমে JA ডেরিভেটিভের সর্বোচ্চ মানের বিবর্ধনকে মূলত JAs-এর একটি শক্তিশালী নির্দিষ্ট সূচকে রূপান্তরিত করা যায়। অপ্রত্যাশিতভাবে, ভিন্ন উদ্দীপক উপাদান থাকা সত্ত্বেও OSM এবং OSS1 JA এবং JA-Ile-এর অনুরূপ সঞ্চয়ন ঘটায় বলে জানা যায়। OSS1-এর বিপরীতে, OSM দ্বারা OSM বিশেষভাবে এবং জোরালোভাবে প্ররোচিত হয়, যদিও OSS1 ভিত্তিগত ক্ষতের প্রতিক্রিয়া বিবর্ধন করে না (চিত্র 3B)।
(A) তৃণভোজী-প্ররোচিত উদ্ভিদ হরমোন সঞ্চয়ন গতিবিদ্যা সিমুলেশনের PCC গণনার উপর ভিত্তি করে সহ-অভিব্যক্তি নেটওয়ার্ক বিশ্লেষণ। নোডটি একটি একক উদ্ভিদ হরমোনকে প্রতিনিধিত্ব করে, এবং নোডের আকার ট্রিটমেন্টগুলোর মধ্যে উদ্ভিদ হরমোনের জন্য নির্দিষ্ট Si সূচককে প্রতিনিধিত্ব করে। (B) বিভিন্ন ট্রিটমেন্টের কারণে পাতায় JA, JA-Ile এবং ET-এর সঞ্চয়ন বিভিন্ন রঙ দ্বারা নির্দেশিত: এপ্রিকট, W + OSM; নীল, W + OSSl; কালো, W + W; ধূসর, C (কন্ট্রোল)। তারকাচিহ্নগুলো ট্রিটমেন্ট এবং কন্ট্রোলের মধ্যে তাৎপর্যপূর্ণ পার্থক্য নির্দেশ করে (টু-ওয়ে অ্যানোভা এবং তারপরে টুকি HSD পোস্ট হক মাল্টিপল কম্প্যারিসন, *** P <0.001)। (C) JA জৈব সংশ্লেষণ এবং ক্ষতিগ্রস্ত উপলব্ধি বর্ণালীতে (irAOC এবং irCOI1) ৬৯৭টি MS/MS (ডেটা ফাইল S1) এবং (D) ক্ষতিগ্রস্ত ET সংকেতসহ ETR1-এ ৫৮৫টি MS/MS (ডেটা ফাইল S1)-এর তথ্য তত্ত্ব বিশ্লেষণ। দুটি সিমুলেটেড তৃণভোজী ট্রিটমেন্ট দ্বারা প্ররোচিত উদ্ভিদ লাইন এবং খালি ভেহিকেল (EV) কন্ট্রোল উদ্ভিদ। তারকাচিহ্নগুলি W+OS ট্রিটমেন্ট এবং অক্ষত কন্ট্রোলের মধ্যে উল্লেখযোগ্য পার্থক্য নির্দেশ করে (টু-ওয়ে অ্যানোভা এবং তারপরে টুকি এইচএসডি পোস্ট হক মাল্টিপল কম্প্যারিসন, *P<0.05, **P<0.01 এবং ***P<0.001)। (E) বিশেষীকরণের প্রতি বিক্ষিপ্ত বিরোধিতার বিক্ষিপ্ত গ্রাফ। রঙগুলি বিভিন্ন জিনগতভাবে পরিবর্তিত স্ট্রেইনকে প্রতিনিধিত্ব করে; প্রতীকগুলি বিভিন্ন ট্রিটমেন্ট পদ্ধতিকে প্রতিনিধিত্ব করে: ত্রিভুজ, W + OSS1; আয়তক্ষেত্র, W + OSM; বৃত্ত C।
এরপর, আমরা তৃণভোজীদের উপর এই দুটি উদ্ভিদ হরমোনের বিপাক এবং পুনঃপ্রোগ্রামিংয়ের আপেক্ষিক অবদান বিশ্লেষণ করার জন্য, জেএ (JA) এবং ইটি (ET) জৈব সংশ্লেষণ (irAOC এবং irACO) এবং সংবেদনের (irCOI1 এবং sETR1) মূল ধাপগুলিতে দুর্বল নেপেন্থেসের (irCOI1 এবং sETR1) একটি জিনগতভাবে পরিবর্তিত স্ট্রেন ব্যবহার করি। পূর্ববর্তী পরীক্ষাগুলির সাথে সামঞ্জস্য রেখে, আমরা খালি বাহক (EV) উদ্ভিদে তৃণভোজী-ওএস (herbivore-OS) এর আবেশন (চিত্র 3, C থেকে D) এবং ওএসএম (OSM) দ্বারা সৃষ্ট Hj সূচকের সামগ্রিক হ্রাস নিশ্চিত করেছি, যেখানে δj সূচক বৃদ্ধি পেয়েছে। এই প্রতিক্রিয়াটি OSS1 দ্বারা সৃষ্ট প্রতিক্রিয়ার চেয়ে বেশি সুস্পষ্ট। Hj এবং δj কে স্থানাঙ্ক হিসাবে ব্যবহার করে একটি দ্বি-রেখা লেখচিত্র নির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণহীনতা দেখায় (চিত্র 3E)। সবচেয়ে সুস্পষ্ট প্রবণতা হল যে, জেএ সংকেতবিহীন স্ট্রেনগুলিতে, তৃণভোজীদের দ্বারা সৃষ্ট মেটাবোলোম বৈচিত্র্য এবং বিশেষীকরণের পরিবর্তনগুলি প্রায় সম্পূর্ণরূপে বিলুপ্ত হয়ে যায় (চিত্র 3C)। এর বিপরীতে, sETR1 উদ্ভিদে নীরব ET উপলব্ধি, যদিও তৃণভোজী বিপাকের পরিবর্তনে এর সামগ্রিক প্রভাব JA সংকেতের তুলনায় অনেক কম, OSM এবং OSS1 উদ্দীপনার মধ্যে Hj এবং δj সূচকের পার্থক্য হ্রাস করে (চিত্র 3D এবং চিত্র S5)। এটি নির্দেশ করে যে JA সংকেত সঞ্চালনের মূল কার্যাবলীর পাশাপাশি, ET সংকেত সঞ্চালন তৃণভোজীদের প্রজাতি-নির্দিষ্ট বিপাকীয় প্রতিক্রিয়ার সূক্ষ্ম সমন্বয় সাধন করে। এই সূক্ষ্ম সমন্বয়ের কার্যাবলীর সাথে সঙ্গতি রেখে, sETR1 উদ্ভিদে সামগ্রিক মেটাবোলোম প্ররোচনশীলতার কোনো পরিবর্তন হয়নি। অন্যদিকে, sETR1 উদ্ভিদের তুলনায়, irACO উদ্ভিদ তৃণভোজীদের দ্বারা সৃষ্ট বিপাকীয় পরিবর্তনের অনুরূপ সামগ্রিক মাত্রা প্ররোচিত করলেও, OSM এবং OSS1 উদ্দীপনার মধ্যে উল্লেখযোগ্যভাবে ভিন্ন Hj এবং δj স্কোর দেখিয়েছে (চিত্র S5)।
তৃণভোজীদের প্রজাতি-নির্দিষ্ট প্রতিক্রিয়ায় গুরুত্বপূর্ণ অবদান রাখে এমন বিশেষায়িত মেটাবোলাইট শনাক্ত করতে এবং ET সংকেতের মাধ্যমে তাদের উৎপাদন সূক্ষ্মভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে, আমরা পূর্বে বিকশিত কাঠামোগত MS/MS পদ্ধতি ব্যবহার করেছি। এই পদ্ধতিটি MS/MS খণ্ডাংশ [নরম্যালাইজড ডট প্রোডাক্ট (NDP)] এবং নিউট্রাল লস (NL) ভিত্তিক সাদৃশ্য স্কোর থেকে মেটাবলিক পরিবারকে পুনরায় অনুমান করার জন্য বাই-ক্লাস্টারিং পদ্ধতির উপর নির্ভর করে। ET ট্রান্সজেনিক লাইন বিশ্লেষণের মাধ্যমে নির্মিত MS/MS ডেটা সেট থেকে ৫৮৫টি MS/MS (ডেটা ফাইল S1) পাওয়া গেছে, যেগুলোকে সাতটি প্রধান MS/MS মডিউলে (M) ক্লাস্টার করে সমাধান করা হয়েছে (চিত্র 4A)। এই মডিউলগুলোর মধ্যে কয়েকটি পূর্বে চিহ্নিত বিশেষ মেটাবোলাইট দ্বারা ঘনভাবে পরিপূর্ণ: উদাহরণস্বরূপ, M1, M2, M3, M4 এবং M7 বিভিন্ন ফেনল ডেরিভেটিভ (M1), ফ্ল্যাভোনয়েড গ্লাইকোসাইড (M2), অ্যাসাইল সুগার (M3 এবং M4), এবং 17-HGL-DTG (M7) দ্বারা সমৃদ্ধ। এছাড়াও, প্রতিটি মডিউলে একটি একক মেটাবোলাইটের বিপাকীয় নির্দিষ্ট তথ্য (Si সূচক) গণনা করা হয়, এবং এর Si বন্টন স্বজ্ঞাতভাবে দেখা যায়। সংক্ষেপে, উচ্চ তৃণভোজন এবং জিনোটাইপ নির্দিষ্টতা প্রদর্শনকারী MS/MS স্পেকট্রা উচ্চ Si মান দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, এবং কার্টোসিস পরিসংখ্যান ডান লেজের কোণায় ফারের বন্টন নির্দেশ করে। M1-এ এই ধরনের একটি লীন কলয়েড বন্টন সনাক্ত করা হয়েছিল, যেখানে ফেনল অ্যামাইড সর্বোচ্চ Si ভগ্নাংশ দেখিয়েছে (চিত্র 4B)। M7-এ পূর্বে উল্লিখিত তৃণভোজন-প্ররোচিত 17-HGL-DTG একটি মাঝারি Si স্কোর দেখিয়েছে, যা দুটি OS প্রকারের মধ্যে একটি মাঝারি মাত্রার ডিফারেনশিয়াল রেগুলেশন নির্দেশ করে। বিপরীতে, বেশিরভাগ গঠনগতভাবে উৎপাদিত বিশেষায়িত মেটাবোলাইট, যেমন রুটিন, CGA, এবং অ্যাসাইল সুগার, সর্বনিম্ন Si স্কোরের মধ্যে রয়েছে। বিশেষ মেটাবোলাইটগুলির মধ্যে কাঠামোগত জটিলতা এবং Si বন্টন আরও ভালোভাবে অন্বেষণ করার জন্য, প্রতিটি মডিউলের জন্য একটি আণবিক নেটওয়ার্ক তৈরি করা হয়েছিল (চিত্র 4B)। ওডি তত্ত্বের একটি গুরুত্বপূর্ণ ভবিষ্যদ্বাণী (চিত্র 1B-তে সংক্ষিপ্ত করা হয়েছে) হল, তৃণভোজী প্রাণীদের আক্রমণের পরে বিশেষ মেটাবোলাইটগুলির পুনর্গঠন উচ্চ প্রতিরক্ষা মানসম্পন্ন মেটাবোলাইটগুলিতে একমুখী পরিবর্তন ঘটাবে, বিশেষ করে তাদের নির্দিষ্টতা বৃদ্ধির মাধ্যমে (এলোমেলো বিতরণের বিপরীতে) এমটি তত্ত্ব দ্বারা ভবিষ্যদ্বাণী করা প্রতিরক্ষামূলক মেটাবোলাইট। M1-এ জমা হওয়া বেশিরভাগ ফেনল ডেরিভেটিভ পোকামাকড়ের কর্মক্ষমতা হ্রাসের সাথে কার্যকরীভাবে সম্পর্কিত (32)। 24 ঘন্টায় প্ররোচিত পাতা এবং EV নিয়ন্ত্রণ উদ্ভিদের উপাদান পাতাগুলির মধ্যে M1 মেটাবোলাইটগুলিতে Si মান তুলনা করার সময়, আমরা লক্ষ্য করেছি যে তৃণভোজী পোকামাকড়ের আক্রমণের পরে অনেক মেটাবোলাইটের বিপাকীয় নির্দিষ্টতার একটি উল্লেখযোগ্য ক্রমবর্ধমান প্রবণতা রয়েছে (চিত্র 4C)। Si মানের নির্দিষ্ট বৃদ্ধি শুধুমাত্র প্রতিরক্ষামূলক ফেনোলামাইডগুলিতে সনাক্ত করা হয়েছিল, কিন্তু এই মডিউলে সহাবস্থানকারী অন্যান্য ফেনল এবং অজানা মেটাবোলাইটগুলিতে Si মানের কোনও বৃদ্ধি সনাক্ত করা যায়নি। এটি একটি বিশেষায়িত মডেল, যা ওডি তত্ত্বের সাথে সম্পর্কিত। তৃণভোজীদের দ্বারা সৃষ্ট বিপাকীয় পরিবর্তনের প্রধান ভবিষ্যদ্বাণীগুলি সামঞ্জস্যপূর্ণ। ফেনোলামাইড বর্ণালীর এই বিশেষত্বটি OS-নির্দিষ্ট ET দ্বারা প্ররোচিত হয়েছিল কিনা তা পরীক্ষা করার জন্য, আমরা মেটাবোলাইট Si সূচকটি প্লট করেছি এবং EV ও sETR1 জিনোটাইপে OSM এবং OSS1-এর মধ্যে একটি ডিফারেনশিয়াল এক্সপ্রেশন মান তৈরি করেছি (চিত্র 4D)। sETR1-এ, OSM এবং OSS1-এর মধ্যে ফেনোলামাইড-প্ররোচিত পার্থক্যটি ব্যাপকভাবে হ্রাস পেয়েছিল। JA-নিয়ন্ত্রিত বিপাকীয় বিশেষীকরণের সাথে সম্পর্কিত প্রধান MS/MS মডিউলগুলি অনুমান করার জন্য, অপর্যাপ্ত JA যুক্ত স্ট্রেনগুলিতে সংগৃহীত MS/MS ডেটার উপর বাই-ক্লাস্টারিং পদ্ধতিও প্রয়োগ করা হয়েছিল (চিত্র S6)।
