Изучение закономерностей эпистаза, связывающего генотип и фенотип в белке
Learning the pattern of epistasis linking genotype and phenotype in a protein
2017-11-03
SCID: 54.1/234rvs3d
Discuss with AI
флуоресцентный белок Entacmaea quadricolorэпистазсопоставление генотип–фенотипэпистатические взаимодействия высокого порядкапространство последовательностей
Figures from the paper
Abstract (AI)
Понимание закономерностей эпистаза — неаддитивности и незаимозависимости мутаций — имеет ключевое значение для установления связи между генотипом и фенотипом в биологических системах. Однако сложность потенциальных эпистатических взаимодействий ограничивает возможности решения этой задачи на любом уровне. Для разработки практических стратегий мы провели всеобъемлющее экспериментальное исследование эпистаза между всеми мутациями, связывающими два фенотипически различных варианта флуоресцентного белка Entacmaea quadricolor. Полученные данные демонстрируют значимые эпистатические взаимодействия высокого порядка между мутациями, но также выявляют чрезвычайную разреженность этих взаимодействий, что открывает возможности для новых экспериментальных стратегий и статистических методов на основе последовательностей для изучения соответствующего эпистаза. Пространство последовательностей, связывающее родительские флуоресцентные белки, функционально связно посредством путей, состоящих из одиночных мутаций; таким образом, эпистаз высокого порядка в белках согласуется с эволюцией посредством поэтапного изменения и отбора. Эта работа открывает путь к общей характеристике эпистаза в белках.
Key Findings
1
Несмотря на взаимодействия высокого порядка, эпистаз оказался чрезвычайно разреженным, что позволяет применять целенаправленные экспериментальные стратегии и статистические методы на основе последовательностей.
2
Мутации демонстрировали значимые взаимодействия высокого порядка, показывая, что связи между генотипом и фенотипом белка нельзя адекватно описать только попарными эффектами.
3
Результаты создают практическую основу для более широкого изучения эпистаза в белках.
4
Пространство последовательностей между родительскими белками оставалось функционально связным через пути одиночных мутаций, что поддерживает пошаговую эволюцию посредством вариации и отбора даже при наличии эпистаза высокого порядка.
5
В исследовании была всесторонне измерена эпистатичность всех мутаций, связывающих два фенотипически различных флуоресцентных белка Entacmaea quadricolor.
Research Object
пространство мутационных последовательностей, связывающее два фенотипически различающихся варианта флуоресцентного белка Entacmaea quadricolor
Research Subject
структура, разреженность и взаимодействия высокого порядка эпистаза, связывающие генотип и фенотип
Publication Details
Publication Date
2017-11-03
Journal
Publisher
ISSN
Open access PDF
Access Type
Author Information
Download PDF
Subscribe to digest