Синтетическое спасение

Синтетическое спасение (или синтетическое восстановление или синтетическая жизнеспособность летальный фенотип , когда спасен ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}) относится к генетическому взаимодействию, при котором клетка, которая нежизнеспособна, чувствительна к конкретному препарату, или иным образом нарушена из -за присутствия генетической мутации, становится жизнеспособной, когда исходная мутация объединяется со второй мутацией в другом гене. ^{[ 1 ]} Вторая мутация может быть либо мутацией потери функции (эквивалентной нокауту), либо мутацией усиления функции . ^{[ 2 ]}

Синтетическое спасение потенциально может быть использовано для генной терапии , но также предоставляет информацию о функции генов, участвующих в взаимодействии.

Типы генетического подавления

Дозировка опосредованного подавления

Дозировка, опосредованная подавлением, происходит, когда подавление мутантного фенотипа опосредована чрезмерной экспрессией второго супрессора. Это может произойти, когда начальные мутации дестабилизируют взаимодействие белка-белка и над экспрессией взаимодействующего белка обходят негативное влияние начальной мутации.

Опосредованное взаимодействием подавление

Опосредованное взаимодействием подавление происходит, когда вредная мутация в компоненте белкового комплекса дестабилизирует комплекс. Компенсаторная мутация в другом компоненте белкового комплекса может затем подавлять вредный фенотип, восстановив взаимодействие между двумя белками. Обычно это означает, что вредная мутация и подавляющая мутация возникают в двух остатках, которые тесно расположены в тридимерной структуре мультибелкового комплекса. Таким образом, этот вид подавления предоставляет косвенную информацию о молекулярной структуре участвующих белков.

Экспериментальное наблюдение теоретического прогноза

Самая сильная форма синтетических спасений, в которых вредное воздействие нокаута гена смягчается дополнительным генетическим возмущением, которое также является вредным при рассмотрении в изоляции, была моделирована и предсказана теоретически для генных взаимодействий, опосредованных метаболической сетью. ^{[ 1 ]} Эта сильная форма синтетического спасения недавно наблюдалась в экспериментах как в Saccharomyces cerevisiae . ^{[ 3 ]} и Escherichia coli . ^{[ 4 ]} Также было показано, что анализ выживаемости пациента прогнозирует синтетические спасения и другие типы взаимодействий. ^{[ 5 ]}

ТРНК-опосредованное подавление

Генетическое подавление может быть опосредовано генами тРНК , когда мутация изменяет их антикодонную последовательность. Например, тРНК, обозначенная для распознавания кодона TCA, и соответствующую вставку серина в растущую полипептидную цепь, может мутировать так, чтобы он распознавал стоп -кодон TAA и способствует вставке серина вместо окончания полипептидной цепи. Это может быть особенно полезно, когда бессмысленная мутация (TCA> TAA) предотвращает экспрессию гена путем либо приводящего к частично завершению полипептида, либо деградации мРНК путем бессмысленного распада . Избыточность генов тРНК гарантирует, что такая мутация не предотвратит нормальную вставку сериалов, когда их указал кодон TCA.

Смотрите также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Рвишетка, Адильсон и; Гулбахс, Натали; Алмаас, Эйвинд; Барабаси, Альберт-Ллезло (2008). «Прогнозирование синтетических спасений в метаболических сетях» . Биология молекулярных систем . 4 : 168. Arxiv : 0803.0962 . Doi : 10.1038/msb.2008.1 . ISSN 1744-4292 . PMC 2267730 . PMID 18277384 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Puddu, F.; Oelschlaegel, t; Герини, я; Geisler, NJ; Niu, h; Герцог, м; Салгеро, я; Ochoa-Montaño, B; Вирэ, E; Sell, P; Адамс, диджей; Кин, TM; Джексон, SP (2015). «Синтетическая жизнеспособность геномная скрининг определяет функцию SAE2 в репарации ДНК» . Embo Journal . 34 (11): 1509–1522. doi : 10.15252/embj.201590973 . PMC 4474527 . PMID 25899817 .
^ Partow SH, Hyland PB и Mahadevan K., Синтетические спасательные пары, генерация NADPH для перепроизводства метаболита у Saccharomyces cerevisiae , метаболиста. Англ. 43, 64 (2017)
^ Wytock TP и др., Экспериментальная эволюция разнообразных метаболических мутантов Escherichia coli идентифицирует генетические локусы для сходящейся адаптации скорости роста , PLOS Genetics 14 (3), E1007284 (2018).
^ Magen, A (2019). «Помимо синтетической летальности: составление ландшафта парных состояний экспрессии генов, связанных с выживанием при раке» . Сотовые отчеты . 28 (4): P938–948.E6. doi : 10.1016/j.celrep.2019.06.067 . PMC 8261641 . PMID 31340155 .

[MotterGulbahce2008-1] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Рвишетка, Адильсон и; Гулбахс, Натали; Алмаас, Эйвинд; Барабаси, Альберт-Ллезло (2008). «Прогнозирование синтетических спасений в метаболических сетях» . Биология молекулярных систем . 4 : 168. Arxiv : 0803.0962 . Doi : 10.1038/msb.2008.1 . ISSN 1744-4292 . PMC 2267730 . PMID 18277384 .

[Puddu2015-2] Jump up to: ^а ^{беременный} Puddu, F.; Oelschlaegel, t; Герини, я; Geisler, NJ; Niu, h; Герцог, м; Салгеро, я; Ochoa-Montaño, B; Вирэ, E; Sell, P; Адамс, диджей; Кин, TM; Джексон, SP (2015). «Синтетическая жизнеспособность геномная скрининг определяет функцию SAE2 в репарации ДНК» . Embo Journal . 34 (11): 1509–1522. doi : 10.15252/embj.201590973 . PMC 4474527 . PMID 25899817 .

[3] Partow SH, Hyland PB и Mahadevan K., Синтетические спасательные пары, генерация NADPH для перепроизводства метаболита у Saccharomyces cerevisiae , метаболиста. Англ. 43, 64 (2017)

[4] Wytock TP и др., Экспериментальная эволюция разнообразных метаболических мутантов Escherichia coli идентифицирует генетические локусы для сходящейся адаптации скорости роста , PLOS Genetics 14 (3), E1007284 (2018).

[5] Magen, A (2019). «Помимо синтетической летальности: составление ландшафта парных состояний экспрессии генов, связанных с выживанием при раке» . Сотовые отчеты . 28 (4): P938–948.E6. doi : 10.1016/j.celrep.2019.06.067 . PMC 8261641 . PMID 31340155 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]