Genome-scale genetic manipulation methods for exploring bacterial molecular biology

Molecular BioSystems

Volumn 8, Issue 6, 2012, Pages 1626-1638

  Gagarinova, Alla ^a,b   Emili, Andrew ^a,b  

^a UNIVERSITY OF TORONTO   (Canada)

^b UNIVERSITY OF TORONTO   (Canada)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BACTERIA (MICROORGANISMS); ESCHERICHIA COLI; PROKARYOTA;

BACTERIAL GENE; BACTERIAL GENOME; BACTERIUM; GENETIC PROCEDURES; GENETICS; GENOMICS; METHODOLOGY; MOLECULAR BIOLOGY; REVIEW; SIGNAL TRANSDUCTION;

BACTERIA; GENES, BACTERIAL; GENETIC TECHNIQUES; GENOME, BACTERIAL; GENOMICS; MOLECULAR BIOLOGY; SIGNAL TRANSDUCTION;

EID: 84861125187     PISSN: 1742206X     EISSN: 17422051     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c2mb25040c     Document Type: Review

References (100)

1. H. P. Sorensen K. K. Mortensen J. Biotechnol. 2005 115 113 128
2. H. P. Sorensen K. K. Mortensen Microb. Cell Fact. 2005 4 1
3. M. H. Saier, Jr. J. Mol. Microbiol. Biotechnol. 2005 9 63 64
4. S. M. Collins Am. J. Physiol.: Adv. Physiol. Educ. 2007 31 329 331
5. L. V. Hooper J. I. Gordon Science 2001 292 1115 1118
6. R. Bentley R. Meganathan Microbiol Rev 1982 46 241 280
7. M. L. Metzker Nat. Rev. Genet. 2010 11 31 46
8. E. R. Mardis Trends Genet. 2008 24 133 141
9. S. D. Kahn Science 2011 331 728 729
10. J. Batley D. Edwards BioTechniques 2009 46 333 334
11. J. G. Caporaso K. Paszkiewicz D. Field R. Knight J. A. Gilbert ISME J 2011
12. M. Albertsen L. B. Hansen A. M. Saunders P. H. Nielsen K. L. Nielsen ISME J 2011
13. J. Qin R. Li J. Raes M. Arumugam K. S. Burgdorf C. Manichanh T. Nielsen N. Pons F. Levenez T. Yamada D. R. Mende J. Li J. Xu S. Li D. Li J. Cao B. Wang H. Liang H. Zheng Y. Xie J. Tap P. Lepage M. Bertalan J. M. Batto T. Hansen D. Le Paslier A. Linneberg H. B. Nielsen E. Pelletier P. Renault T. Sicheritz-Ponten K. Turner H. Zhu C. Yu M. Jian Y. Zhou Y. Li X. Zhang N. Qin H. Yang J. Wang S. Brunak J. Dore F. Guarner K. Kristiansen O. Pedersen J. Parkhill J. Weissenbach P. Bork S. D. Ehrlich Nature 2010 464 59 65
14. B. A. White D. J. Creedon K. E. Nelson B. A. Wilson Trends Endocrinol. Metab. 2011 22 389 393
15. G. B. Gloor R. Hummelen J. M. Macklaim R. J. Dickson A. D. Fernandes R. MacPhee G. Reid PLoS One 2010 5 e15406
16. C. M. Lewis, Jr. A. Obregon-Tito R. Y. Tito M. W. Foster P. G. Spicer Trends Microbiol 2011
17. I. Nasidze D. Quinque J. Li M. Li K. Tang M. Stoneking Anal. Biochem. 2009 391 64 68
18. G. M. Weinstock GenomeBiology 2011 12 114
19. S. C. Shin S. H. Kim H. You B. Kim A. C. Kim K. A. Lee J. H. Yoon J. H. Ryu W. J. Lee Science 2011 334 670 674
20. M. Vijay-Kumar J. D. Aitken F. A. Carvalho T. C. Cullender S. Mwangi S. Srinivasan S. V. Sitaraman R. Knight R. E. Ley A. T. Gewirtz Science 2010 328 228 231
21. I. Nasidze J. Li R. Schroeder J. L. Creasey M. Li M. Stoneking PLoS One 2011 6 e23352
22. D. L. Wheeler T. Barrett D. A. Benson S. H. Bryant K. Canese V. Chetvernin D. M. Church M. Dicuccio R. Edgar S. Federhen M. Feolo L. Y. Geer W. Helmberg Y. Kapustin O. Khovayko D. Landsman D. J. Lipman T. L. Madden D. R. Maglott V. Miller J. Ostell K. D. Pruitt G. D. Schuler M. Shumway E. Sequeira S. T. Sherry K. Sirotkin A. Souvorov G. Starchenko R. L. Tatusov T. A. Tatusova L. Wagner E. Yaschenko Nucleic Acids Res. 2008 36 D13 21