(A) শেয়ার্ড ফ্র্যাগমেন্ট (NDP সিমিলারিটি) এবং শেয়ার্ড নিউট্রাল লস (NL সিমিলারিটি)-এর উপর ভিত্তি করে ৫৮৫টি MS/MS-এর ক্লাস্টারিং ফলাফল অনুযায়ী মডিউল (M) পরিচিত যৌগ পরিবারের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, অথবা এটি একটি অজানা বা দুর্বলভাবে বিপাক হওয়া মেটাবোলাইটের গঠন। প্রতিটি মডিউলের পাশে মেটাবোলাইট (MS/MS) নির্দিষ্ট (Si) বন্টন দেখানো হয়েছে। (B) মডিউলার আণবিক নেটওয়ার্ক: নোডগুলো MS/MS এবং এজগুলো NDP (লাল) ও NL (নীল) MS/MS স্কোর (কাট-অফ, > ০.৬) নির্দেশ করে। মডিউলের উপর ভিত্তি করে রঙিন করা গ্রেডেড মেটাবোলাইট স্পেসিফিসিটি ইনডেক্স (Si) (বামে) এবং আণবিক নেটওয়ার্কে ম্যাপ করা (ডানে)। (C) ২৪ ঘণ্টায় স্বাভাবিক (নিয়ন্ত্রিত) এবং প্ররোচিত অবস্থায় (অনুকৃত তৃণভোজী) EV উদ্ভিদের মডিউল M1: আণবিক নেটওয়ার্ক ডায়াগ্রাম (Si মান হলো নোডের আকার, প্রতিরক্ষামূলক ফেনোলামাইড নীল রঙে হাইলাইট করা হয়েছে)। (D) ত্রুটিপূর্ণ EV এবং ET উপলব্ধি সহ sETR1 স্পেকট্রাম লাইনের M1 আণবিক নেটওয়ার্ক ডায়াগ্রাম: সবুজ বৃত্তাকার নোড দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা ফেনোলিক যৌগ, এবং নোডের আকার হিসাবে W + OSM এবং W + OSS1 ট্রিটমেন্টের মধ্যে তাৎপর্যপূর্ণ পার্থক্য (P মান)। CP, N-ক্যাফিওইল-টাইরোসিন; CS, N-ক্যাফিওইল-স্পারমিডিন; FP, N-ফেরুলিক অ্যাসিড এস্টার-ইউরিক অ্যাসিড; FS, N-ফেরুলিল-স্পারমিডিন; CoP, N', N”-কুমারোলিল-টাইরোসিন; DCS, N', N”-ডিক্যাফিওইল-স্পারমিডিন; CFS, N', N”-ক্যাফিওইল, ফেরুলয়িল-স্পারমিডিন; Lycium barbarum in wolfberry Son; Nick. O-AS, O-অ্যাসাইল সুগার।
আমরা একটিমাত্র দুর্বল নেপেন্থেস জিনোটাইপ থেকে প্রাকৃতিক জনগোষ্ঠী পর্যন্ত বিশ্লেষণকে আরও প্রসারিত করেছি, যেখানে তৃণভোজী জেএ স্তর এবং নির্দিষ্ট মেটাবোলাইট স্তরে শক্তিশালী আন্তঃপ্রজাতিগত পরিবর্তন পূর্বে প্রাকৃতিক জনগোষ্ঠীতে বর্ণিত হয়েছে (26)। এই ডেটা সেটটি 43টি জার্মপ্লাজমকে অন্তর্ভুক্ত করতে ব্যবহৃত হয়। এই জার্মপ্লাজমগুলি এন. প্যালেন্স থেকে 123 প্রজাতির উদ্ভিদ নিয়ে গঠিত। এই উদ্ভিদগুলি উটাহ, নেভাডা, অ্যারিজোনা এবং ক্যালিফোর্নিয়ার বিভিন্ন স্থানীয় বাসস্থান থেকে সংগৃহীত বীজ থেকে নেওয়া হয়েছিল (চিত্র S7), আমরা মেটাবোলোম বৈচিত্র্য (এখানে জনসংখ্যা স্তরের β বৈচিত্র্য বলা হয়েছে) এবং ওএসএম দ্বারা সৃষ্ট বিশেষীকরণ গণনা করেছি। পূর্ববর্তী গবেষণার সাথে সামঞ্জস্য রেখে, আমরা Hj এবং δj অক্ষ বরাবর বিপাকীয় পরিবর্তনের একটি বিস্তৃত পরিসর পর্যবেক্ষণ করেছি, যা নির্দেশ করে যে তৃণভোজীদের প্রতি তাদের বিপাকীয় প্রতিক্রিয়ার নমনীয়তায় জার্মপ্লাজমগুলির মধ্যে উল্লেখযোগ্য পার্থক্য রয়েছে (চিত্র S7)। এই বিন্যাসটি তৃণভোজীদের দ্বারা সৃষ্ট জেএ পরিবর্তনের গতিশীল পরিসর সম্পর্কে পূর্ববর্তী পর্যবেক্ষণের কথা মনে করিয়ে দেয় এবং একটি একক জনগোষ্ঠীতে খুব উচ্চ মান বজায় রেখেছে (26, 36)। Hj এবং δj-এর মধ্যে সামগ্রিক স্তরের পারস্পরিক সম্পর্ক পরীক্ষা করার জন্য JA এবং JA-Ile ব্যবহার করে আমরা দেখতে পাই যে, JA এবং মেটাবোলোম β বৈচিত্র্য ও বিশেষীকরণ সূচকের মধ্যে একটি উল্লেখযোগ্য ধনাত্মক পারস্পরিক সম্পর্ক রয়েছে (চিত্র S7)। এটি ইঙ্গিত দেয় যে, জনসংখ্যা স্তরে শনাক্তকৃত JAs আবেশনে তৃণভোজী-প্ররোচিত ভিন্নতা পতঙ্গ তৃণভোজীদের নির্বাচনের ফলে সৃষ্ট মূল বিপাকীয় পলিমরফিজমের কারণে হতে পারে।
পূর্ববর্তী গবেষণায় দেখা গেছে যে তামাকের প্রকারভেদ প্ররোচিত এবং গঠনমূলক বিপাকীয় প্রতিরক্ষার ধরন এবং আপেক্ষিক নির্ভরতার ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ভিন্ন হয়। বিশ্বাস করা হয় যে তৃণভোজী-বিরোধী সংকেত সঞ্চালন এবং প্রতিরক্ষা ক্ষমতার এই পরিবর্তনগুলি পোকামাকড়ের জনসংখ্যার চাপ, উদ্ভিদের জীবনচক্র এবং একটি নির্দিষ্ট প্রজাতির বৃদ্ধির স্থানের প্রতিরক্ষা উৎপাদন ব্যয় দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। আমরা উত্তর আমেরিকা এবং দক্ষিণ আমেরিকার স্থানীয় ছয়টি Nicotiana প্রজাতির তৃণভোজীদের দ্বারা প্ররোচিত পাতার মেটাবোলোম পুনর্গঠনের ধারাবাহিকতা অধ্যয়ন করেছি। এই প্রজাতিগুলি Nepenthes North America-এর সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত, যথা Nicolas Bociflo. La, N. nicotinis, Nicotiana n. attenuated grass, Nicotiana tabacum, linear tobacco, tobacco (Nicotiana spegazzinii) এবং tobacco leaf tobacco (Nicotiana obtusifolia) (চিত্র 5A) (37)। এই প্রজাতিগুলির মধ্যে ছয়টি, যার মধ্যে সুপরিচিত প্রজাতি N. please অন্তর্ভুক্ত, হলো পেটুনিয়া ক্লেডের অন্তর্গত একবর্ষজীবী উদ্ভিদ, এবং obtusifolia N. হলো সিস্টার ক্লেড Trigonophyllae-এর অন্তর্গত বহুবর্ষজীবী উদ্ভিদ (38)। পরবর্তীকালে, পোকামাকড়ের খাদ্যাভ্যাসের প্রজাতি-স্তরের বিপাকীয় পুনর্বিন্যাস অধ্যয়নের জন্য এই সাতটি প্রজাতির উপর W + W, W + OSM এবং W + OSS1 আবেশন সঞ্চালিত হয়েছিল।
(A) সর্বোচ্চ সম্ভাব্যতা [নিউক্লিয়ার গ্লুটামিন সংশ্লেষণের জন্য (38)] এর উপর ভিত্তি করে একটি বুটস্ট্র্যাপ ফাইলোজেনেটিক ট্রি এবং সাতটি ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত নিকোটিয়ানা প্রজাতির (বিভিন্ন রঙ) (37) ভৌগোলিক বিতরণ। (B) সাতটি নিকোটিয়ানা প্রজাতির বিপাকীয় প্রোফাইলের জন্য বিশেষায়িত বৈচিত্র্যের একটি স্ক্যাটার প্লট (939 MS/MS; ডেটা ফাইল S1)। প্রজাতি স্তরে, মেটাবোলোম বৈচিত্র্য বিশেষীকরণের মাত্রার সাথে নেতিবাচকভাবে সম্পর্কিত। বিপাকীয় বৈচিত্র্য এবং বিশেষীকরণ এবং JA সঞ্চয়ের মধ্যে প্রজাতি-স্তরের পারস্পরিক সম্পর্কের বিশ্লেষণ চিত্র 2. S9-এ দেখানো হয়েছে। রঙ, বিভিন্ন প্রকার; ত্রিভুজ, W + OSS1; আয়তক্ষেত্র, W + OSM; (C) নিকোটিয়ানা JA এবং JA-Ile ডায়নামিক্স OS উত্তেজনা বিস্তার অনুসারে র‍্যাঙ্ক করা হয়েছে (টু-ওয়ে অ্যানোভা এবং টুকি HSD পোস্ট-মাল্টিপল কম্প্যারিসন, * P <0.05, ** P <0.01 এবং ** W + OS এবং W + W এর তুলনার জন্য, P <0.001)। তৃণভোজী এবং মিথাইল জেএ (MeJA) অনুকরণের পর প্রতিটি প্রজাতির (D) বৈচিত্র্য এবং (E) বিশেষীকরণের বক্স প্লট। তারকাচিহ্নটি W + OS এবং W + W অথবা ল্যানোলিন প্লাস W (Lan + W) অথবা ল্যান প্লাস MeJA (Lan + MeJa) এবং ল্যান কন্ট্রোলের মধ্যে তাৎপর্যপূর্ণ পার্থক্য নির্দেশ করে (টু-ওয়ে অ্যানালাইসিস অফ ভ্যারিয়েন্স, এরপরে ট্যুকির HSD পোস্ট হক মাল্টিপল কম্প্যারিসন, *P<0.05, **P<0.01 এবং ***P<0.001)।
