Definitive demonstration by synthesis of genome annotation completeness
Notice bibliographique
Résumé
We develop a method for completing the genetics of natural living systems by which the absence of expected future discoveries can be established. We demonstrate the method using bacteriophage øX174, the first DNA genome to be sequenced. Like many well-studied natural organisms, closely related genome sequences are available—23 Bullavirinae genomes related to øX174. Using bioinformatic tools, we first identified 315 potential open reading frames (ORFs) within the genome, including the 11 established essential genes and 82 highly conserved ORFs that have no known gene products or assigned functions. Using genome-scale design and synthesis, we made a mutant genome in which all 11 essential genes are simultaneously disrupted, leaving intact only the 82 conserved but cryptic ORFs. The resulting genome is not viable. Cell-free gene expression followed by mass spectrometry revealed only a single peptide expressed from both the cryptic ORF and wild-type genomes, suggesting a potential new gene. A second synthetic genome in which 71 conserved cryptic ORFs were simultaneously disrupted is viable but with ∼50% reduced fitness relative to the wild type. However, rather than finding any new genes, repeated evolutionary adaptation revealed a single point mutation that modulates expression of gene H, a known essential gene, and fully suppresses the fitness defect. Taken together, we conclude that the annotation of currently functional ORFs for the øX174 genome is formally complete. More broadly, we show that sequencing and bioinformatics followed by synthesis-enabled reverse genomics, proteomics, and evolutionary adaptation can definitely establish the sufficiency and completeness of natural genome annotations.
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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 | 0,005 | 0,009 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
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 ».