23. P. Hu S. C. Janga M. Babu J. J. Diaz-Mejia G. Butland W. Yang O. Pogoutse X. Guo S. Phanse P. Wong S. Chandran C. Christopoulos A. Nazarians-Armavil N. K. Nasseri G. Musso M. Ali N. Nazemof V. Eroukova A. Golshani A. Paccanaro J. F. Greenblatt G. Moreno-Hagelsieb A. Emili PLoS Biol. 2009 7 e96
24. T. J. Silhavy D. Kahne S. Walker Cold Spring Harbor Perspect. Biol. 2010 2 a000414
25. K. Jonas O. Melefors U. Romling Future Microbiol. 2009 4 341 358
26. T. Schirmer U. Jenal Nat. Rev. Microbiol. 2009 7 724 735
27. A. Boehm M. Kaiser H. Li C. Spangler C. A. Kasper M. Ackermann V. Kaever V. Sourjik V. Roth U. Jenal Cell 2010 141 107 116
28. K. Isono J. Krauss Y. Hirota MGG, Mol. Gen. Genet. 1976 149 297 302
29. R. E. Bryant P. S. Sypherd J Bacteriol 1974 117 1082 1092
30. T. van Opijnen K. L. Bodi A. Camilli Nat. Methods 2009 6 767 772
31. J. D. Gawronski S. M. Wong G. Giannoukos D. V. Ward B. J. Akerley Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2009 106 16422 16427
32. J. A. Sawitzke L. C. Thomason N. Costantino M. Bubunenko S. Datta D. L. Court Methods Enzymol. 2007 421 171 199
33. K. A. Datsenko B. L. Wanner Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2000 97 6640 6645
34. D. Yu H. M. Ellis E. C. Lee N. A. Jenkins N. G. Copeland D. L. Court Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2000 97 5978 5983
35. W. Chan N. Costantino R. Li S. C. Lee Q. Su D. Melvin D. L. Court P. Liu Nucleic Acids Res. 2007 35 e64
36. H. M. Ellis D. Yu T. DiTizio D. L. Court Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2001 98 6742 6746
37. T. Baba T. Ara M. Hasegawa Y. Takai Y. Okumura M. Baba K. A. Datsenko M. Tomita B. L. Wanner H. Mori Mol. Syst. Biol. 2006 2 2006
38. J. R. Warner P. J. Reeder A. Karimpour-Fard L. B. Woodruff R. T. Gill Nat. Biotechnol. 2010 28 856 862
39. G. Posfai G. Plunkett, 3rd T. Feher D. Frisch G. M. Keil K. Umenhoffer V. Kolisnychenko B. Stahl S. S. Sharma M. de Arruda V. Burland S. W. Harcum F. R. Blattner Science 2006 312 1044 1046
40. M. Babu G. Butland O. Pogoutse J. Li J. F. Greenblatt A. Emili Methods Mol. Biol. 2009 564 373 400
41. G. Butland J. M. Peregrin-Alvarez J. Li W. Yang X. Yang V. Canadien A. Starostine D. Richards B. Beattie N. Krogan M. Davey J. Parkinson J. Greenblatt A. Emili Nature 2005 433 531 537
42. S. Braatsch S. Helmark H. Kranz B. Koebmann P. R. Jensen BioTechniques 2008 45 335 337
43. M. Kitagawa T. Ara M. Arifuzzaman T. Ioka-Nakamichi E. Inamoto H. Toyonaga H. Mori DNA Res. 2005 12 291 299
44. J. M. Callura D. J. Dwyer F. J. Isaacs C. R. Cantor J. J. Collins Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010 107 15898 15903
45. N. Nakashima T. Tamura Nucleic Acids Res. 2009 37 e103
46. R. Mani R. P. St Onge J. L. t. Hartman G. Giaever F. P. Roth Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2008 105 3461 3466
47. A. Typas R. J. Nichols D. A. Siegele M. Shales S. R. Collins B. Lim H. Braberg N. Yamamoto R. Takeuchi B. L. Wanner H. Mori J. S. Weissman N. J. Krogan C. A. Gross Nat. Methods 2008 5 781 787
48. G. Butland M. Babu J. J. Diaz-Mejia F. Bohdana S. Phanse B. Gold W. Yang J. Li A. G. Gagarinova O. Pogoutse H. Mori B. L. Wanner H. Lo J. Wasniewski C. Christopolous M. Ali P. Venn A. Safavi-Naini N. Sourour S. Caron J. Y. Choi L. Laigle A. Nazarians-Armavil A. Deshpande S. Joe K. A. Datsenko N. Yamamoto B. J. Andrews C. Boone H. Ding B. Sheikh G. Moreno-Hagelseib J. F. Greenblatt A. Emili Nat. Methods 2008 5 789 795