দ্বৈত ক্লাস্টার পদ্ধতি ব্যবহার করে, আমরা ৯৩৯টি MS/MS-এর ৯টি মডিউল শনাক্ত করেছি (ডেটা ফাইল S1)। বিভিন্ন ট্রিটমেন্ট দ্বারা পুনর্গঠিত MS/MS-এর গঠন প্রজাতিভেদে বিভিন্ন মডিউলের মধ্যে ব্যাপকভাবে ভিন্ন হয় (চিত্র S8)। Hj (এখানে প্রজাতি-স্তরের γ-বৈচিত্র্য হিসাবে উল্লেখিত) এবং δj-কে দৃশ্যমান করলে দেখা যায় যে, বিভিন্ন প্রজাতি মেটাবলিক স্পেসে খুব ভিন্ন ভিন্ন দলে বিভক্ত হয়, যেখানে উদ্দীপনার চেয়ে প্রজাতি-স্তরের বিভাজন সাধারণত বেশি সুস্পষ্ট। N. linear এবং N. obliquus ব্যতীত, তারা আবেশন প্রভাবের একটি বিস্তৃত ডায়নামিক রেঞ্জ প্রদর্শন করে (চিত্র 5B)। এর বিপরীতে, N. purpurea এবং N. obtusifolia-এর মতো প্রজাতিগুলোর ক্ষেত্রে ট্রিটমেন্টের প্রতি মেটাবলিক প্রতিক্রিয়া ততটা সুস্পষ্ট নয়, কিন্তু তাদের মেটাবোলোম অধিক বৈচিত্র্যময়। আবেশনকৃত মেটাবলিক প্রতিক্রিয়ার প্রজাতি-নির্দিষ্ট বণ্টনের ফলে বিশেষীকরণ এবং গামা বৈচিত্র্যের মধ্যে একটি উল্লেখযোগ্য নেতিবাচক পারস্পরিক সম্পর্ক পাওয়া গেছে (PCC = -0.46, P = 4.9×10-8)। JAs স্তরে OS-প্ররোচিত পরিবর্তনগুলি মেটাবোলোম বিশেষীকরণের সাথে ধনাত্মকভাবে এবং প্রতিটি প্রজাতি দ্বারা প্রদর্শিত মেটাবলিক গামা বৈচিত্র্যের সাথে ঋণাত্মকভাবে সম্পর্কিত (চিত্র 5B এবং চিত্র S9)। এটি লক্ষণীয় যে চিত্র 5C-তে কথোপকথনে "সংকেত প্রতিক্রিয়া" প্রজাতি হিসাবে উল্লেখিত প্রজাতিগুলি, যেমন Nepenthes nematodes, Nepenthes nepenthes, Nepenthes acute, এবং Nepenthes attenuated, ৩০ মিনিটে উল্লেখযোগ্য লক্ষণ সৃষ্টি করেছিল। সাম্প্রতিক OS-নির্দিষ্ট JA এবং JA-Ile প্রাদুর্ভাব, যেখানে "সংকেত অপ্রতিক্রিয়াশীল" হিসাবে পরিচিত অন্যান্য ব্যাকটেরিয়া, যেমন Nepenthes mills, Nepenthes powdery এবং N. obtusifolia, কোনো OS নির্দিষ্টতা ছাড়াই শুধুমাত্র JA-Ile Edge আবেশন দেখায় (চিত্র 5C)। মেটাবলিক স্তরে, উপরে উল্লিখিত হিসাবে, অ্যাটেনিউয়েটেড Nepenthes-এর জন্য, সংকেত-প্রতিক্রিয়াশীল পদার্থগুলি OS নির্দিষ্টতা দেখিয়েছে এবং δj উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করেছে, যখন Hj হ্রাস করেছে। এই OS-নির্দিষ্ট প্রাইমিং প্রভাবটি সংকেত-অপ্রতিক্রিয়াশীল প্রজাতি হিসেবে শ্রেণীবদ্ধ প্রজাতিগুলিতে সনাক্ত করা যায়নি (চিত্র ৫, D এবং E)। OS-নির্দিষ্ট মেটাবোলাইটগুলি সংকেত-প্রতিক্রিয়াশীল প্রজাতিগুলির মধ্যে আরও ঘন ঘন আদান-প্রদান হয়, এবং এই সংকেত ক্লাস্টারগুলি দুর্বল সংকেত প্রতিক্রিয়াযুক্ত প্রজাতিগুলির সাথে একত্রিত হয়, যেখানে দুর্বল সংকেত প্রতিক্রিয়াযুক্ত প্রজাতিগুলি কম আন্তঃনির্ভরশীলতা দেখায় (চিত্র S8)। এই ফলাফল ইঙ্গিত দেয় যে JAs-এর OS-নির্দিষ্ট আবেশন এবং ডাউনস্ট্রিম মেটাবোলোমের OS-নির্দিষ্ট পুনর্গঠন প্রজাতি পর্যায়ে পরস্পর সংযুক্ত।
এরপর, আমরা উদ্ভিদগুলিতে মিথাইল জেএ (MeJA) যুক্ত একটি ল্যানোলিন পেস্ট প্রয়োগ করে পরীক্ষা করি যে, এই কাপলিং মোডগুলি উদ্ভিদের সাইটোপ্লাজমে থাকা বহিরাগত জেএ-এর প্রাপ্যতার দ্বারা সীমাবদ্ধ কিনা। জেএ-এর দ্রুত ডিএস্টারিফিকেশন ঘটে। আমরা জেএ-এর অবিচ্ছিন্ন সরবরাহের কারণে সংকেত-প্রতিক্রিয়াশীল প্রজাতি থেকে সংকেত-অপ্রতিক্রিয়াশীল প্রজাতিতে ধীরে ধীরে পরিবর্তনের একই প্রবণতা দেখতে পাই (চিত্র ৫, ডি এবং ই)। সংক্ষেপে, MeJA প্রয়োগ লিনিয়ার নেমাটোড, N. obliquus, N. aquaticus, N. pallens, এবং N. mikimotoi-এর মেটাবোলোমকে জোরালোভাবে পুনঃপ্রোগ্রাম করে, যার ফলে δj-এর উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধি এবং Hj-এর হ্রাস ঘটে। N. purpurea-তে শুধুমাত্র δj-এর বৃদ্ধি দেখা যায়, কিন্তু Hj-এর নয়। N. obtusifolia, যা পূর্বে অত্যন্ত কম পরিমাণে জেএ জমা করতে দেখা গেছে, সেটিও মেটাবোলোম পুনর্গঠনের ক্ষেত্রে MeJA প্রয়োগে দুর্বলভাবে সাড়া দেয়। এই ফলাফলগুলি ইঙ্গিত দেয় যে সংকেত-অপ্রতিক্রিয়াশীল প্রজাতিতে JA উৎপাদন বা সংকেত সঞ্চালন শারীরবৃত্তীয়ভাবে সীমাবদ্ধ। এই অনুমানটি পরীক্ষা করার জন্য, আমরা W + W, W + OSMs এবং W + OSS1 ট্রান্সক্রিপ্টোম (39) দ্বারা প্ররোচিত চারটি প্রজাতি (N. pallens, N. mills, N. pink এবং N. microphylla) অধ্যয়ন করেছি। মেটাবোলোম পুনর্গঠনের ধরণ অনুসারে, প্রজাতিগুলি ট্রান্সক্রিপ্টোম স্পেসে ভালোভাবে পৃথকীকৃত, যার মধ্যে N. attenuated সর্বোচ্চ OS-প্ররোচিত RDPI দেখিয়েছে, যেখানে N. gracilis-এর ছিল সর্বনিম্ন (চিত্র 6A)। যাইহোক, দেখা গেছে যে চারটি প্রজাতির মধ্যে N. oblonga দ্বারা প্ররোচিত ট্রান্সক্রিপ্টোম বৈচিত্র্য ছিল সর্বনিম্ন, যা পূর্বে সাতটি প্রজাতির মধ্যে N. oblonga-এর সর্বোচ্চ মেটাবোনোমিক বৈচিত্র্যের বিপরীত। পূর্ববর্তী গবেষণায় দেখা গেছে যে JA সংকেত সহ প্রাথমিক প্রতিরক্ষা সংকেতের সাথে সম্পর্কিত একগুচ্ছ জিন, Nicotiana প্রজাতিতে তৃণভোজী-সম্পর্কিত উদ্দীপক দ্বারা প্ররোচিত প্রাথমিক প্রতিরক্ষা প্রতিক্রিয়ার নির্দিষ্টতা ব্যাখ্যা করে (39)। এই চারটি প্রজাতির মধ্যে জেএ (JA) সংকেত পথগুলির তুলনা করলে একটি আকর্ষণীয় বিন্যাস প্রকাশ পায় (চিত্র ৬বি)। এই পথের বেশিরভাগ জিন, যেমন AOC, OPR3, ACX এবং COI1, এই চারটি প্রজাতিতে তুলনামূলকভাবে উচ্চ মাত্রার আবেশন দেখিয়েছে। তবে, একটি গুরুত্বপূর্ণ জিন, JAR4, জেএ-কে তার জৈবিকভাবে সক্রিয় রূপ জেএ-আইল (JA-Ile) সঞ্চিত ট্রান্সক্রিপ্টে রূপান্তরিত করে, এবং এর ট্রান্সক্রিপশন স্তর খুব কম, বিশেষ করে এন. মিলস (N. mills), নেপেন্থেস পিয়েরিস (Nepenthes pieris) এবং এন. মাইক্রোফাইলা (N. microphylla)-তে। এছাড়াও, এন. বাইফিডাম (N. bifidum)-এ শুধুমাত্র আরেকটি জিন AOS-এর ট্রান্সক্রিপ্ট সনাক্ত করা যায়নি। জিনের অভিব্যক্তির এই পরিবর্তনগুলি সংকেত নিষ্ক্রিয় প্রজাতিতে কম জেএ উৎপাদনের কারণে সৃষ্ট চরম ফিনোটাইপ এবং এন. গ্র্যাসিলিস (N. gracilis)-এর আবেশনের জন্য দায়ী হতে পারে।
(A) তৃণভোজী দ্বারা প্ররোচিত করার ৩০ মিনিট পর সংগৃহীত চারটি ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত তামাক প্রজাতির প্রাথমিক ট্রান্সক্রিপশনাল প্রতিক্রিয়ার পুনঃপ্রোগ্রামিং-এর তথ্য তত্ত্ব বিশ্লেষণ। তৃণভোজী OS দ্বারা প্ররোচিত পাতাগুলোকে ক্ষত নিয়ন্ত্রণের সাথে তুলনা করে RDPI গণনা করা হয়। রঙগুলো বিভিন্ন প্রজাতিকে এবং প্রতীকগুলো বিভিন্ন ট্রিটমেন্ট পদ্ধতিকে নির্দেশ করে। (B) চারটি প্রজাতির মধ্যে JA সিগন্যালিং পাথওয়েতে জিন এক্সপ্রেশনের বিশ্লেষণ। সরলীকৃত JA পাথটি বক্স প্লটের পাশে দেখানো হয়েছে। বিভিন্ন রঙ বিভিন্ন প্রক্রিয়াকরণ পদ্ধতিকে নির্দেশ করে। তারকাচিহ্নটি নির্দেশ করে যে W + OS ট্রিটমেন্ট এবং W + W নিয়ন্ত্রণের মধ্যে একটি উল্লেখযোগ্য পার্থক্য রয়েছে (জোড়ায় জোড়ায় পার্থক্যের জন্য স্টুডেন্ট'স টি-টেস্টের ক্ষেত্রে, *P<0.05, **P<0.01 এবং ***P<0.001)। OPDA, 12-অক্সোফাইটোডাইনোইক অ্যাসিড; OPC-8: 0,3-অক্সো-2(2′(Z)-পেন্টেনাইল)-সাইক্লোপেন্টেন-1-অক্টানোইক অ্যাসিড।
