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論文資訊
- 類型：已發表論文
- 日期：2022-09-02
摘要
表型電容是指基因組累積有條件隱藏的突變的能力，並且僅在某些環境或遺傳變化後才揭示表型改變效應。電容對於新形式和功能的演化具有重要意義，但電容背後的實驗研究機制大多限於複雜的多組分系統，通常涉及多個相互作用的蛋白質分子。在這裡，我們展示了一個更簡單的系統（具有催化活性的單一 RNA 分子（核酶））內的表型電容。這種天然存在的 RNA 分子具有模組化結構，其中支架模組充當分子內伴侶，促進第二個催化模組的折疊。先前的研究表明，支架模組並不是活性所必需的，但會顯著降低活性位點形成所需的鎂離子濃度。在這裡，我們使用鎂離子濃度的實驗擾動來破壞這種核酶的某些遺傳變體的折疊，並使用體外選擇，然後進行深度定序來識別具有改變表型（催化活性）的基因型。我們發現了多種條件突變，這些突變在低鎂離子濃度的壓力環境條件下改變野生型核酶表型，但在更寬鬆的條件下保留表型。這種條件緩衝僅限於支架模組，但控制催化表型，展示了模組化如何在單一大分子內實現表型電容。 RNA 在生命中的古老作用表明，表型電容可能自生命起源以來就影響著進化。