Tuning evolvability via plasmid copy number and regulatory architecture

可进化性 计算生物学 生物 突变 合成生物学 表型 调节器 遗传学 基因 质粒 遗传建筑学 合理设计 重组工程 突变 定向诱变 基因调控网络 模式生物 基因组 实验进化 系统生物学 基因组编辑 钥匙(锁) 遗传适应性 基因表达调控 建筑 计算机科学 基因缺失 稳健性(进化) 设计要素和原则 编码(社会科学) 调节顺序
作者
Ximing Li,András György
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
标识
DOI:10.1038/s41467-025-67995-9
摘要

Abstract Genetic modules are often designed and implemented with inspiration from engineering disciplines. Although this approach can be successful because of the similarities underpinning physical and biochemical systems, it neglects a key factor that affects the performance of living organisms: evolution. Thus, it is crucial to incorporate the impact of inevitable mutations into the design and analysis of genetic modules. Combining computational modeling and in vivo mutagenesis experiments in Escherichia coli , we characterize how the interplay of gene dosage via plasmid copy number (PCN) and regulatory architecture affect the phenotypic mutation rate. For example, while greater PCN facilitates the emergence of gain-of-function mutations, it instead curbs the spread of loss-of-function mutations. We further reveal that mutations in the coding region are often masked at the phenotypic level, unlike those occurring in the regulatory region which become more prominent as PCN increases, both when the regulator is expressed constitutively and when it is self-repressed. Together, our results shed light on evolutionary organizing principles and aid the rational design of both evolutionarily stable and highly evolvable biocircuits.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
万能图书馆应助yyyyyy采纳,获得10
1秒前
1秒前
2秒前
zzz发布了新的文献求助10
2秒前
文具盒完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
寂静沐风完成签到,获得积分10
3秒前
600完成签到,获得积分10
4秒前
午盏完成签到 ,获得积分10
4秒前
可爱的函函应助YY采纳,获得10
5秒前
5秒前
chuiza发布了新的文献求助10
7秒前
Lucas应助okiya采纳,获得10
7秒前
woody完成签到,获得积分10
8秒前
无所谓完成签到,获得积分10
8秒前
Eileen完成签到 ,获得积分10
9秒前
打打应助火儿采纳,获得10
9秒前
CloudStrife完成签到,获得积分10
10秒前
彪壮的若男完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
麦穗完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
14秒前
14秒前
14秒前
Sean完成签到,获得积分10
14秒前
汉堡包应助automan采纳,获得10
15秒前
网民完成签到,获得积分10
15秒前
小虾米发布了新的文献求助10
16秒前
Kolanet发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
yyyyyy发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
脑洞疼应助感谢帮助采纳,获得30
17秒前
karaha发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
zyzy发布了新的文献求助10
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6501781
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8296596
关于积分的说明 17706894
捐赠科研通 5599206
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2918813
邀请新用户注册赠送积分活动 1896048
关于科研通互助平台的介绍 1757242