শেষ অংশে, আমরা অধ্যয়ন করেছি কিভাবে বিভিন্ন উদ্ভিদ প্রজাতির মেটাবোলোমের পতঙ্গ প্রজাতি-নির্দিষ্ট পুনর্গঠন তৃণভোজীদের বিরুদ্ধে প্রতিরোধ গড়ে তুলতে পারে। পূর্ববর্তী গবেষণায় নিকোটিয়ানা (Nicotiana) গণের উপর জোর দেওয়া হয়েছিল। Ms এবং লার্ভার বিরুদ্ধে তাদের প্রতিরোধ ক্ষমতা ব্যাপকভাবে ভিন্ন (40)। এখানে, আমরা এই মডেল এবং তাদের বিপাকীয় নমনীয়তার মধ্যে সংযোগ অধ্যয়ন করেছি। উপরের চারটি তামাক প্রজাতি ব্যবহার করে, এবং তৃণভোজীদের দ্বারা সৃষ্ট মেটাবোলোমের বৈচিত্র্য এবং বিশেষীকরণের সাথে Ms এবং Sl-এর বিরুদ্ধে উদ্ভিদের প্রতিরোধের মধ্যে পারস্পরিক সম্পর্ক পরীক্ষা করে, আমরা দেখতে পেয়েছি যে সাধারণবাদী Sl-এর বিরুদ্ধে প্রতিরোধ, বৈচিত্র্য এবং বিশেষীকরণ সবই ইতিবাচকভাবে সম্পর্কিত, যেখানে বিশেষজ্ঞ Ms-এর বিরুদ্ধে প্রতিরোধ এবং বিশেষীকরণের মধ্যে সম্পর্ক দুর্বল, এবং বৈচিত্র্যের সাথে সম্পর্ক তাৎপর্যপূর্ণ নয় (চিত্র S10)। S1 প্রতিরোধের ক্ষেত্রে, দুর্বল N. chinensis এবং N. gracilis উভয়ই, যাদের পূর্বে JA সংকেত সঞ্চালন স্তর এবং মেটাবোলোম নমনীয়তা উভয়ই প্রদর্শন করতে দেখা গেছে, তৃণভোজী প্ররোচনার প্রতি ব্যাপকভাবে ভিন্ন প্রতিক্রিয়া দেখিয়েছে, এবং তারা একই রকম উচ্চ প্রতিরোধ ক্ষমতাও দেখিয়েছে। লিঙ্গ।
বিগত ষাট বছরে, উদ্ভিদ প্রতিরক্ষা তত্ত্ব একটি তাত্ত্বিক কাঠামো প্রদান করেছে, যার উপর ভিত্তি করে গবেষকরা উদ্ভিদের বিশেষায়িত মেটাবোলাইটের বিবর্তন এবং কার্যাবলী সম্পর্কে উল্লেখযোগ্য সংখ্যক ভবিষ্যদ্বাণী করেছেন। এই তত্ত্বগুলির বেশিরভাগই শক্তিশালী অনুমানের (41) স্বাভাবিক পদ্ধতি অনুসরণ করে না। তারা বিশ্লেষণের একই স্তরে মূল ভবিষ্যদ্বাণী (3) প্রস্তাব করে। যখন মূল ভবিষ্যদ্বাণীগুলির পরীক্ষা নির্দিষ্ট তত্ত্বগুলিকে বিশ্লেষণ করার সুযোগ দেয়, তখন এটি ক্ষেত্রটিকে এগিয়ে নিয়ে যায়। সমর্থিত হয়, কিন্তু অন্যগুলিকে প্রত্যাখ্যান করে (42)। পরিবর্তে, নতুন তত্ত্বটি বিশ্লেষণের বিভিন্ন স্তরে ভবিষ্যদ্বাণী করে এবং বর্ণনামূলক বিবেচনার একটি নতুন স্তর যুক্ত করে (42)। যাইহোক, কার্যকরী স্তরে প্রস্তাবিত দুটি তত্ত্ব, MT এবং OD, তৃণভোজীদের দ্বারা সৃষ্ট বিশেষায়িত বিপাকীয় পরিবর্তনের গুরুত্বপূর্ণ ভবিষ্যদ্বাণী হিসাবে সহজেই ব্যাখ্যা করা যেতে পারে: OD তত্ত্ব বিশ্বাস করে যে বিশেষায়িত বিপাকীয় "পরিসরে" পরিবর্তনগুলি অত্যন্ত দিকনির্দেশক। MT তত্ত্ব বিশ্বাস করে যে এই পরিবর্তনগুলি অ-দিকনির্দেশক হবে এবং বিপাকীয় পরিসরে এলোমেলোভাবে অবস্থিত হবে, এবং উচ্চ প্রতিরক্ষা মূল্যের মেটাবোলাইট থাকার প্রবণতা দেখাবে। OD এবং MT ভবিষ্যদ্বাণীগুলির পূর্ববর্তী পরীক্ষাগুলি পূর্বনির্ধারিত "প্রতিরক্ষা" যৌগের একটি সংকীর্ণ সেট ব্যবহার করে পরীক্ষা করা হয়েছে। এই মেটাবোলাইট-কেন্দ্রিক পরীক্ষাগুলি তৃণভোজনের সময় মেটাবোলোমের পুনর্গঠনের মাত্রা এবং গতিপথ বিশ্লেষণ করার ক্ষমতাকে বাধা দেয় এবং একটি সামঞ্জস্যপূর্ণ পরিসংখ্যানগত কাঠামোর মধ্যে পরীক্ষা করার অনুমতি দেয় না, যার ফলে উদ্ভিদের মেটাবোলোমের পরিবর্তনগুলিকে সামগ্রিকভাবে পরিমাপ করার জন্য মূল ভবিষ্যদ্বাণীগুলি পাওয়া যায় না। এখানে, আমরা কম্পিউটেশনাল এমএস (MS)-এর উপর ভিত্তি করে মেটাবোলোমিক্সের উদ্ভাবনী প্রযুক্তি ব্যবহার করেছি এবং বৈশ্বিক মেটাবোলোমিক্স স্তরে প্রস্তাবিত দুটির মধ্যে পার্থক্য পরীক্ষা করার জন্য তথ্য তত্ত্বের বর্ণনাকারীর সাধারণ মুদ্রায় ডিকনভোলিউশন এমএস (MS) বিশ্লেষণ করেছি। এই তত্ত্বের মূল ভবিষ্যদ্বাণী। তথ্য তত্ত্ব অনেক ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা হয়েছে, বিশেষ করে জীববৈচিত্র্য এবং পুষ্টি প্রবাহ গবেষণার প্রেক্ষাপটে (43)। যাইহোক, আমাদের জানা মতে, এটিই প্রথম প্রয়োগ যা উদ্ভিদের বিপাকীয় তথ্য স্থান বর্ণনা করতে এবং পরিবেশগত সংকেতের প্রতিক্রিয়ায় অস্থায়ী বিপাকীয় পরিবর্তন সম্পর্কিত পরিবেশগত সমস্যা সমাধান করতে ব্যবহৃত হয়েছে। বিশেষ করে, এই পদ্ধতির ক্ষমতা নিহিত রয়েছে উদ্ভিদ প্রজাতির মধ্যে এবং আন্তঃপ্রজাতিতে প্যাটার্ন তুলনা করার ক্ষমতার মধ্যে, যা পরীক্ষা করে যে কীভাবে তৃণভোজীরা বিভিন্ন প্রজাতি থেকে আন্তঃপ্রজাতি ম্যাক্রোবিবর্তনীয় প্যাটার্নে বিবর্তনের বিভিন্ন স্তরে বিবর্তিত হয়েছে। বিপাক।
প্রিন্সিপাল কম্পোনেন্ট অ্যানালাইসিস (PCA) একটি বহুমাত্রিক ডেটা সেটকে একটি ডাইমেনশনালিটি রিডাকশন স্পেসে রূপান্তরিত করে, যাতে ডেটার মূল প্রবণতা ব্যাখ্যা করা যায়। তাই এটি সাধারণত ডেটা সেট বিশ্লেষণ করার জন্য একটি অনুসন্ধানমূলক কৌশল হিসেবে ব্যবহৃত হয়, যেমন ডিকনভোলিউশন মেটাবোলোম। তবে, ডাইমেনশনালিটি রিডাকশনের ফলে ডেটা সেটের তথ্যের একটি অংশ হারিয়ে যায় এবং PCA এমন বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে পরিমাণগত তথ্য প্রদান করতে পারে না যা বাস্তুতান্ত্রিক তত্ত্বের জন্য বিশেষভাবে প্রাসঙ্গিক, যেমন: তৃণভোজীরা কীভাবে বিশেষায়িত ক্ষেত্রে (উদাহরণস্বরূপ, প্রাচুর্য, বন্টন এবং সংখ্যা) মেটাবোলাইটের বৈচিত্র্যকে পুনর্বিন্যাস করে? কোন মেটাবোলাইটগুলো একটি নির্দিষ্ট তৃণভোজীর প্ররোচিত অবস্থার পূর্বাভাস দেয়? নির্দিষ্টতা, বৈচিত্র্য এবং প্ররোচনশীলতার দৃষ্টিকোণ থেকে, পাতা-নির্দিষ্ট মেটাবোলাইট প্রোফাইলের তথ্যগত বিষয়বস্তুকে বিশ্লেষণ করা হয় এবং দেখা যায় যে তৃণভোজীদের ভক্ষণ নির্দিষ্ট বিপাককে সক্রিয় করতে পারে। অপ্রত্যাশিতভাবে, আমরা লক্ষ্য করেছি যে, বাস্তবায়িত তথ্য তত্ত্ব সূচকগুলিতে বর্ণিত হিসাবে, দুটি তৃণভোজী (রাতে-খাওয়া সর্বভুক Sl) এবং সোলানেসি বিশেষজ্ঞ Ms-এর আক্রমণের পরে ফলস্বরূপ বিপাকীয় পরিস্থিতিতে একটি বড় ওভারল্যাপ রয়েছে। যদিও তাদের খাওয়ার আচরণ এবং ঘনত্ব উল্লেখযোগ্যভাবে ভিন্ন। OS-এ ফ্যাটি অ্যাসিড-অ্যামিনো অ্যাসিড কনজুগেট (FAC) ইনিশিয়েটর (31)। তৃণভোজী OS ব্যবহার করে মানসম্মত ছিদ্রযুক্ত ক্ষতের চিকিৎসা করার মাধ্যমে, সিমুলেটেড তৃণভোজী চিকিৎসাও একটি অনুরূপ প্রবণতা দেখিয়েছে। তৃণভোজীর আক্রমণের প্রতি উদ্ভিদের প্রতিক্রিয়া অনুকরণ করার জন্য এই মানসম্মত পদ্ধতিটি তৃণভোজীদের খাওয়ার আচরণের পরিবর্তনের কারণে সৃষ্ট বিভ্রান্তিকর কারণগুলিকে দূর করে, যা বিভিন্ন সময়ে বিভিন্ন মাত্রার ক্ষতির কারণ হয় (34)। FAC, যা OSM-এর প্রধান কারণ হিসাবে পরিচিত, OSS1-এ JAS এবং অন্যান্য উদ্ভিদ হরমোনের প্রতিক্রিয়া হ্রাস করে, যেখানে OSS1 শত শত গুণ হ্রাস করে (31)। যাইহোক, OSS1 OSM-এর তুলনায় JA সঞ্চয়ের অনুরূপ স্তর সৃষ্টি করেছে। পূর্বে দেখানো হয়েছে যে দুর্বল নেপেন্থেস-এ JA প্রতিক্রিয়া OSM-এর প্রতি খুব সংবেদনশীল, যেখানে FAC জলে 1:1000 অনুপাতে মিশ্রিত হলেও তার কার্যকারিতা বজায় রাখতে পারে (44)। অতএব, OSM-এর তুলনায়, OSS1-এ FAC খুব কম হলেও, এটি পর্যাপ্ত JA প্রাদুর্ভাব প্ররোচিত করার জন্য যথেষ্ট। পূর্ববর্তী গবেষণায় দেখা গেছে যে পোরিন-সদৃশ প্রোটিন (45) এবং অলিগোস্যাকারাইড (46) OSS1-এ উদ্ভিদের প্রতিরক্ষা প্রতিক্রিয়া সক্রিয় করার জন্য আণবিক সংকেত হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। যাইহোক, OSS1-এ এই উদ্দীপকগুলি বর্তমান গবেষণায় পরিলক্ষিত JA সঞ্চয়ের জন্য দায়ী কিনা তা এখনও অস্পষ্ট।
