社会性改变基因必需性|||北京沫之东生物技术有限公司

3 次围观

转座子插入测序（Tn-seq）已成为在细菌中判定基因适应度与必需性的强有力工具，且近来已扩展应用于噬菌体。此类筛选的一个核心但很少被检验的假设是：适应度是在一个非社会性环境中被测量的，即每个突变体的成功或失败都取决于其自身。然而，许多基因具有社会性：其产物可以在邻近个体之间共享，从而使缺陷突变体能够通过反式互补得到补偿。在噬菌体中，多种基因型经常共同感染同一个细胞。在此，我们表明社会性相互作用会扭曲基因必需性的判定。利用来自铜绿假单胞菌的成对群体感应微阵列和Tn-seq数据，我们发现受群体感应调控的基因在被判定为非必需的基因中呈过度代表，这证实了社会性基因作为必需基因被低估。随后，我们构建了一个跨越感染复数（MOI）梯度的噬菌体Tn-seq随机、基于个体的模型，为每个基因赋予一个内在适应度效应和一个互补比例。可被互补的（“社会性”）基因随着MOI升高而频率增加，从而掩盖其真实的适应度代价；而不可被互补的（“私有性”）基因则不会如此。通过按生命周期阶段对基因进行划分，并采用“两轮先高后低MOI”的实验设计，还可以进一步依据生命周期阶段区分基因功能。我们认为，对MOI进行有意操控能够将一个混杂因素转化为一种工具，从而实现对噬菌体社会性的系统分类。

jgurney2{at}gsu.edu

摘要信息/历史指标 PDF预览

摘要

转座子插入测序（Tn-seq）已成为在细菌中判定基因适应度和必需性的强大工具，且近期已扩展应用于噬菌体。此类筛选的一个核心但鲜少被检验的假设是：适应度是在一个非社会性环境中被测量的，即每个突变体独立地成功或失败。然而，许多基因具有社会性：其产物可由邻近个体共享，从而使缺陷突变体能够在反式中得到互补。在噬菌体中，多种基因型经常共同感染同一个细胞。在此，我们表明社会性相互作用会扭曲基因必需性的判定。利用铜绿假单胞菌中成对的群体感应微阵列与Tn-seq数据，我们发现受群体感应调控的基因在被判定为非必需的基因中呈过度代表，这证实了社会性基因作为必需基因被低估报道。随后，我们构建了一个跨感染复数（MOI）梯度的噬菌体Tn-seq随机、基于主体的模型，为每个基因赋予其内在适应度效应和互补分数。随着MOI升高，可互补的（“社会性”）基因频率上升，从而掩盖其真实的适应度代价；而不可互补的（“私有性”）基因则不会。通过按生命周期阶段对基因进行划分，并采用两轮“先高后低MOI”的实验设计，还可进一步依据生命周期阶段区分基因功能。我们认为，有意操控MOI能够将一个混杂因素转化为一种工具，从而实现对噬菌体社会性的系统分类。

利益冲突声明

已声明的资助信息

囊性纤维化基金会， https://ror.org/00ax59295 ，GURNEY20F0-CI ，GURNEY25I0

版权

持有人为作者/资助方，其已授予bioRxiv永久展示该预印本的许可。本文依据 CC-BY-NC 4.0国际许可协议公开提供。

发布于 2026年6月28日。下载PDF 电子邮件

感谢您帮助传播bioRxiv文章信息。您的电子邮件 *

您的姓名 *

发送至 *

请输入多个地址，每行一个，或用逗号分隔。

您将通过电子邮件发送以下内容