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大肠杆菌是一种研究充分的生物体，拥有丰富的基因组和蛋白质组数据。本研究考察了基因缺失如何重新分配细胞资源并影响适应度。根据适应度测量结果，基因被分类为必需、重要、平均效应或适应度增强型。利用蛋白质组学数据，我们分析了蛋白质生产成本与适应度之间的关系，发现具有较高蛋白质组质量分数的基因更有可能影响适应度，而适应度增强型缺失很少通过降低蛋白质组负担来提高适应度。 我们计算了被归类为平均效应的基因所编码的蛋白质组分数的累积值，并将其与ME模型模拟结果进行了比较。平均效应类别占蛋白质组的31–75%，其中在LB培养基中的比例最高；同时，对核心平均效应基因的富集分析表明，跨膜转运是主要的功能类别。 此外，我们鉴定出一组缺失后相较于平均水平可提高适应度的基因；这些基因通常表达量较低，且其中许多功能尚不明确。AI辅助结构分析鉴定出与DNA结合蛋白相一致的结构域和保守特征，提示其中一些基因可能代表有待进一步验证的潜在转录调控因子。RpoS 是适应度增强类别中的转录调控因子之一，这一应激σ因子可调控多达15%的蛋白质组。 我们的研究结果表明，作为广适性生物所付出的代价与转录调控相关，而分子转运则构成了维持营养就绪状态的高负担。
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大肠杆菌是一种研究充分的模式生物，具有丰富的基因组学和蛋白质组学数据。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-ND 4.0 国际许可协议 发布。
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发布于 2026 年 8 月 15 日。
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功能缺失对细菌适应度的潜在益处
David Hidalgo ， Lizeth Soto-Avila ， Omar Alejandro Aguilar-Vera ， Daniela Ledezma-Tejeida ， Jose Arcadio Farias-Rico ， Jose Utrilla
bioRxiv 2026.08.13.744710； doi： https://doi.org/10.64898/2026.08.13.744710
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功能缺失对细菌适应度的潜在益处
David Hidalgo ， Lizeth Soto-Avila ， Omar Alejandro Aguilar-Vera ， Daniela Ledezma-Tejeida ， Jose Arcadio Farias-Rico ， Jose Utrilla
bioRxiv 2026.08.13.744710； doi： https://doi.org/10.64898/2026.08.13.744710
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.13.744710v1?rss=1
🏷️ 大肠杆菌 基因缺失 适应度 蛋白质组学 转录调控 跨膜转运
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