যদিও বিভিন্ন তৃণভোজী প্রাণী বা বাহ্যিক JA বা SA (স্যালিসাইলিক অ্যাসিড) প্রয়োগের কারণে সৃষ্ট ভিন্ন বিপাকীয় ছাপ বর্ণনা করে এমন কয়েকটি গবেষণা রয়েছে (47), উদ্ভিদ-ঘাস নেটওয়ার্কে তৃণভোজী প্রজাতি-নির্দিষ্ট ব্যাঘাত এবং নির্দিষ্ট ব্যক্তিগত তথ্যের উপর এর প্রভাব কেউ পদ্ধতিগতভাবে অধ্যয়ন করেনি। বিপাকের সামগ্রিক প্রভাব অধ্যয়ন করা হয়েছে। এই বিশ্লেষণ আরও নিশ্চিত করেছে যে JA ব্যতীত অন্যান্য উদ্ভিদ হরমোনের সাথে অভ্যন্তরীণ হরমোন নেটওয়ার্কের সংযোগ তৃণভোজী প্রাণীদের দ্বারা সৃষ্ট বিপাকীয় পুনর্গঠনের নির্দিষ্টতাকে আকার দেয়। বিশেষ করে, আমরা সনাক্ত করেছি যে OSM দ্বারা সৃষ্ট ET, OSS1 দ্বারা সৃষ্ট ET-এর চেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি ছিল। এই পদ্ধতিটি OSM-এ অধিক FAC উপাদানের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, যা একটি ET বিস্ফোরণ ঘটানোর জন্য একটি প্রয়োজনীয় এবং পর্যাপ্ত শর্ত (48)। উদ্ভিদ এবং তৃণভোজী প্রাণীদের মধ্যে মিথস্ক্রিয়ার প্রেক্ষাপটে, উদ্ভিদ-নির্দিষ্ট বিপাক গতিবিদ্যায় ET-এর সংকেত প্রদানের কার্যকারিতা এখনও বিক্ষিপ্ত এবং শুধুমাত্র একটি একক যৌগ গোষ্ঠীকে লক্ষ্য করে। এছাড়াও, বেশিরভাগ গবেষণায় ET-এর নিয়ন্ত্রণ অধ্যয়নের জন্য ET বা এর পূর্বসূরী বা বিভিন্ন প্রতিরোধকের বাহ্যিক প্রয়োগ ব্যবহার করা হয়েছে, যার মধ্যে এই বাহ্যিক রাসায়নিক প্রয়োগগুলি অনেক অ-নির্দিষ্ট পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া তৈরি করবে। আমাদের জ্ঞান অনুসারে, এই গবেষণাটি উদ্ভিদের মেটাবোলোম গতিশীলতা সমন্বয় করার জন্য ত্রুটিপূর্ণ ট্রান্সজেনিক উদ্ভিদ উৎপাদন এবং উপলব্ধিতে ET-এর ভূমিকার প্রথম বৃহৎ-মাপের পদ্ধতিগত পরীক্ষা উপস্থাপন করে। তৃণভোজী-নির্দিষ্ট ET আবেশন শেষ পর্যন্ত মেটাবোলোম প্রতিক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ করতে পারে। সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য হল ET জৈব সংশ্লেষণ (ACO) এবং উপলব্ধি (ETR1) জিনের ট্রান্সজেনিক ম্যানিপুলেশন যা তৃণভোজী-নির্দিষ্ট ডি নভো ফেনোলামাইডের সঞ্চয় প্রকাশ করেছে। পূর্বে দেখানো হয়েছে যে ET পুট্রেসিন এন-মিথাইলট্রান্সফেরেজ (49) নিয়ন্ত্রণ করে JA-প্ররোচিত নিকোটিন সঞ্চয়কে সূক্ষ্মভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে পারে। যাইহোক, যান্ত্রিক দৃষ্টিকোণ থেকে, ET কীভাবে ফেনামাইডের আবেশনকে সূক্ষ্মভাবে নিয়ন্ত্রণ করে তা স্পষ্ট নয়। ET-এর সংকেত সঞ্চালন কার্যাবলীর পাশাপাশি, পলিঅ্যামিনোফেনল অ্যামাইডে বিনিয়োগ নিয়ন্ত্রণের জন্য বিপাকীয় প্রবাহকে S-অ্যাডেনোসিল-১-মিথিওনিনের দিকেও চালিত করা যেতে পারে। S-অ্যাডেনোসিল-১-মিথিওনিন হলো ET এবং পলিঅ্যামাইন জৈব সংশ্লেষণ পথের একটি সাধারণ মধ্যবর্তী যৌগ। ET সংকেত যে প্রক্রিয়ায় ফেনোলঅ্যামাইডের মাত্রা নিয়ন্ত্রণ করে, তা নিয়ে আরও গবেষণা প্রয়োজন।
দীর্ঘদিন ধরে, অজানা কাঠামোর বিপুল সংখ্যক বিশেষ মেটাবোলাইটের উপস্থিতির কারণে, নির্দিষ্ট বিপাকীয় বিভাগের উপর নিবিড় মনোযোগ সত্ত্বেও জৈবিক মিথস্ক্রিয়ার পরে বিপাকীয় বৈচিত্র্যের সাময়িক পরিবর্তন কঠোরভাবে মূল্যায়ন করা সম্ভব হয়নি। বর্তমানে, তথ্য তত্ত্ব বিশ্লেষণের উপর ভিত্তি করে, পক্ষপাতহীন মেটাবোলাইটের উপর ভিত্তি করে MS/MS স্পেকট্রাম সংগ্রহের প্রধান ফলাফল হলো, তৃণভোজী প্রাণীরা পাতা ভক্ষণ করলে বা তৃণভোজী প্রাণীর মতো আচরণ করলে পাতার মেটাবোলোমের সামগ্রিক বিপাকীয় বৈচিত্র্য ক্রমাগত হ্রাস পায় এবং এর বিশেষীকরণের মাত্রা বৃদ্ধি পায়। তৃণভোজীদের দ্বারা সৃষ্ট মেটাবোলোমের নির্দিষ্টতার এই অস্থায়ী বৃদ্ধি ট্রান্সক্রিপ্টোমের নির্দিষ্টতার একটি সমন্বিত বৃদ্ধির সাথে সম্পর্কিত। এই বৃহত্তর মেটাবোলোম বিশেষীকরণে সবচেয়ে বেশি অবদান রাখে এমন বৈশিষ্ট্যটি (যার Si মান বেশি) হলো পূর্বে চিহ্নিত তৃণভোজী কার্যকারিতা সম্পন্ন বিশেষ মেটাবোলাইট। এই মডেলটি OD তত্ত্বের ভবিষ্যদ্বাণীর সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, কিন্তু মেটাবোলোম পুনঃপ্রোগ্রামিংয়ের এলোমেলো প্রকৃতির সাথে সম্পর্কিত MT-এর ভবিষ্যদ্বাণী সামঞ্জস্যপূর্ণ নয়। তবে, এই ডেটা মিশ্র মডেলের (সেরা এমটি; চিত্র ১বি) পূর্বাভাসের সাথেও সামঞ্জস্যপূর্ণ, কারণ অজানা প্রতিরক্ষা কার্যকারিতা সম্পন্ন অন্যান্য অচেনা মেটাবোলাইটগুলোও একটি এলোমেলো এসআই বিন্যাস অনুসরণ করতে পারে।
এই গবেষণায় আরও একটি উল্লেখযোগ্য বিষয় উঠে এসেছে যে, ক্ষুদ্র-বিবর্তন স্তর (একক উদ্ভিদ এবং তামাকের জনগোষ্ঠী) থেকে বৃহত্তর বিবর্তনীয় স্তর (ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত তামাক প্রজাতি) পর্যন্ত, তৃণভোজীদের "সর্বোত্তম প্রতিরক্ষা" ক্ষমতার মধ্যে বিবর্তনীয় সংগঠনের বিভিন্ন স্তরে উল্লেখযোগ্য পার্থক্য রয়েছে। মুর এট আল. (20) এবং কেসলার এবং কালস্কি (1) স্বাধীনভাবে হুইটেকার (50) দ্বারা মূলত পৃথক করা জীববৈচিত্র্যের তিনটি কার্যকরী স্তরকে রাসায়নিক বৈচিত্র্যের গঠনমূলক এবং প্ররোচিত সাময়িক পরিবর্তনে রূপান্তর করার প্রস্তাব করেছিলেন; এই লেখকরা বৃহৎ পরিসরে মেটাবোলোম ডেটা সংগ্রহের পদ্ধতিগুলি সংক্ষিপ্ত করেননি বা এই ডেটা থেকে বিপাকীয় বৈচিত্র্য কীভাবে গণনা করতে হয় তার রূপরেখাও দেননি। এই গবেষণায়, হুইটেকারের কার্যকরী শ্রেণিবিন্যাসে সামান্য পরিবর্তন করে α-বিপাকীয় বৈচিত্র্যকে একটি নির্দিষ্ট উদ্ভিদের MS/MS বর্ণালীর বৈচিত্র্য হিসাবে, β-বিপাকীয় বৈচিত্র্যকে একদল জনগোষ্ঠীর মৌলিক আন্তঃপ্রজাতি বিপাক হিসাবে এবং γ-বিপাকীয় বৈচিত্র্যকে অনুরূপ প্রজাতির বিশ্লেষণের একটি সম্প্রসারণ হিসাবে বিবেচনা করা হবে।
তৃণভোজীদের বিভিন্ন ধরনের বিপাকীয় প্রতিক্রিয়ার জন্য জেএ (JA) সংকেত অপরিহার্য। তবে, মেটাবোলোম বৈচিত্র্যে জেএ জৈব সংশ্লেষণের আন্তঃপ্রজাতিগত নিয়ন্ত্রণের অবদানের কঠোর পরিমাণগত পরীক্ষার অভাব রয়েছে, এবং উচ্চতর ম্যাক্রোইভোলিউশনারি স্কেলে চাপ-প্ররোচিত বিপাকীয় বৈচিত্র্যায়নের জন্য জেএ সংকেত একটি সাধারণ স্থান কিনা, তা এখনও অস্পষ্ট। আমরা লক্ষ্য করেছি যে নেপেন্থেস তৃণভোজী প্রকৃতি মেটাবোলোম বিশেষীকরণকে প্ররোচিত করে এবং নিকোটিয়ানা প্রজাতির জনসংখ্যার মধ্যে ও নিকটাত্মীয় নিকোটিয়ানা প্রজাতিগুলোর মধ্যে মেটাবোলোম বিশেষীকরণের তারতম্য পদ্ধতিগতভাবে জেএ সংকেতের সাথে ধনাত্মকভাবে সম্পর্কযুক্ত। উপরন্তু, যখন জেএ সংকেত ক্ষতিগ্রস্ত হয়, তখন একটি একক জিনোটাইপের তৃণভোজী দ্বারা প্ররোচিত বিপাকীয় নির্দিষ্টতা বাতিল হয়ে যায় (চিত্র ৩, সি এবং ই)। যেহেতু প্রাকৃতিকভাবে দুর্বল হয়ে পড়া নেপেন্থেস জনসংখ্যার বিপাকীয় বর্ণালীর পরিবর্তনগুলো বেশিরভাগই পরিমাণগত, তাই এই বিশ্লেষণে বিপাকীয় β বৈচিত্র্য এবং নির্দিষ্টতার পরিবর্তনগুলো মূলত বিপাক-সমৃদ্ধ যৌগ শ্রেণীর তীব্র উদ্দীপনার কারণে হতে পারে। এই যৌগ শ্রেণীগুলো মেটাবোলোম প্রোফাইলের একটি অংশে প্রাধান্য বিস্তার করে এবং জেএ সংকেতের সাথে একটি ধনাত্মক সম্পর্ক স্থাপন করে।
যেহেতু এর সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত তামাক প্রজাতির জৈব রাসায়নিক প্রক্রিয়াগুলো খুবই ভিন্ন, তাই মেটাবোলাইটগুলোকে গুণগত দিক থেকে বিশেষভাবে শনাক্ত করা হয়, ফলে এটি আরও বিশ্লেষণাত্মক। সংগৃহীত মেটাবলিক প্রোফাইলের তথ্য তত্ত্বীয় প্রক্রিয়াকরণ থেকে জানা যায় যে, তৃণভোজী দ্বারা প্ররোচিত প্রক্রিয়াটি মেটাবলিক গামা ডাইভারসিটি এবং বিশেষীকরণের মধ্যকার ভারসাম্যকে আরও তীব্র করে তোলে। এই ভারসাম্যে জেএ (JA) সংকেত একটি কেন্দ্রীয় ভূমিকা পালন করে। মেটাবোলোম বিশেষীকরণের বৃদ্ধি মূল ওডি (OD) পূর্বাভাসের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ এবং জেএ (JA) সংকেতের সাথে ধনাত্মকভাবে সম্পর্কিত, যেখানে জেএ (JA) সংকেত মেটাবলিক গামা ডাইভারসিটির সাথে ঋণাত্মকভাবে সম্পর্কিত। এই মডেলগুলো নির্দেশ করে যে, উদ্ভিদের ওডি (OD) ক্ষমতা প্রধানত জেএ (JA)-এর নমনীয়তা দ্বারা নির্ধারিত হয়, তা ক্ষুদ্র বিবর্তনীয় পর্যায়ে হোক বা বৃহত্তর বিবর্তনীয় পর্যায়ে হোক। জেএ (JA) জৈব সংশ্লেষণের ত্রুটি এড়িয়ে বাহ্যিকভাবে জেএ (JA) প্রয়োগের পরীক্ষাগুলো আরও প্রকাশ করে যে, ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত তামাক প্রজাতিগুলোকে সংকেত-সংবেদনশীল এবং সংকেত-অসংবেদনশীল প্রজাতিতে বিভক্ত করা যেতে পারে, ঠিক যেমন তৃণভোজীদের দ্বারা প্ররোচিত তাদের জেএ (JA) এবং মেটাবোলোম নমনীয়তার ধরন। সংকেতে সাড়া দিতে অক্ষম প্রজাতিরা অন্তর্জাত জ্যান্থামিন (JA) উৎপাদন করতে না পারার কারণে সাড়া দিতে পারে না এবং একারণে তারা শারীরবৃত্তীয় সীমাবদ্ধতার অধীন। এর কারণ হতে পারে জ্যান্থামিন (JA) সংকেত পথের কিছু গুরুত্বপূর্ণ জিনের (যেমন নেফ্রোপ্যাথি ক্রেসেন্স-এর ক্ষেত্রে AOS এবং JAR4) মিউটেশন। এই ফলাফলটি তুলে ধরে যে, এই আন্তঃপ্রজাতি ম্যাক্রোইভোলিউশনারি প্যাটার্নগুলো প্রধানত অভ্যন্তরীণ হরমোন উপলব্ধি এবং প্রতিক্রিয়ার পরিবর্তনের দ্বারা চালিত হতে পারে।
