Mutually Orthogonal DNA Replication Systems In Vivo.
Mutually Orthogonal DNA Replication Systems In Vivo.
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DOI：
10.1021/acssynbio.8b00195
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发表时间：
2018-07-20
影响因子：
4.7
通讯作者：
Liu CC
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Arzumanyan GA;Gabriel KN;Ravikumar A;Javanpour AA;Liu CC
酵母胞质定位的pGKL1/TP-DNAP1质粒/DNA聚合酶对形成了一个正交的DNA复制系统，其突变率可以在不影响基因组复制的情况下大幅提高，从而支持体内的连续进化。在这里，我们报道了pGKL2/TP-DNAP2质粒/DNA聚合酶对形成了第二个正交复制系统。我们发现定制基因可以由pGKL2编码和表达，易于出错的TP-DNAP2s可以被工程化，并且TP-DNAP2的pGKL2复制与酿酒酵母的基因组复制是正交的，与TP-DNAP1的pGKL1复制是正交的。这两种相互正交的DNA复制系统具有可调的错误率和特性，应该能够在基于细胞的连续进化、遗传记录和合成生物学中广泛应用。
The yeast cytoplasmically-localized pGKL1/TP-DNAP1 plasmid/DNA polymerase pair forms an orthogonal DNA replication system whose mutation rate can be drastically increased without influencing genomic replication, thereby supporting in vivo continuous evolution. Here, we report that the pGKL2/TP-DNAP2 plasmid/DNA polymerase pair forms a second orthogonal replication system. We show that custom genes can be encoded and expressed from pGKL2, that error-prone TP-DNAP2s can be engineered, and that pGKL2 replication by TP-DNAP2 is both orthogonal to genomic replication in Saccharomyces cerevisiae and mutually orthogonal with pGKL1 replication by TP-DNAP1. This demonstration of two mutually orthogonal DNA replication systems with tunable error rates and properties should enable new applications in cell-based continuous evolution, genetic recording, and synthetic biology at large.
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