A near-deterministic mutational hotspot in Pseudomonas fluorescens is constructed by multiple interacting genomic features.
A near-deterministic mutational hotspot in Pseudomonas fluorescens is constructed by multiple interacting genomic features.
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DOI：
10.1093/molbev/msac132
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发表时间：
2022-06-16
影响因子：
10.7
通讯作者：
Taylor, T. B.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Shepherd, M. J.;Horton, J. S.;Taylor, T. B.
突变--虽然是随机的--往往偏向于某些基因座。当与选择相结合时，这将导致高度可重复和可预测的进化结果。荧光假单胞菌(≥)的不动变异体具有一个“突变热点”，在重新进化运动能力时，容易重复出现相同的从头单核苷酸多态，其中95%的独立株固定突变ntrB A289C。识别其他基因和基因组背景中类似效力的热点将被证明对预测进化模型有价值，但要做到这一点，我们必须了解使这样一个热点形成的基因组特征。在这里，我们揭示了基因组位置、局部核苷酸序列、基因链和错配修复蛋白的存在共同作用，促进了这一突变热点的形成。因此，我们的研究为利用基因组特征来预测和识别能够实施近确定性进化的热点位置提供了一个框架。
Mutation—whilst stochastic—is frequently biased toward certain loci. When combined with selection, this results in highly repeatable and predictable evolutionary outcomes. Immotile variants of the bacterium Pseudomonas fluorescens (SBW25) possess a “mutational hotspot” that facilitates repeated occurrences of an identical de novo single nucleotide polymorphism when re-evolving motility, where ≥95% independent lines fix the mutation ntrB A289C. Identifying hotspots of similar potency in other genes and genomic backgrounds would prove valuable for predictive evolutionary models but to do so we must understand the genomic features that enable such a hotspot to form. Here, we reveal that genomic location, local nucleotide sequence, gene strandedness, and presence of mismatch repair proteins operate in combination to facilitate the formation of this mutational hotspot. Our study therefore provides a framework for utilizing genomic features to predict and identify hotspot positions capable of enforcing near-deterministic evolution.
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