উদ্ভিদ ও তৃণভোজীদের মধ্যে মিথস্ক্রিয়ার পাশাপাশি, বিপাকীয় বৈচিত্র্যের অন্বেষণ পরিবেশের সাথে জৈবিক অভিযোজন এবং জটিল ফিনোটাইপিক বৈশিষ্ট্যের বিবর্তন গবেষণার সমস্ত গুরুত্বপূর্ণ তাত্ত্বিক অগ্রগতির সাথে সম্পর্কিত। আধুনিক এমএস যন্ত্র দ্বারা সংগৃহীত তথ্যের পরিমাণ বৃদ্ধির সাথে সাথে, বিপাকীয় বৈচিত্র্যের উপর হাইপোথিসিস পরীক্ষা এখন স্বতন্ত্র/শ্রেণীভিত্তিক মেটাবোলাইটের পার্থক্যকে অতিক্রম করে অপ্রত্যাশিত প্যাটার্ন উন্মোচনের জন্য বৈশ্বিক বিশ্লেষণ করতে পারে। বৃহৎ পরিসরের বিশ্লেষণের প্রক্রিয়ায়, একটি গুরুত্বপূর্ণ রূপক হলো অর্থপূর্ণ মানচিত্র তৈরির ধারণা, যা ডেটা অন্বেষণের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। অতএব, পক্ষপাতহীন এমএস/এমএস মেটাবোলোমিক্স এবং তথ্য তত্ত্বের বর্তমান সমন্বয়ের একটি গুরুত্বপূর্ণ ফলাফল হলো এটি একটি সহজ মেট্রিক প্রদান করে যা বিভিন্ন ট্যাক্সোনমিক স্কেলে বিপাকীয় বৈচিত্র্য অন্বেষণের জন্য মানচিত্র তৈরিতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি এই পদ্ধতির মৌলিক প্রয়োজনীয়তা। মাইক্রো/ম্যাক্রো বিবর্তন এবং কমিউনিটি ইকোলজির অধ্যয়ন।
বৃহৎ-বিবর্তনীয় স্তরে, আর্লিচ এবং রেভেনের (51) উদ্ভিদ-কীট সহ-বিবর্তন তত্ত্বের মূল ভিত্তি হল এই ভবিষ্যদ্বাণী করা যে আন্তঃপ্রজাতি বিপাকীয় বৈচিত্র্যের ভিন্নতাই উদ্ভিদ বংশের বৈচিত্র্যায়নের কারণ। যাইহোক, এই যুগান্তকারী কাজটি প্রকাশের পর থেকে পঞ্চাশ বছরে, এই অনুমানটি খুব কমই পরীক্ষা করা হয়েছে (52)। এর প্রধান কারণ হল দূরবর্তী উদ্ভিদ বংশের মধ্যে তুলনীয় বিপাকীয় বৈশিষ্ট্যের ফাইলোজেনেটিক বৈশিষ্ট্য। এই বিরলতা লক্ষ্য বিশ্লেষণ পদ্ধতিকে স্থির করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। তথ্য তত্ত্ব দ্বারা প্রক্রিয়াকৃত বর্তমান MS/MS কর্মপ্রবাহ অজানা বিপাকের MS/MS কাঠামোগত সাদৃশ্যকে পরিমাপ করে (পূর্ব বিপাক নির্বাচন ছাড়াই) এবং এই MS/MS গুলি MS/MS এর একটি সেটে রূপান্তরিত করে, এইভাবে পেশাদার বিপাকে এই বৃহৎ-বিবর্তনীয় মডেলগুলিকে শ্রেণিবিন্যাস স্কেলে তুলনা করা হয়। সাধারণ পরিসংখ্যানগত সূচক। প্রক্রিয়াটি ফাইলোজেনেটিক বিশ্লেষণের অনুরূপ, যা পূর্ব ভবিষ্যদ্বাণী ছাড়াই বৈচিত্র্যায়নের হার বা চরিত্রের বিবর্তন পরিমাপ করতে সিকোয়েন্স অ্যালাইনমেন্ট ব্যবহার করতে পারে।
জৈব-রাসায়নিক স্তরে, ফার্ন এবং জোন্সের (53) স্ক্রিনিং হাইপোথিসিস দেখায় যে পূর্বে সম্পর্কহীন বা প্রতিস্থাপিত মেটাবোলাইটগুলির জৈবিক কার্যকলাপ সম্পাদনের জন্য কাঁচামাল সরবরাহ করতে বিভিন্ন স্তরে বিপাকীয় বৈচিত্র্য বজায় রাখা হয়। তথ্য তত্ত্ব পদ্ধতিগুলি একটি কাঠামো প্রদান করে যেখানে মেটাবোলাইট বিশেষীকরণের সময় ঘটে যাওয়া এই মেটাবোলাইট-নির্দিষ্ট বিবর্তনীয় রূপান্তরগুলিকে প্রস্তাবিত বিবর্তনীয় স্ক্রিনিং প্রক্রিয়ার অংশ হিসাবে পরিমাপ করা যেতে পারে: কম নির্দিষ্টতা থেকে উচ্চ নির্দিষ্টতায় জৈবিকভাবে সক্রিয় অভিযোজন, একটি প্রদত্ত পরিবেশের বাধাপ্রাপ্ত মেটাবোলাইট।
মোটকথা, আণবিক জীববিজ্ঞানের প্রাথমিক দিনগুলিতে, উদ্ভিদের প্রতিরক্ষা সংক্রান্ত গুরুত্বপূর্ণ তত্ত্বগুলি বিকশিত হয়েছিল, এবং অবরোহী অনুমান-চালিত পদ্ধতিগুলিকে বৈজ্ঞানিক অগ্রগতির একমাত্র উপায় হিসাবে ব্যাপকভাবে বিবেচনা করা হয়। এর প্রধান কারণ হলো সম্পূর্ণ মেটাবোলোম পরিমাপের প্রযুক্তিগত সীমাবদ্ধতা। যদিও অনুমান-চালিত পদ্ধতিগুলি অন্যান্য কার্যকারণ প্রক্রিয়া বেছে নেওয়ার ক্ষেত্রে বিশেষভাবে উপযোগী, তবে জৈব রাসায়নিক নেটওয়ার্ক সম্পর্কে আমাদের বোঝাপড়াকে এগিয়ে নিয়ে যাওয়ার ক্ষেত্রে তাদের ক্ষমতা, সমসাময়িক তথ্য-নিবিড় বিজ্ঞানে বর্তমানে উপলব্ধ গণনা পদ্ধতির তুলনায় অনেক বেশি সীমিত। অতএব, যে তত্ত্বগুলি ভবিষ্যদ্বাণী করা যায় না সেগুলি উপলব্ধ তথ্যের পরিধির অনেক বাইরে, তাই গবেষণা ক্ষেত্রে অগ্রগতির অনুমানমূলক সূত্র/পরীক্ষা চক্র বাতিল করা যায় না (4)। আমরা আশা করি যে এখানে প্রবর্তিত মেটাবোলোমিক্সের গণনা কর্মপ্রবাহ বিপাকীয় বৈচিত্র্যের সাম্প্রতিক (কীভাবে) এবং চূড়ান্ত (কেন) বিষয়গুলিতে আগ্রহ পুনরুজ্জীবিত করতে পারে এবং তাত্ত্বিকভাবে পরিচালিত ডেটা বিজ্ঞানের একটি নতুন যুগে অবদান রাখতে পারে। এই যুগটি পূর্ববর্তী প্রজন্মকে অনুপ্রাণিত করা গুরুত্বপূর্ণ তত্ত্বগুলিকে পুনরায় পরীক্ষা করেছে।
সরাসরি তৃণভোজী প্রাণীর খাদ্যগ্রহণ পরীক্ষাটি করা হয় একটিমাত্র গোলাপ ফোটা গাছের একটিমাত্র ফ্যাকাশে রঙের কলস উদ্ভিদের পাতায় দ্বিতীয় ইনস্টার বা এসএল লার্ভা প্রতিপালন করে, যেখানে প্রতি গাছে ১০টি করে প্রতিরূপ রাখা হয়। সংক্রমণের ২৪ এবং ৭২ ঘণ্টা পর পোকার লার্ভাগুলোকে ক্ল্যাম্প দিয়ে আটকে রাখা হয় এবং অবশিষ্ট পাতার টিস্যু সংগ্রহ করে দ্রুত হিমায়িত করা হয়, এবং এর থেকে মেটাবোলাইটগুলো নিষ্কাশন করা হয়।
অত্যন্ত সমন্বিত পদ্ধতিতে তৃণভোজী আচরণের অনুকরণ করুন। পদ্ধতিটি হলো, কাপড়ের মালার বৃদ্ধির পর্যায়ে গাছের তিনটি সম্পূর্ণ প্রসারিত পাতার মধ্যশিরার উভয় পাশে তিন সারি কাঁটা ফুটো করার জন্য কাপড়ের প্যাটার্ন চাকা ব্যবহার করুন এবং অবিলম্বে 1:5 অনুপাতে পাতলা করা Ms প্রয়োগ করুন। অথবা দস্তানা পরা আঙুল দিয়ে ফুটো করা ক্ষতের মধ্যে S1 OS প্রবেশ করান। উপরে বর্ণিত পদ্ধতিতে একটি পাতা সংগ্রহ ও প্রক্রিয়াজাত করুন। প্রাথমিক মেটাবোলাইট এবং উদ্ভিদ হরমোন নিষ্কাশনের জন্য পূর্বে বর্ণিত পদ্ধতি ব্যবহার করুন (54)।
বাহ্যিক JA প্রয়োগের জন্য, প্রতিটি প্রজাতির ছয়টি গোলাপ গাছের প্রত্যেকটির তিনটি বোঁটাযুক্ত পাতাকে ১৫০μg MeJA যুক্ত ২০μl ল্যানোলিন পেস্ট (Lan + MeJA), অথবা ২০μl ল্যানোলিন ও ক্ষত পরিচর্যা (Lan + W) দিয়ে শোধন করা হয়, অথবা নিয়ন্ত্রক হিসেবে ২০μl বিশুদ্ধ ল্যানোলিন ব্যবহার করা হয়। শোধনের ৭২ ঘণ্টা পর পাতাগুলো সংগ্রহ করে তরল নাইট্রোজেনে দ্রুত হিমায়িত করা হয় এবং ব্যবহারের আগ পর্যন্ত -৮০°C তাপমাত্রায় সংরক্ষণ করা হয়।
আমাদের গবেষণা দলে চারটি JA এবং ET ট্রান্সজেনিক লাইন, যথা irAOC (36), irCOI1 (55), irACO এবং sETR1 (48) সনাক্ত করা হয়েছে। irAOC-তে JA এবং JA-Ile-এর মাত্রা তীব্রভাবে হ্রাস পেয়েছে, যেখানে irCOI1 JA-এর প্রতি সংবেদনশীল ছিল না। EV-এর তুলনায়, JA-Ile-এর সঞ্চয় বৃদ্ধি পেয়েছে। একইভাবে, irACO ET-এর উৎপাদন হ্রাস করবে, এবং EV-এর তুলনায়, sETR1, যা ET-এর প্রতি অসংবেদনশীল, ET-এর উৎপাদন বৃদ্ধি করবে।
অ-আক্রমণাত্মকভাবে ইটি পরিমাপ করার জন্য একটি ফটোঅ্যাকোস্টিক লেজার স্পেকট্রোমিটার (সেন্সর সেন্স ইটিডি-৩০০ রিয়েল-টাইম ইটি সেন্সর) ব্যবহার করা হয়। ট্রিটমেন্টের ঠিক পরেই, অর্ধেক পাতা কেটে একটি ৪-মিলি সিল করা কাচের ভায়ালে স্থানান্তর করা হয় এবং ভায়ালের উপরের ফাঁকা স্থানটি ৫ ঘন্টার মধ্যে জমতে দেওয়া হয়। পরিমাপের সময়, প্রতিটি ভায়ালকে ৮ মিনিটের জন্য প্রতি ঘন্টায় ২ লিটার বিশুদ্ধ বাতাসের প্রবাহ দিয়ে ফ্লাশ করা হয়, যা পূর্বে সেন্সর সেন্স দ্বারা সরবরাহকৃত একটি অনুঘটকের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত করে কার্বন ডাই অক্সাইড এবং জল অপসারণ করা হয়েছিল।
