Site-Specific Recombination - How Simple DNA Inversions Produce Complex Phenotypic Heterogeneity in Bacterial Populations.
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DOI：
10.1016/j.tig.2020.09.004
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发表时间：
2021-01
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Tamayo R
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Trzilova D;Tamayo R
许多细菌物种会产生表型异质的亚群，作为确保整个种群生存的策略--根除一个亚群的环境压力可能会使其他表型群体不受伤害，从而使谱系得以继续。相变化，作为基因表达的开/关开关的过程，是细菌实现表型异质性的一种方式。相位变化随机且可逆地发生，并且在选择压力的存在下，有利的表型在群体中占优势。相位变化可以通过多种遗传和表观遗传机制发生。本文综述了保守位点特异性重组，可逆DNA倒位，作为一种遗传机制介导的相位变化。最近的研究引发了对通过DNA倒位介导的相位变化的新兴趣，揭示了除了简单的ON/OFF开关之外的高度复杂性，不寻常的基因调控模式，以及对细菌使用这些机制的低估。
Many bacterial species generate phenotypically heterogeneous subpopulations as a strategy for ensuring survival of the population as a whole – an environmental stress that eradicates one subpopulation may leave other phenotypic groups unharmed, allowing the lineage to continue. Phase variation, a process that functions as an ON/OFF switch for gene expression, is one way that bacteria achieve phenotypic heterogeneity. Phase variation occurs stochastically and reversibly, and in the presence of a selective pressure, the advantageous phenotype(s) predominates in the population. Phase variation can occur through multiple genetic and epigenetic mechanisms. This review focuses on conservative site-specific recombination, reversible DNA inversions, as a genetic mechanism mediating phase variation. Recent studies have sparked a renewed interest in phase variation mediated through DNA inversion, revealing a high level of complexity beyond simple ON/OFF switching, unusual modes of gene regulation, and an underappreciation for the use of these mechanisms by bacteria.
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