Time-Resolved Transposon Insertion Sequencing Reveals Genome-Wide Fitness Dynamics during Infection
2017 年發(fā)表在 mBio 上。通訊作者為華東理工大學(xué)生物反應(yīng)器工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的王啟要教授。
轉(zhuǎn)座子測序技術(shù)（Transposon insertion sequencing, TIS）是高通量鑒定基因功能的技術(shù)，構(gòu)建轉(zhuǎn)座子插入文庫厨相，文庫中的非必需基因都被轉(zhuǎn)座子插入，然后在特定條件下培養(yǎng)赚抡，通過測序確定實(shí)驗(yàn)前后每個突變體的相對頻率淑趾，從而得知不同基因在不同情況下的適應(yīng)性貢獻(xiàn)吱殉。
傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)座子測序技術(shù)假定選擇壓力恒定慷蠕，不考慮動態(tài)過程中的選擇壓力變化珊拼。然而在病原菌感染過程中，環(huán)境其實(shí)是動態(tài)的流炕，選擇壓力并不是恒定的澎现。研究者們開發(fā)了一種系統(tǒng)地分析time-series TIS 數(shù)據(jù)的方式，將其稱為 pattern analysis of conditional essentiality (PACE)每辟。對于在不同時間采樣的 TIS 數(shù)據(jù)剑辫，PACE 會對于每一個突變在整個實(shí)驗(yàn)過程中的適應(yīng)性及其變化進(jìn)行定量的評估，鑒定不同突變的相關(guān)適應(yīng)性渠欺。通過這種方式妹蔽，PACE 能夠克服現(xiàn)有方法的許多主要限制，特別是需要人工設(shè)置的有效大小閾值以及細(xì)菌群體擴(kuò)張的列舉（the need for artificial effect size thresholds and enumeration of bacterial population expansion）峻堰。
研究者們對一種魚類病原體?Edwardsiella piscicida?的持續(xù)兩周的感染過程的 TIS 數(shù)據(jù)應(yīng)用了 PACE 分析，檢測到了更多的影響該病原體適應(yīng)性的基因（與假定恒定選擇壓力盅视、人為設(shè)置閾值相比）捐名，并且鑒定出了有著不同 fitness profile 的突變亞群。
