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Development of potent in vivo mutagenesis plasmids with broad mutational spectra.
Nature Communications ( IF 14.7 ) Pub Date : 2015-Oct-07 , DOI: 10.1038/ncomms9425
Ahmed H Badran 1, 2 , David R Liu 1, 2
Nature Communications ( IF 14.7 ) Pub Date : 2015-Oct-07 , DOI: 10.1038/ncomms9425
Ahmed H Badran 1, 2 , David R Liu 1, 2
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Methods to enhance random mutagenesis in cells offer advantages over in vitro mutagenesis, but current in vivo methods suffer from a lack of control, genomic instability, low efficiency and narrow mutational spectra. Using a mechanism-driven approach, we created a potent, inducible, broad-spectrum and vector-based mutagenesis system in E. coli that enhances mutation 322,000-fold over basal levels, surpassing the mutational efficiency and spectra of widely used in vivo and in vitro methods. We demonstrate that this system can be used to evolve antibiotic resistance in wild-type E. coli in <24 h, outperforming chemical mutagens, ultraviolet light and the mutator strain XL1-Red under similar conditions. This system also enables the continuous evolution of T7 RNA polymerase variants capable of initiating transcription using the T3 promoter in <10 h. Our findings enable broad-spectrum mutagenesis of chromosomes, episomes and viruses in vivo, and are applicable to both bacterial and bacteriophage-mediated laboratory evolution platforms.
中文翻译:
开发具有广泛突变谱的有效体内诱变质粒。
增强细胞内随机诱变的方法优于体外诱变,但目前的体内方法缺乏控制、基因组不稳定、效率低和突变谱窄。使用机制驱动的方法,我们在大肠杆菌中创建了一个有效的、可诱导的、广谱的和基于载体的诱变系统,该系统在基础水平上增强了 322,000 倍的突变,超过了广泛用于体内和体内的突变效率和光谱。体外方法。我们证明该系统可用于在 <24 小时内进化出野生型大肠杆菌中的抗生素耐药性,在类似条件下优于化学诱变剂、紫外线和突变菌株 XL1-Red。该系统还使能够使用 T3 启动子启动转录的 T7 RNA 聚合酶变体的持续进化成为可能。10 小时。我们的研究结果能够在体内对染色体、附加体和病毒进行广谱诱变,并适用于细菌和噬菌体介导的实验室进化平台。
更新日期:2015-10-10
中文翻译:
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开发具有广泛突变谱的有效体内诱变质粒。
增强细胞内随机诱变的方法优于体外诱变,但目前的体内方法缺乏控制、基因组不稳定、效率低和突变谱窄。使用机制驱动的方法,我们在大肠杆菌中创建了一个有效的、可诱导的、广谱的和基于载体的诱变系统,该系统在基础水平上增强了 322,000 倍的突变,超过了广泛用于体内和体内的突变效率和光谱。体外方法。我们证明该系统可用于在 <24 小时内进化出野生型大肠杆菌中的抗生素耐药性,在类似条件下优于化学诱变剂、紫外线和突变菌株 XL1-Red。该系统还使能够使用 T3 启动子启动转录的 T7 RNA 聚合酶变体的持续进化成为可能。10 小时。我们的研究结果能够在体内对染色体、附加体和病毒进行广谱诱变,并适用于细菌和噬菌体介导的实验室进化平台。