49. M. Costanzo A. Baryshnikova J. Bellay Y. Kim E. D. Spear C. S. Sevier H. Ding J. L. Koh K. Toufighi S. Mostafavi J. Prinz R. P. St Onge B. VanderSluis T. Makhnevych F. J. Vizeacoumar S. Alizadeh S. Bahr R. L. Brost Y. Chen M. Cokol R. Deshpande Z. Li Z. Y. Lin W. Liang M. Marback J. Paw B. J. San Luis E. Shuteriqi A. H. Tong N. van Dyk I. M. Wallace J. A. Whitney M. T. Weirauch G. Zhong H. Zhu W. A. Houry M. Brudno S. Ragibizadeh B. Papp C. Pal F. P. Roth G. Giaever C. Nislow O. G. Troyanskaya H. Bussey G. D. Bader A. C. Gingras Q. D. Morris P. M. Kim C. A. Kaiser C. L. Myers B. J. Andrews C. Boone Science 2010 327 425 431
50. M. Babu J. J. Diaz-Mejia J. Vlasblom A. Gagarinova S. Phanse C. Graham F. Yousif H. Ding X. Xiong A. Nazarians-Armavil M. Alamgir M. Ali O. Pogoutse A. Pe'er R. Arnold M. Michaut J. Parkinson A. Golshani C. Whitfield S. J. Wodak G. Moreno-Hagelsieb J. F. Greenblatt A. Emili PLoS Genet. 2011 7 e1002377
51. C. Boone H. Bussey B. J. Andrews Nat. Rev. Genet. 2007 8 437 449
52. R. Sopko D. Huang N. Preston G. Chua B. Papp K. Kafadar M. Snyder S. G. Oliver M. Cyert T. R. Hughes C. Boone B. Andrews Mol. Cell 2006 21 319 330
53. W. Tian L. V. Zhang M. Tasan F. D. Gibbons O. D. King J. Park Z. Wunderlich J. M. Cherry F. P. Roth GenomeBiology 2008 9 Suppl 1 S7
54. R. J. Nichols S. Sen Y. J. Choo P. Beltrao M. Zietek R. Chaba S. Lee K. M. Kazmierczak K. J. Lee A. Wong M. Shales S. Lovett M. E. Winkler N. J. Krogan A. Typas C. A. Gross Cell 2011 144 1 14
55. S. Hoon R. P. St Onge G. Giaever C. Nislow Trends Pharmacol. Sci. 2008 29 499 504
56. D. Kemmer L. M. McHardy S. Hoon D. Reberioux G. Giaever C. Nislow C. D. Roskelley M. Roberge BMC Microbiol. 2009 9 9
57. G. Giaever P. Flaherty J. Kumm M. Proctor C. Nislow D. F. Jaramillo A. M. Chu M. I. Jordan A. P. Arkin R. W. Davis Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2004 101 793 798
58. J. N. Chan C. Nislow A. Emili Trends Pharmacol. Sci. 2010 31 82 88
59. D. J. Lampe B. J. Akerley E. J. Rubin J. J. Mekalanos H. M. Robertson Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1999 96 11428 11433
60. V. Pelicic S. Morelle D. Lampe X. Nassif J. Bacteriol. 2000 182 5391 5398
61. E. J. Rubin B. J. Akerley V. N. Novik D. J. Lampe R. N. Husson J. J. Mekalanos Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1999 96 1645 1650
62. C. M. Sassetti D. H. Boyd E. J. Rubin Mol. Microbiol. 2003 48 77 84
63. S. Sethi T. F. Murphy Clin. Microbiol. Rev. 2001 14 336 363
64. A. Vila-Corcoles O. Ochoa-Gondar T. Rodriguez-Blanco X. Raga-Luria F. Gomez-Bertomeu Respir. Med. 2009 103 309 316
65. H. H. Wang F. J. Isaacs P. A. Carr Z. Z. Sun G. Xu C. R. Forest G. M. Church Nature 2009 460 894 898
66. H. Alper Y. S. Jin J. F. Moxley G. Stephanopoulos Metab. Eng. 2005 7 155 164
67. A. M. Smith L. E. Heisler J. Mellor F. Kaper M. J. Thompson M. Chee F. P. Roth G. Giaever C. Nislow Genome Res. 2009 19 1836 1842
68. H. Chen W. Qiu Biotechnol. Adv. 2010 28 556 562
69. W. Parawira M. Tekere Crit. Rev. Biotechnol. 2011 31 20 31
70. M. Babu G. Musso J. J. Diaz-Mejia G. Butland J. F. Greenblatt A. Emili Mol. BioSyst. 2009 5 1439 1455