মাইক্রোঅ্যারে ডেটা মূলত (35) এ প্রকাশিত হয়েছিল এবং ন্যাশনাল সেন্টার ফর বায়োটেকনোলজি ইনফরমেশন (NCBI) জিন এক্সপ্রেশন কম্প্রিহেনসিভ ডেটাবেসে (অ্যাকসেশন নম্বর GSE30287) সংরক্ষিত হয়েছিল। এই গবেষণার জন্য W + OSMs ট্রিটমেন্টের কারণে ক্ষতিগ্রস্ত পাতা এবং অক্ষত কন্ট্রোলের ডেটা সংগ্রহ করা হয়েছিল। কাঁচা তীব্রতা হল log2। পরিসংখ্যানগত বিশ্লেষণের আগে, R সফটওয়্যার প্যাকেজ ব্যবহার করে বেসলাইনকে তার ৭৫তম পার্সেন্টাইলে রূপান্তর এবং স্বাভাবিকীকরণ করা হয়েছিল।
Nicotiana প্রজাতির মূল RNA সিকোয়েন্সিং (RNA-seq) ডেটা NCBI শর্ট রিডিং আর্কাইভস (SRA) থেকে সংগ্রহ করা হয়েছিল, যার প্রজেক্ট নম্বর PRJNA301787, যা Zhou et al. (39) দ্বারা রিপোর্ট করা হয়েছিল এবং (56)-এ বর্ণিত পদ্ধতি অনুসরণ করা হয়েছিল। এই গবেষণায় বিশ্লেষণের জন্য Nicotiana প্রজাতির সাথে সম্পর্কিত W + W, W + OSM এবং W + OSS1 দ্বারা প্রক্রিয়াকৃত কাঁচা ডেটা নির্বাচন করা হয়েছিল এবং নিম্নলিখিত পদ্ধতিতে প্রক্রিয়াজাত করা হয়েছিল: প্রথমে, কাঁচা RNA-seq রিডিংগুলিকে FASTQ ফরম্যাটে রূপান্তর করা হয়েছিল। HISAT2 FASTQ-কে SAM-এ রূপান্তর করে এবং SAMtools SAM ফাইলগুলিকে সর্টেড BAM ফাইলে রূপান্তর করে। জিনের এক্সপ্রেশন গণনা করার জন্য StringTie ব্যবহার করা হয়, এবং এর এক্সপ্রেশন পদ্ধতি হলো প্রতি মিলিয়ন সিকোয়েন্সড ট্রান্সক্রিপশন ফ্র্যাগমেন্টে প্রতি হাজার বেস ফ্র্যাগমেন্টের সংখ্যা।
বিশ্লেষণে ব্যবহৃত অ্যাক্লেইম ক্রোমাটোগ্রাফিক কলাম (১৫০ মিমি x ২.১ মিমি; কণার আকার ২.২μm) এবং ৪ মিমি x ৪ মিমি গার্ড কলাম একই উপাদান দিয়ে তৈরি। ডায়োনেক্স আল্টিমেট ৩০০০ আল্ট্রা হাই পারফরম্যান্স লিকুইড ক্রোমাটোগ্রাফি (UHPLC) সিস্টেমে নিম্নলিখিত বাইনারি গ্রেডিয়েন্ট ব্যবহার করা হয়: ০ থেকে ০.৫ মিনিট, আইসোক্র্যাটিক ৯০% A [ডিআয়োনাইজড ওয়াটার, ০.১% (v/v) অ্যাসিটোনাইট্রাইল এবং ০.০৫% ফরমিক অ্যাসিড], ১০% B (অ্যাসিটোনাইট্রাইল এবং ০.০৫% ফরমিক অ্যাসিড); ০.৫ থেকে ২৩.৫ মিনিট, গ্রেডিয়েন্ট ফেজ যথাক্রমে ১০% A এবং ৯০% B; ২৩.৫ থেকে ২৫ মিনিট, আইসোক্র্যাটিক ১০% A এবং ৯০% B। প্রবাহের হার ৪০০μl/min। সমস্ত MS বিশ্লেষণের জন্য, কলাম এলুয়েন্টকে একটি ইলেক্ট্রোস্প্রে উৎসযুক্ত কোয়াড্রপোল এবং টাইম-অফ-ফ্লাইট (qTOF) অ্যানালাইজারে ইনজেক্ট করুন যা পজিটিভ আয়োনাইজেশন মোডে পরিচালিত হয় (ক্যাপিলারি ভোল্টেজ, ৪৫০০ V; ক্যাপিলারি আউটলেট ১৩০ V; শুকানোর তাপমাত্রা ২০০°C; শুকানোর বায়ুপ্রবাহ ১০ লিটার/মিনিট)।
সামগ্রিক সনাক্তযোগ্য মেটাবলিক প্রোফাইল সম্পর্কে কাঠামোগত তথ্য পেতে, ডেটার সাথে সম্পর্কহীন বা অভিন্ন MS/MS ফ্র্যাগমেন্ট বিশ্লেষণ (এরপরে MS/MS হিসাবে উল্লেখিত) সম্পাদন করুন। নির্বিচার MS/MS পদ্ধতির ধারণাটি এই সত্যের উপর নির্ভর করে যে কোয়াড্রপোলের একটি খুব বড় ভর বিচ্ছিন্নকরণ উইন্ডো রয়েছে [অতএব, সমস্ত ভর-থেকে-চার্জ অনুপাত (m/z) সংকেতকে ফ্র্যাগমেন্ট হিসাবে বিবেচনা করুন]। এই কারণে, যেহেতু ইমপ্যাক্ট II যন্ত্রটি একটি CE টিল্ট তৈরি করতে অক্ষম ছিল, তাই বর্ধিত সংঘর্ষ-প্ররোচিত বিয়োজন সংঘর্ষ শক্তি (CE) মান ব্যবহার করে বেশ কয়েকটি স্বাধীন বিশ্লেষণ করা হয়েছিল। সংক্ষেপে, প্রথমে UHPLC-ইলেক্ট্রোস্প্রে আয়নাইজেশন/qTOF-MS দ্বারা একক ভর স্পেকট্রোমেট্রি মোডে (ইন-সোর্স ফ্র্যাগমেন্টেশন দ্বারা সৃষ্ট নিম্ন ফ্র্যাগমেন্টেশন অবস্থা) নমুনাটি বিশ্লেষণ করুন, যেখানে 5 Hz পুনরাবৃত্তি ফ্রিকোয়েন্সিতে m/z 50 থেকে 1500 পর্যন্ত স্ক্যান করা হয়। MS/MS বিশ্লেষণের জন্য সংঘর্ষ গ্যাস হিসেবে নাইট্রোজেন ব্যবহার করুন এবং নিম্নলিখিত চারটি ভিন্ন সংঘর্ষ-প্ররোচিত বিয়োজন ভোল্টেজে (collision-induced dissociation voltages): 20, 30, 40, এবং 50 eV-তে স্বতন্ত্র পরিমাপ সম্পাদন করুন। পরিমাপ প্রক্রিয়া জুড়ে, কোয়াড্রপোলের সবচেয়ে বড় ভর পৃথকীকরণ উইন্ডো (mass isolation window) থাকে, যা m/z 50 থেকে 1500 পর্যন্ত বিস্তৃত। যখন ফ্রন্ট বডি m/z এবং পৃথকীকরণ প্রস্থ পরীক্ষা (exception) 200-তে সেট করা হয়, তখন যন্ত্রের অপারেটিং সফটওয়্যার দ্বারা ভর পরিসীমা (mass range) স্বয়ংক্রিয়ভাবে সক্রিয় হয় এবং 0 Da হয়। একক ভর মোডের (single mass mode) মতো ভর খণ্ডাংশের (mass fragments) জন্য স্ক্যান করুন। ভর ক্রমাঙ্কনের (mass calibration) জন্য সোডিয়াম ফরমেট (৫০ মিলি আইসোপ্রোপানল, ২০০ মাইক্রোলিটার ফরমিক অ্যাসিড এবং ১ মিলি ১M NaOH জলীয় দ্রবণ) ব্যবহার করুন। ব্রুকারের উচ্চ-নির্ভুল ক্রমাঙ্কন অ্যালগরিদম ব্যবহার করে, একটি নির্দিষ্ট সময়কালে গড় স্পেকট্রাম চালানোর পরে ডেটা ফাইলটি ক্রমাঙ্কিত করা হয়। কাঁচা ডেটা ফাইলগুলিকে NetCDF ফরম্যাটে রূপান্তর করতে Data Analysis v4.0 সফটওয়্যারের (ব্রুক ডাল্টন, ব্রেমেন, জার্মানি) এক্সপোর্ট ফাংশন ব্যবহার করুন। MS/MS ডেটা সেটটি MetaboLights (www.ebi.ac.uk) নামক উন্মুক্ত মেটাবোলোমিক্স ডেটাবেসে MTBLS1471 অ্যাকসেশন নম্বরসহ সংরক্ষণ করা হয়েছে।
কম ও বেশি সংঘর্ষ শক্তির জন্য MS1 এবং MS/MS কোয়ালিটি সিগন্যালের মধ্যে পারস্পরিক সম্পর্ক বিশ্লেষণ এবং নতুনভাবে প্রয়োগ করা নিয়মাবলীর মাধ্যমে MS/MS অ্যাসেম্বলি বাস্তবায়ন করা যায়। প্রিকার্সর থেকে প্রোডাক্ট পর্যন্ত ডিস্ট্রিবিউশনের পারস্পরিক সম্পর্ক বিশ্লেষণ করার জন্য R স্ক্রিপ্টটি ব্যবহৃত হয়, এবং নিয়মগুলো প্রয়োগ করার জন্য C# স্ক্রিপ্টটি (https://github.com/MPI-DL/indiscriminant-MS-MS-assembly-pipeline) ব্যবহৃত হয়।
ব্যাকগ্রাউন্ড নয়েজের কারণে সৃষ্ট ফলস পজিটিভ ত্রুটি এবং শুধুমাত্র কয়েকটি স্যাম্পলে নির্দিষ্ট m/z বৈশিষ্ট্য শনাক্ত করার ফলে সৃষ্ট ফলস কোরিলেশন কমানোর জন্য, আমরা R প্যাকেজ XCMS-এর “ফিল্ড পিক” ফাংশনটি (ব্যাকগ্রাউন্ড নয়েজ সংশোধনের জন্য) ব্যবহার করে “NA” (অশনাক্তকৃত পিক) ইনটেনসিটি প্রতিস্থাপন করি। যখন ফিল্ড পিক ফাংশনটি ব্যবহার করা হয়, তখনও ডেটা সেটে অনেক “0” ইনটেনসিটি মান থেকে যায় যা কোরিলেশন গণনাকে প্রভাবিত করে। এরপর, ফিল্ড পিক ফাংশন ব্যবহার করে এবং ব্যবহার না করে প্রাপ্ত ডেটা প্রক্রিয়াকরণের ফলাফল তুলনা করে, আমরা গড় সংশোধিত আনুমানিক মানের উপর ভিত্তি করে ব্যাকগ্রাউন্ড নয়েজের মান গণনা করি এবং তারপর এই 0 ইনটেনসিটি মানগুলিকে গণনা করা ব্যাকগ্রাউন্ড মান দিয়ে প্রতিস্থাপন করি। আমরা শুধুমাত্র সেই বৈশিষ্ট্যগুলি বিবেচনা করেছি যাদের ইনটেনসিটি ব্যাকগ্রাউন্ড মানের তিনগুণের বেশি ছিল এবং সেগুলিকে “ট্রু পিক” হিসাবে গণ্য করেছি। PCC গণনার জন্য, স্যাম্পল প্রিকার্সর (MS1) এবং ফ্র্যাগমেন্ট ডেটা সেটের শুধুমাত্র সেই m/z সিগন্যালগুলি বিবেচনা করা হয় যেগুলিতে কমপক্ষে আটটি ট্রু পিক রয়েছে।
