Mechanism of adaptive amplification

自适应放大机制

基本信息

  • 批准号:
    6780398
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 22.58万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2001
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2001-08-01 至 2006-07-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Genetic change occurs not only by selection of preexisting variation. It also occurs adaptively. This means that the change occurs after cells are exposed to a selective environment, and is advantageous under the conditions of selection. The process of adaptive mutation in bacteria has been well studied and shown, in one system, to be a separate mechanism from spontaneous growth-dependent mutation. A second adaptive process, adaptive amplification, was recently discovered in this laboratory in the same bacterial system. In adaptive amplification, the cell makes numerous copies of a length of DNA carrying a gene that confers an advantage when expressed at a higher level. This project explores the molecular mechanism of amplification (including adaptive amplification) in Escherichia coli, using DNA sequencing, genetic manipulation and experimental intervention. The structure of amplified DNA will be defined, and the genetic requirements for adaptive amplification determined. Whether adaptive amplification is associated with other genetic instability, such as hyper-recombination and general chromosomal instability, will be tested. These results will help to define a mechanism by which DNA is amplified in response to environmental stress. The mechanism of amplification in E. coli is poorly understood at present. The results of this work will provide new insights into DNA transactions in cells under stress, and also to the general processes of chromosomal instability, and adaptation of cells to stressed environments. The results of this study will be relevant to many situations in which genetic change occurs under stress. These include the evolution of pathogenicity, the development of drug resistance in pathogens and in tumor cells, and the development of tumors. The recent discoveries of multiple different DNA repair process that are highly conserved between bacteria and humans, and the paucity of mechanistic information in the less tractable human system, underscore the relevance of this work to many aspects of human health.
遗传变化不仅仅是通过选择先前存在的变异而发生的。 它也是适应性的。 这意味着细胞在暴露于选择性环境之后发生变化,并且在选择条件下是有利的。 细菌的适应性突变过程已经得到了很好的研究,并在一个系统中显示出与自发生长依赖性突变不同的机制。 第二个适应性过程,适应性扩增,最近在这个实验室在同一个细菌系统中被发现。 在适应性扩增中,细胞产生大量的DNA拷贝,这些DNA携带一个基因,当以更高的水平表达时,该基因赋予优势。本项目利用DNA测序、遗传操作和实验干预,探索大肠杆菌扩增(包括适应性扩增)的分子机制。扩增DNA的结构将被定义,适应性扩增的遗传要求将被确定。 适应性扩增是否与其他遗传不稳定性相关,如超重组和一般染色体不稳定性,将进行测试。 这些结果将有助于确定DNA在环境压力下扩增的机制。 对E.目前对大肠杆菌知之甚少。 这项工作的结果将提供新的见解,在压力下的细胞中的DNA交易,以及染色体不稳定性的一般过程,细胞适应压力环境。这项研究的结果将与压力下发生遗传变化的许多情况有关。 这些包括致病性的进化、病原体和肿瘤细胞中耐药性的发展以及肿瘤的发展。 最近发现的细菌和人类之间高度保守的多种不同的DNA修复过程,以及在不太容易处理的人类系统中缺乏机械信息,强调了这项工作与人类健康许多方面的相关性。

项目成果

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    $ 22.58万
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