Что означает генетически податливый штамм?

Я хочу изучить свойства Pyrococcus Furiosus выживать при гамма-облучении, используя анализ данных секвенирования ДНК в качестве биоинформатического исследования. Прежде чем научиться анализировать такие данные, я хотел взглянуть на некоторые работы, которые уже были сделаны. Я нашел эту интересную статью: Секвенирование генома генетически управляемого штамма Pyrococcus furiosus выявило высокодинамичный геном .

Я думаю, что это может быть хорошей отправной точкой. Тем не менее, мне нелегко понять всю статью, и я подозреваю, что источник этих трудностей в основном связан с тем, что я не знаю, что означает «генетически управляемый штамм Pyrococcus Furiosus ».

Поискав в Google, я нашел эту статью: Систематическое уклонение от барьера ограничения-модификации у бактерий , в которой объясняется:

Бактерии, сопротивляющиеся генетическим манипуляциям с использованием современных методов in vitro, называются генетически не поддающимися лечению. Генетическая неподатливость является фундаментальным препятствием для прогресса, которое препятствует фундаментальным, синтетическим и трансляционным исследованиям и разработкам в области микробиологии, выходящим за рамки нескольких модельных организмов. Наиболее распространенными основными причинами генетической неуправляемости являются системы рестрикционных модификаций (RM) , повсеместные механизмы защиты от ксеногенной ДНК, которые препятствуют использованию генетических подходов у подавляющего большинства бактерий и проявляют изменчивость на уровне штамма. Здесь мы описываем системный подход к преодолению систем RM.

Затем он также сообщает, что:

Штамм, который не поддается изменению своего генома или введению новой генетической информации в процессе генной инженерии, называется генетически не поддающимся лечению .

Поэтому из этого краткого объяснения у меня есть представление о том, что значит генетически неуправляемый . Но мне все же интересно, почему в первой статье, которую я упомянул, ученые должны были быть заинтересованы в секвенировании такого генома (генетически управляемого) и в сравнении его с тем, который был секвенирован первым (так называемый эталонный штамм ) ? Кроме того, что означает генетически послушный?

Действительно, в случае первой статьи сообщается следующее описание:

Из видов Pyrococcus лучше всего охарактеризован P. furiosus, первый выделенный (19) и первый, геном которого был секвенирован (49). Этот организм был изучен с помощью многочисленных подходов, основанных на «-омике», включая транскриптомику путем тайлинга (59) и ДНК-микрочипов (14, 35, 51, 54, 57), сравнительную геномику (8, 33, 60), протеомику (32). , 42), металломика (11) и структурная геномика (25). Во многих отношениях он стал одним из модельных гипертермофилов, статус которого в последнее время поддерживается развитием генетической системы организма (37). Это было основано навыделение варианта в популяции лабораторного штамма, обозначенного COM1, который был высокоэффективен в поглощении и рекомбинации экзогенной ДНК как в кольцевой, так и в линейной формах. Штамм COM1 был получен путем целенаправленного разрушения гена pyrF. локус (PF1114) с использованием плазмиды, предназначенной для рекомбинации с двойным кроссинговером (37).

Затем они делают следующее:

Последовательность генома COM1 теперь определена, и сравнение с опубликованной последовательностью эталонного штамма P. furiosus (49) (NC_003413) выявило удивительно большое количество изменений.

Таким образом, я не понимаю (как в случае с этой статьей, так и в общем случае), что значит генетически поддающийся (описания, данного в статье, мне недостаточно для понимания) и почему нам интересно делать выравнивание между последовательность эталонного генома и геном генетически податливого штамма ?

Извините, если мой вопрос может быть тривиальным, но мои биологические данные очень плохи. Я привел выдержки из статей, потому что они дают мне представление об ответе, но, честно говоря, я не до конца их понял. Поэтому, если бы вы могли объяснить мне и эти выдержки, было бы здорово. Заранее спасибо.

Ответы (1)

Вы уже в основном получили представление о «генетически податливом»: если мы можем легко модифицировать геном организма с помощью известных методов, то он генетически податлив.

Конечно, это движущаяся цель, потому что набор доступных методов постоянно расширяется, так что это скорее прагматическое определение, чем таксономическое определение. Однако это очень важное понятие, потому что гораздо сложнее изучать организм или разрабатывать приложения, если вы не можете манипулировать его геномом. Если вы можете манипулировать генетикой, то вы можете создавать нокаутирующие штаммы, вводить новые функциональные возможности и применять множество других мощных и полезных биологических методов.

Итак, теперь к последней части вопроса: если у вас теперь есть послушный штамм, зачем сравнивать его с эталонным штаммом? Ну, если вы работаете над разработанными приложениями, вам, вероятно, это действительно не нужно (кроме любопытства). Однако, если вы хотите использовать послушный штамм для изучения исходной, эталонной формы организма, вам нужно знать их различия в деталях, чтобы иметь некоторое представление о том, насколько велики ваши результаты, полученные при манипуляциях с послушным штаммом. напряжения, скорее всего, информируют вас о понимании эталонной формы.

Спасибо @jakebeal. У меня последний вопрос: так, например, если они уничтожат ген (PF1114), а затем сравнят «модифицированный» геном с эталонным и увидят (путем секвенирования ДНК), что поддающийся обработке геном имеет два больших хромосомных сегмента, которые имеют инвертированный порядок по отношению к эталонному порядку и что, несмотря на это, нет очевидных последствий для правильной метаболической функции, является ли это своего рода оценкой того факта, что они устойчивы к нарушениям (которые могут быть вызваны гамма-облучением)?
@Manuela Я думаю, что это действительно отдельный вопрос о том, как интерпретировать отношения между геномами. Разрушение гена и перестройка хромосомных сегментов — это совершенно разные виды деятельности, и я не очень понимаю, как вы пытаетесь сложить все воедино.
Хорошо, спасибо еще раз.
Я снова думал об этом обсуждении ... Чего я до сих пор не могу переварить, так это почему правильно сравнивать последовательность ДНК генома генетически поддающегося штамма (то есть вариант вида Pyrococcus Furiosus), который подвергся целенаправленному разрушению гена с ссылка ? Я имею в виду... Я бы сравнил генетически податливый вариантный штамм Pyrococcus Furiosus после целевого разрушения гена с последовательностью геномной ДНК генетически податливого вариантного штамма Pyrococcus Furiosus до модификации (то есть до целевого разрушения гена)...
Может ли причина быть в том, что вариант можно считать таким же, как «исходный» или «основной» штамм? Я думаю, это не отдельный вопрос, но если вы не знаете и считаете, что я должен сделать другой пост об этом, я это сделаю.
@Manuela Я думаю, было бы хорошо задать ваш более целенаправленный вопрос, особенно о сопоставимости, в качестве отдельного дополнения, связанного с этим вопросом.