A comprehensive, high-resolution map of a gene's fitness landscape.
A comprehensive, high-resolution map of a gene's fitness landscape.
复制标题
DOI：
10.1093/molbev/msu081
复制
发表时间：
2014-06
影响因子：
10.7
通讯作者：
Ostermeier M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Firnberg E;Labonte JW;Gray JJ;Ostermeier M
突变是进化的核心，提供了选择作用的遗传变异。突变对基因执行特定功能的适宜性（基因适应性）的影响可以是积极的、消极的或中性的。了解突变适应度效应 (DFE) 的分布对于理解进化动力学、分子水平遗传变异、复杂遗传疾病、有害突变的积累和分子时钟至关重要。我们提出了大肠杆菌 TEM-1 β-内酰胺酶基因的点突变和密码子突变以及 TEM-1 蛋白错义突变的综合 DFE。这些 DFE 提供了对遗传密码结构固有优势的深入了解，支持了 mRNA 稳定性决定基因起始处密码子使用的假设，为理解蛋白质突变耐受性提供了广泛的框架，并提供了突变对蛋白质热力学稳定性影响塑造 DFE 的证据。与普遍的预期相反，我们发现突变的有害影响主要来自特定蛋白质活性的降低，而不是细胞蛋白质水平的降低。
Mutations are central to evolution, providing the genetic variation upon which selection acts. A mutation’s effect on the suitability of a gene to perform a particular function (gene fitness) can be positive, negative, or neutral. Knowledge of the distribution of fitness effects (DFE) of mutations is fundamental for understanding evolutionary dynamics, molecular-level genetic variation, complex genetic disease, the accumulation of deleterious mutations, and the molecular clock. We present comprehensive DFEs for point and codon mutants of the Escherichia coli TEM-1 β-lactamase gene and missense mutations in the TEM-1 protein. These DFEs provide insight into the inherent benefits of the genetic code’s architecture, support for the hypothesis that mRNA stability dictates codon usage at the beginning of genes, an extensive framework for understanding protein mutational tolerance, and evidence that mutational effects on protein thermodynamic stability shape the DFE. Contrary to prevailing expectations, we find that deleterious effects of mutation primarily arise from a decrease in specific protein activity and not cellular protein levels.
登录
查看更多内容
影响因子：
9.8
作者：
Charneski CA;Hurst LD
通讯作者：
Hurst LD
DOI：
10.1073/pnas.89.22.10915
发表时间：
1992-11-15
影响因子：
11.1
作者：
HENIKOFF, S;HENIKOFF, JG
通讯作者：
HENIKOFF, JG
影响因子：
14.9
作者：
Firnberg E;Ostermeier M
通讯作者：
Ostermeier M
影响因子：
9.9
作者：
Bentele, Kajetan;Saffert, Paul;Bluethgen, Nils
通讯作者：
Bluethgen, Nils
影响因子：
2.4
作者：
Counago, Rafael;Wilson, Corey J.;Shamoo, Yousif
通讯作者：
Shamoo, Yousif