High-resolution mapping, characterization, and optimization of autonomously replicating sequences in yeast.
High-resolution mapping, characterization, and optimization of autonomously replicating sequences in yeast.
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DOI：
10.1101/gr.144659.112
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发表时间：
2013-04
期刊：
影响因子：
7
通讯作者：
Dunham MJ
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liachko I;Youngblood RA;Keich U;Dunham MJ
DNA复制起点是基因组复制所必需的。此外，基于质粒的表达系统需要DNA复制起始点来有效地维持质粒。酵母自主复制序列(ARS)分析是剖析复制来源、结构和功能的重要工具。然而，缺乏关于不同酵母起源的信息，限制了有效复制起源模块的可用性，仅限于少数物种，并限制了我们对起源功能和进化的理解。为了能够快速研究起源，我们开发了一套基于测序的方法，用于全面定位和表征酵母基因组中的ARS。我们的方法精细地绘制了能够支持质粒复制的基因组插入片段，并使用大规模平行的深度突变扫描来定义具有单核苷酸分辨率的ARS功能的分子决定因素。除了提供关于起源结构的前所未有的细节外，我们的数据还使我们能够设计保留最大ARS功能的短的合成DNA序列。这些方法可以很容易地应用于理解和调节不同系统中的ARS功能。
DNA replication origins are necessary for the duplication of genomes. In addition, plasmid-based expression systems require DNA replication origins to maintain plasmids efficiently. The yeast autonomously replicating sequence (ARS) assay has been a valuable tool in dissecting replication origin structure and function. However, the dearth of information on origins in diverse yeasts limits the availability of efficient replication origin modules to only a handful of species and restricts our understanding of origin function and evolution. To enable rapid study of origins, we have developed a sequencing-based suite of methods for comprehensively mapping and characterizing ARSs within a yeast genome. Our approach finely maps genomic inserts capable of supporting plasmid replication and uses massively parallel deep mutational scanning to define molecular determinants of ARS function with single-nucleotide resolution. In addition to providing unprecedented detail into origin structure, our data have allowed us to design short, synthetic DNA sequences that retain maximal ARS function. These methods can be readily applied to understand and modulate ARS function in diverse systems.
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