Predicting the Genetic Stability of Engineered DNA Sequences with the EFM Calculator.
Predicting the Genetic Stability of Engineered DNA Sequences with the EFM Calculator.
复制标题
DOI：
10.1021/acssynbio.5b00068
复制
发表时间：
2015-08-21
影响因子：
4.7
通讯作者：
Barrick JE
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Jack BR;Leonard SP;Mishler DM;Renda BA;Leon D;Suárez GA;Barrick JE
不必要的进化会迅速降低生物体内基因工程电路和代谢途径的性能。我们创建了进化失效模式（EFM）计算器，以通过计算检测输入DNA序列中遗传不稳定性的常见来源。它预测了两种类型的突变热点：由同源重组介导的缺失和由简单重复序列上的复制滑动引起的插入缺失。我们测试了我们的算法在遗传电路上的性能，这些遗传电路以前被重新设计以获得更高的进化可靠性，并分析了iGEM标准生物部件注册表中序列的稳定性。由于包含不稳定的序列构型，预计登记处中超过一半的部分经历>100倍的突变率升高。我们预计EFM计算器将是一个有用的负面设计工具，以避免挥发性DNA编码，从而增加合成生物学设备的进化寿命。
Unwanted evolution can rapidly degrade the performance of genetically engineered circuits and metabolic pathways installed in living organisms. We created the Evolutionary Failure Mode (EFM) Calculator to computationally detect common sources of genetic instability in an input DNA sequence. It predicts two types of mutational hotspots: deletions mediated by homologous recombination and indels caused by replication slippage on simple sequence repeats. We tested the performance of our algorithm on genetic circuits that were previously redesigned for greater evolutionary reliability and analyzed the stability of sequences in the iGEM Registry of Standard Biological Parts. More than half of the parts in the Registry are predicted to experience >100-fold elevated mutation rates due to the inclusion of unstable sequence configurations. We anticipate that the EFM Calculator will be a useful negative design tool for avoiding volatile DNA encodings, thereby increasing the evolutionary lifetimes of synthetic biology devices.
登录
查看更多内容
影响因子：
3.3
作者：
Sousa A;Bourgard C;Wahl LM;Gordo I
通讯作者：
Gordo I
Biopython：用于计算分子生物学和生物信息学的免费 Python 工具。
DOI：
10.1093/bioinformatics/btp163
发表时间：
2009-06-01
期刊：
Bioinformatics (Oxford, England)
影响因子：
--
作者：
Cock PJ;Antao T;Chang JT;Chapman BA;Cox CJ;Dalke A;Friedberg I;Hamelryck T;Kauff F;Wilczynski B;de Hoon MJ
通讯作者：
de Hoon MJ
DOI：
10.1073/pnas.1210309109
发表时间：
2012-10-09
影响因子：
11.1
作者：
Lee, Heewook;Popodi, Ellen;Foster, Patricia L.
通讯作者：
Foster, Patricia L.
影响因子：
46.9
作者：
Salis, Howard M.;Mirsky, Ethan A.;Voigt, Christopher A.
通讯作者：
Voigt, Christopher A.
影响因子：
46.9
作者：
Canton, Barry;Labno, Anna;Endy, Drew
通讯作者：
Endy, Drew