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Angesichts des Variationsspektrums der Replikationsfehlerraten und der Übersetzungsfehlerraten sowohl innerhalb als auch zwischen Bakterienarten ist unsere Feststellung, dass die Transkriptionsfehlerraten für verschiedene Arten und für verschiedene Klassen von RNA-Sequenzen und unter unterschiedlichen physiologischen Bedingungen innerhalb einer Spezies ähnlich sind, verwirrend. Die Mutationsraten (d. h. DNA-Replikationsfehler) für Bakterien erstrecken sich um mehrere Größenordnungen (10); für die spezifischen Organismen, die wir betrachten, schwanken die spontanen Mutationsraten fast 50-fach, von 8,9 x 10 x 11 pro Standort pro Generation in E. coli (10) bis 4,0 x 10 x 9 für Buchnera aphidicola (29). Im Gegensatz dazu unterscheiden sich die Transkriptionsfehlerraten dieser beiden Arten auf der Grundlage unseres genomweiten Deep-Sequenzierungsansatzes um weniger als das Doppelte (2,7 x 10 x 5 vs. 4,3 x 10 5), wobei E. coli die etwas höhere Rate aufweist. Unsere ursprüngliche Vorhersage war, dass Endosymbionten höhere Transkriptionsfehlerraten haben würden, weil sie einem hohen Niveau genetischer Drift ausgesetzt sind und daher schädlichere Mutationen ertragen würden; Jedoch, keines der untersuchten Endosymbionten hatte erhöhte Transkriptionsfehlerraten. (A) Anzahl der Marker-TFs, die unter Mikroarray-Bedingungen als Funktion der mittleren Nähe des aktiven Transkriptionsnetzes identifiziert wurden. Der lineare Regressions-P-Wert ist 1.47E-09.

(B) Beziehung zwischen Transkriptionsfaktorkonnektivität und der Anzahl der zustandszuordnungen mit Zentralitätsdeskriptoren, die an eine logarithmische Regression mit einem P-Wert von 6.13E-07 angepasst werden können. Unser ursprüngliches RNA-Bildgebungssystem beinhaltete die gleichzeitige Expression von zwei Proteinen, die jeweils aus einem Fragment eines geteilten fluoreszierenden Proteins bestehen, das zu einem Fragment eines RNA-bindenden Proteins verschmolzen ist, und der Ziel-RNA (13). Alle Komponenten des Systems wurden von den T7/LacO-Promotoren exprimiert und gleichzeitig durch den Induktor IPTG induziert. Um die Transkription und Lokalisation von RNA-Partikeln in Echtzeit verfolgen zu können, haben wir die Expression der Proteinfusionen von der der Ziel-RNA entkoppelt, indem wir den T7-Promotor modifizieren, der die RNA-Expression leitet. Wir fügten TetO-Sequenzen in den Promotorbereich ein, um die RNA-Synthese unter die Kontrolle des Repressormoleküls TetR zu stellen (detailssiehe Abb. 1B und Ergänzende Verfahren). Dieses neue Plasmid, pMB133 (Abb.

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