যদি সম্পূর্ণ নমুনায় প্রিকার্সর কোয়ালিটি ফিচারের তীব্রতা, কম বা বেশি সংঘর্ষ শক্তির শিকার হওয়া একই কোয়ালিটি ফিচারের হ্রাসপ্রাপ্ত তীব্রতার সাথে উল্লেখযোগ্যভাবে সম্পর্কযুক্ত থাকে, এবং ফিচারটি ক্যামেরা দ্বারা আইসোটোপ পিক হিসাবে চিহ্নিত না হয়, তবে এটিকে আরও সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে। তারপর, ৩ সেকেন্ডের (পিক রিটেনশনের জন্য আনুমানিক রিটেনশন টাইম উইন্ডো) মধ্যে সমস্ত সম্ভাব্য প্রিকার্সর-প্রোডাক্ট জোড়া গণনা করে কোরিলেশন অ্যানালাইসিস করা হয়। শুধুমাত্র তখনই এটিকে একটি ফ্র্যাগমেন্ট হিসাবে বিবেচনা করা হয়, যখন m/z মানটি প্রিকার্সরের মানের চেয়ে কম হয় এবং ডেটা সেটের মধ্যে যে প্রিকার্সর থেকে এটি উদ্ভূত হয়েছে, তার একই নমুনা অবস্থানে MS/MS ফ্র্যাগমেন্টেশন ঘটে।
এই দুটি সহজ নিয়মের উপর ভিত্তি করে, আমরা শনাক্তকৃত প্রিকার্সরের m/z-এর চেয়ে বেশি m/z মানযুক্ত নির্দিষ্ট ফ্র্যাগমেন্টগুলিকে বাদ দিই, এবং এটি প্রিকার্সর ও নির্দিষ্ট ফ্র্যাগমেন্টটির স্যাম্পল পজিশনের উপর ভিত্তি করে করা হয়। MS1 মোডে উৎপন্ন অনেক ইন-সোর্স ফ্র্যাগমেন্ট দ্বারা সৃষ্ট কোয়ালিটি ফিচারগুলিকেও সম্ভাব্য প্রিকার্সর হিসেবে নির্বাচন করা সম্ভব, যার ফলে অপ্রয়োজনীয় MS/MS যৌগ তৈরি হয়। এই ডেটার পুনরাবৃত্তি কমাতে, যদি স্পেকট্রাগুলির NDP সাদৃশ্য ০.৬-এর বেশি হয় এবং সেগুলি CAMERA দ্বারা অ্যানোটেটেড ক্রোমাটোগ্রাম "pcgroup"-এর অন্তর্ভুক্ত হয়, তবে আমরা সেগুলিকে একত্রিত করব। সবশেষে, আমরা বিভিন্ন কলিশন এনার্জিতে একই m/z মানের সমস্ত সম্ভাব্য পিকের মধ্যে থেকে সর্বোচ্চ তীব্রতার পিকটি নির্বাচন করে প্রিকার্সর এবং ফ্র্যাগমেন্টগুলির সাথে সম্পর্কিত চারটি CE ফলাফলকে চূড়ান্ত ডিকনভল্যুটেড কম্পোজিট স্পেকট্রামে একত্রিত করি। পরবর্তী প্রক্রিয়াকরণের ধাপগুলি কম্পোজিট স্পেকট্রামের ধারণার উপর ভিত্তি করে তৈরি এবং ফ্র্যাগমেন্টেশনের সম্ভাবনাকে সর্বাধিক করার জন্য প্রয়োজনীয় বিভিন্ন CE শর্ত বিবেচনা করে, কারণ কিছু ফ্র্যাগমেন্ট শুধুমাত্র একটি নির্দিষ্ট কলিশন এনার্জিতে শনাক্ত করা যায়।
মেটাবলিক প্রোফাইলের প্ররোচনযোগ্যতা গণনা করার জন্য RDPI (30) ব্যবহার করা হয়েছিল। মেটাবলিক স্পেকট্রাম ডাইভারসিটি (Hj সূচক) মার্টিনেজ এট আল (8) দ্বারা বর্ণিত নিম্নলিখিত সমীকরণ ব্যবহার করে MS/MS ফ্রিকোয়েন্সি ডিস্ট্রিবিউশনের শ্যানন এনট্রপি ব্যবহার করে MS/MS পূর্বসূরীর প্রাচুর্য থেকে উদ্ভূত হয়। Hj = −∑i = 1mPijlog2(Pij) যেখানে Pij হল j-তম নমুনায় (j = 1, 2,…, m) (i = 1, 2, …, m) t) i-তম MS/MS এর আপেক্ষিক ফ্রিকোয়েন্সি।
মেটাবলিক স্পেসিফিসিটি (Si ইনডেক্স) হলো বিবেচিত নমুনাগুলোর মধ্যে ফ্রিকোয়েন্সির সাপেক্ষে একটি প্রদত্ত MS/MS-এর এক্সপ্রেশন আইডেন্টিটি। MS/MS স্পেসিফিসিটি গণনা করা হয় Si = 1t (∑j = 1tPijPilog2PijPi) সূত্র দ্বারা।
প্রতিটি j নমুনার মেটাবোলোম-নির্দিষ্ট δj সূচক এবং MS/MS নির্দিষ্টতার গড় δj = ∑i = 1mPijSi পরিমাপ করতে নিম্নলিখিত সূত্রটি ব্যবহার করুন।
MS/MS স্পেকট্রা জোড়ায় জোড়ায় সাজানো হয় এবং দুটি স্কোরের উপর ভিত্তি করে সাদৃশ্য গণনা করা হয়। প্রথমে, স্ট্যান্ডার্ড NDP (যা কোসাইন কোরিলেশন পদ্ধতি নামেও পরিচিত) ব্যবহার করে, স্পেকট্রাগুলোর মধ্যে সেগমেন্ট সাদৃশ্যের স্কোর করার জন্য নিম্নলিখিত সমীকরণটি ব্যবহার করা হয়: NDP = (∑iS1 & S2WS1, iWS2, i) 2∑iWS1, i2∑iWS2, i2 যেখানে S1 এবং S2 যথাক্রমে স্পেকট্রাম ১ এবং স্পেকট্রাম ২-এর জন্য, এবং WS1, i ও WS2, i হলো পিক ইনটেনসিটির উপর ভিত্তি করে নির্ধারিত ওয়েট, যেখানে দুটি স্পেকট্রার মধ্যে i-তম কমন পিকের পার্থক্য ০.০১ Da-এর কম। MassBank-এর পরামর্শ অনুযায়ী, ওয়েটটি নিম্নরূপে গণনা করা হয়: W = [পিক ইনটেনসিটি] m [কোয়ালিটি] n, যেখানে m = ০.৫, n = ২।
একটি দ্বিতীয় স্কোরিং পদ্ধতি প্রয়োগ করা হয়েছিল, যার মধ্যে MS/MS-এর মধ্যে ভাগ করা NL বিশ্লেষণ অন্তর্ভুক্ত ছিল। এই উদ্দেশ্যে, আমরা MS ফ্র্যাগমেন্টেশন প্রক্রিয়ার সময় প্রায়শই সম্মুখীন হওয়া ৫২টি NL তালিকা একযোগে ব্যবহার করেছি, এবং আরও নির্দিষ্ট NL (ডেটা ফাইল S1) যা পূর্বে দুর্বল নেপেন্থেস প্রজাতির সেকেন্ডারি মেটাবোলাইটের MS/MS স্পেকট্রামের জন্য টীকাযুক্ত করা হয়েছে (9, 26)। প্রতিটি MS/MS-এর জন্য 1 এবং 0-এর একটি বাইনারি ভেক্টর তৈরি করুন, যা যথাক্রমে কিছু NL-এর বর্তমান এবং অস্তিত্বহীনতার সাথে সঙ্গতিপূর্ণ। ইউক্লিডিয়ান দূরত্বের সাদৃশ্যের উপর ভিত্তি করে, প্রতিটি জোড়া বাইনারি NL ভেক্টরের জন্য NL সাদৃশ্য স্কোর গণনা করা হয়।
দ্বৈত ক্লাস্টারিং সম্পাদন করার জন্য, আমরা R প্যাকেজ DiffCoEx ব্যবহার করেছি, যা Weighted Gene Co-expression Analysis (WGCNA)-এর একটি এক্সটেনশনের উপর ভিত্তি করে তৈরি। MS/MS স্পেকট্রার NDP এবং NL স্কোরিং ম্যাট্রিক্স ব্যবহার করে, আমরা তুলনামূলক কোরিলেশন ম্যাট্রিক্স গণনা করার জন্য DiffCoEx ব্যবহার করেছি। বাইনারি ক্লাস্টারিং সম্পাদন করা হয় “cutreeDynamic” প্যারামিটারকে method = “hybrid”, cutHeight = 0.9999, deepSplit = T, এবং minClusterSize = 10-এ সেট করে। DiffCoEx-এর R সোর্স কোডটি Tesson et al. (57) দ্বারা অতিরিক্ত ফাইল 1 থেকে ডাউনলোড করা হয়েছিল; প্রয়োজনীয় R WGCNA সফটওয়্যার প্যাকেজটি https://horvath.genetics.ucla.edu/html/CoexpressionNetwork/Rpackages/WGCNA-এ পাওয়া যাবে।
MS/MS আণবিক নেটওয়ার্ক বিশ্লেষণ সম্পাদন করার জন্য, আমরা NDP এবং NL সাদৃশ্য প্রকারের উপর ভিত্তি করে জোড়বদ্ধ বর্ণালী সংযোগশীলতা গণনা করেছি, এবং CyFilescape yFiles লেআউট অ্যালগরিদম এক্সটেনশন অ্যাপ্লিকেশনে জৈব লেআউট ব্যবহার করে নেটওয়ার্ক টপোলজিকে দৃশ্যমান করতে Cytoscape সফটওয়্যার ব্যবহার করেছি।
উপাত্তের উপর পরিসংখ্যানগত বিশ্লেষণ সম্পাদনের জন্য R সংস্করণ 3.0.1 ব্যবহার করা হয়েছে। দ্বিমুখী বৈশ্লেষিক ভেদাঙ্ক (ANOVA) ব্যবহার করে পরিসংখ্যানগত তাৎপর্য নিরূপণ করা হয়েছে, যার পরে ট্যুকির অনেস্টলি সিগনিফিক্যান্ট ডিফারেন্স (HSD) পোস্ট-হক পরীক্ষা করা হয়েছে। তৃণভোজী ট্রিটমেন্ট এবং কন্ট্রোলের মধ্যে পার্থক্য বিশ্লেষণের জন্য, একই ভেদাঙ্কবিশিষ্ট নমুনাগুলোর দুটি গ্রুপের দ্বি-পার্শ্বীয় বিন্যাস স্টুডেন্ট'স টি টেস্ট ব্যবহার করে বিশ্লেষণ করা হয়েছে।
এই প্রবন্ধের সম্পূরক উপকরণের জন্য, অনুগ্রহ করে http://advances.sciencemag.org/cgi/content/full/6/24/eaaz0381/DC1 দেখুন।
এটি ক্রিয়েটিভ কমন্স অ্যাট্রিবিউশন-নন-কমার্শিয়াল লাইসেন্সের শর্তাবলীর অধীনে বিতরণ করা একটি উন্মুক্ত প্রবেশাধিকার নিবন্ধ, যা যেকোনো মাধ্যমে এর ব্যবহার, বিতরণ এবং পুনরুৎপাদনের অনুমতি দেয়, যতক্ষণ পর্যন্ত চূড়ান্ত ব্যবহারটি বাণিজ্যিক লাভের জন্য না হয় এবং মূল কাজটি সঠিক থাকার শর্ত থাকে। তথ্যসূত্র।
দ্রষ্টব্য: আমরা শুধুমাত্র আপনার ইমেল ঠিকানাটি এই কারণে প্রদান করতে অনুরোধ করছি, যাতে আপনি যাকে এই পেজটি সুপারিশ করছেন, তিনি যেন জানতে পারেন যে আপনি চান তিনি ইমেলটি দেখুন এবং এটি কোনো স্প্যাম নয়। আমরা কোনো ইমেল ঠিকানা সংগ্রহ করব না।
আপনি একজন পরিদর্শক কিনা তা যাচাই করতে এবং স্বয়ংক্রিয় স্প্যাম জমা হওয়া রোধ করতে এই প্রশ্নটি ব্যবহার করা হয়।
তথ্য তত্ত্ব বিশেষ মেটাবোলোমের তুলনা এবং পরীক্ষা প্রতিরক্ষা তত্ত্বের ভবিষ্যদ্বাণীর জন্য একটি সার্বজনীন মানদণ্ড প্রদান করে।
তথ্য তত্ত্ব বিশেষ মেটাবোলোমের তুলনা এবং পরীক্ষা প্রতিরক্ষা তত্ত্বের ভবিষ্যদ্বাণীর জন্য একটি সার্বজনীন মানদণ্ড প্রদান করে।
©2021 আমেরিকান অ্যাসোসিয়েশন ফর দ্য অ্যাডভান্সমেন্ট অফ সায়েন্স। সমস্ত অধিকার সংরক্ষিত AAAS HINARI, AGORA, OARE, CHORUS, CLOCKSS, CrossRef এবং COUNTER এর অংশীদার। Science Advances ISSN 2375-2548.