细菌转录因子 TetR 的高度坚固但可导航的调控环境

转录因子结合位点 （TFBS） 是进化创新的重要来源。通过绘制 TFBS 自适应景观，可以了解进化如何导航此类地点的序列空间。在这样的环境中，单个位置对应于由转录因子结合的 TFBS。该位置的升高对应于序列传递的转录调控强度。在这里，我们开发了一种体内大规模平行报告基因测定法来绘制细菌 TFBS 的景观。我们将该测定应用于 TetR 阻遏物，其已知的 TFBS 很少。我们量化了 17,765 个 TFBS 的转录抑制强度，并表明所得景观非常崎岖，有 2092 个峰。只有少数山峰比野生型传达出更强的抑制力。突变之间的非加性（上位性）相互作用很频繁。尽管有这些崎岖不平的特点，但大多数高峰都是进化而来的。它们拥有巨大的吸引力盆地，大约 20% 的种群在景观中进化。在进化过程中达到哪个高峰是不可预测的，并且取决于所采取的突变路径。对原核基因调节因子的深入分析揭示了一种可导航但比真核调节因子要崎岖得多的景观。