Perpetuating the homing endonuclease life cycle: identification of mutations that modulate and change I-TevI cleavage preference
Notice bibliographique
Résumé
Homing endonucleases are sequence-tolerant DNA endonucleases that act as mobile genetic elements. The ability of homing endonucleases to cleave substrates with multiple nucleotide substitutions suggests a high degree of adaptability in that changing or modulating cleavage preference would require relatively few amino acid substitutions. Here, using directed evolution experiments with the GIY-YIG homing endonuclease I-TevI that targets the thymidylate synthase gene of phage T4, we readily isolated variants that dramatically broadened I-TevI cleavage preference, as well as variants that fine-tuned cleavage preference. By combining substitutions, we observed an ∼10 000-fold improvement in cleavage on some substrates not cleaved by the wild-type enzyme, correlating with a decrease in readout of information content at the cleavage site. Strikingly, we were able to change the cleavage preference of I-TevI to that of the isoschizomer I-BmoI which targets a different cleavage site in the thymidylate synthase gene, recapitulating the evolution of cleavage preference in this family of homing endonucleases. Our results define a strategy to isolate GIY-YIG nuclease domains with distinct cleavage preferences, and provide insight into how homing endonucleases may escape a dead-end life cycle in a population of saturated target sites by promoting transposition to different target sites.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».