A stochastic single-molecule event triggers phenotype switching of a bacterial cell.
A stochastic single-molecule event triggers phenotype switching of a bacterial cell.
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DOI：
10.1126/science.1161427
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发表时间：
2008-10-17
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Xie XS
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Choi PJ;Cai L;Frieda K;Xie XS
我们研究了E.大肠杆菌细胞与乳糖操纵子开关从一个表型到另一个通过监测荧光标记的乳糖通透酶与单分子灵敏度。在中等诱导剂浓度下，遗传上相同的细胞群体表现出两种表型：具有高荧光膜的诱导细胞和具有少量膜结合渗透酶的未诱导细胞。我们发现，这种基础水平的表达结果从四聚体乳糖阻遏物从其运营商之一的环状DNA的部分解离。相反，阻遏物从DNA完全解离的罕见事件导致通透酶表达的大爆发，其触发乳糖操纵子的诱导。因此，一个随机的单分子事件决定了细胞的表型。
We investigate the molecular mechanism of how an E. coli cell with the lac operon switches from one phenotype to another by monitoring fluorescently labeled lactose permease with single-molecule sensitivity. At intermediate inducer concentrations, a population of genetically identical cells exhibits two phenotypes: induced cells with highly fluorescent membranes and uninduced cells with a small number of membrane-bound permeases. We find that this basal level expression results from partial dissociation of the tetrameric lactose repressor from one of its operators on looped DNA. In contrast, infrequent events of complete dissociation of the repressor from DNA result in large bursts of permease expression that trigger induction of the lac operon. Hence, a stochastic, single molecular event determines a cell’s phenotype.
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影响因子：
56.9
作者：
Elf, Johan;Li, Gene-Wei;Xie, X. Sunney
通讯作者：
Xie, X. Sunney
DOI：
10.1073/pnas.56.6.1891
发表时间：
1966-01-01
影响因子：
11.1
作者：
GILBERT, W;MULLERHI.B
通讯作者：
MULLERHI.B
影响因子：
64.8
作者：
Dekel, E;Alon, U
通讯作者：
Alon, U
DOI：
10.1073/pnas.43.7.553
发表时间：
1957-01-01
影响因子：
11.1
作者：
NOVICK, A;WEINER, M
通讯作者：
WEINER, M
DOI：
10.1073/pnas.0509874103
发表时间：
2006-05-09
影响因子：
11.1
作者：
Mettetal, Jerome T.;Muzzey, Dale;van Oudenaarden, Alexander
通讯作者：
van Oudenaarden, Alexander