71. M. Babu N. Beloglazova R. Flick C. Graham T. Skarina B. Nocek A. Gagarinova O. Pogoutse G. Brown A. Binkowski S. Phanse A. Joachimiak E. V. Koonin A. Savchenko A. Emili J. Greenblatt A. M. Edwards A. F. Yakunin Mol. Microbiol. 2011 79 484 502
72. A. Typas M. Banzhaf B. van den Berg van Saparoea J. Verheul J. Biboy R. J. Nichols M. Zietek K. Beilharz K. Kannenberg M. von Rechenberg E. Breukink T. den Blaauwen C. A. Gross W. Vollmer Cell 2010 143 1097 1109
73. M. Babu H. Aoki W. Q. Chowdhury A. Gagarinova C. Graham S. Phanse B. Laliberte N. Sunba M. Jessulat A. Golshani A. Emili J. F. Greenblatt M. C. Ganoza PLoS One 2011 6 e18510
74. M. Babu J. F. Greenblatt A. Emili N. C. Strynadka R. A. Reithmeier T. F. Moraes Structure 2010 18 1450 1462
75. K. Baetz V. Measday B. Andrews Cell Cycle 2006 5 592 595
76. V. Measday K. Baetz J. Guzzo K. Yuen T. Kwok B. Sheikh H. Ding R. Ueta T. Hoac B. Cheng I. Pot A. Tong Y. Yamaguchi-Iwai C. Boone P. Hieter B. Andrews Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005 102 13956 13961
77. V. Measday P. Hieter Methods Enzymol. 2002 350 316 326
78. T. L. Campbell E. D. Brown J. Bacteriol. 2008 190 2537 2545
79. S. Gottesman Annu. Rev. Microbiol. 2004 58 303 328
80. K. Papenfort J. Vogel Cell Host Microbe 2010 8 116 127
81. J. Vogel V. Bartels T. H. Tang G. Churakov J. G. Slagter-Jager A. Huttenhofer E. G. Wagner Nucleic Acids Res. 2003 31 6435 6443
82. K. E. Weaver Curr. Opin. Microbiol. 2007 10 110 116
83. Y. Ji B. Zhang S. F. Van Horn P. Warren G. Woodnutt M. K. Burnham M. Rosenberg Science 2001 293 2266 2269
84. R. P. Desai E. T. Papoutsakis Appl Environ Microbiol 1999 65 936 945
85. H. Engelberg-Kulka S. Amitai I. Kolodkin-Gal R. Hazan PLoS Genet. 2006 2 e135
86. J. E. Gonzalez-Pastor E. C. Hobbs R. Losick Science 2003 301 510 513
87. C. D. Ellermeier E. C. Hobbs J. E. Gonzalez-Pastor R. Losick Cell 2006 124 549 559
88. P. Stragier Cell 2006 124 461 463
89. H. Engelberg-Kulka R. Hazan S. Amitai J. Cell Sci. 2005 118 4327 4332
90. N. Nakashima T. Tamura L. Good Nucleic Acids Res. 2006 34 e138
91. F. J. Isaacs D. J. Dwyer C. Ding D. D. Pervouchine C. R. Cantor J. J. Collins Nat. Biotechnol. 2004 22 841 847
92. M. Itaya K. Tsuge M. Koizumi K. Fujita Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005 102 15971 15976
93. A. J. Wahba R. S. Gardner C. Basilio R. S. Miller J. F. Speyer P. Lengyel Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1963 49 116 122
94. R. S. Gardner A. J. Wahba C. Basilio R. S. Miller P. Lengyel J. F. Speyer Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1962 48 2087 2094
95. M. Nirenberg P. Leder M. Bernfield R. Brimacombe J. Trupin F. Rottman C. O'Neal Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1965 53 1161 1168
96. J. W. Hershey J. Yanov K. Johnston J. L. Fakunding Arch. Biochem. Biophys. 1977 182 626 638
97. C. O. Gualerzi C. L. Pon Biochemistry 1990 29 5881 5889
98. D. G. Gibson J. I. Glass C. Lartigue V. N. Noskov R. Y. Chuang M. A. Algire G. A. Benders M. G. Montague L. Ma M. M. Moodie C. Merryman S. Vashee R. Krishnakumar N. Assad-Garcia C. Andrews-Pfannkoch E. A. Denisova L. Young Z. Q. Qi T. H. Segall-Shapiro C. H. Calvey P. P. Parmar C. A. Hutchison, 3rd H. O. Smith J. C. Venter Science 2010 329 52 56
99. D. G. Gibson L. Young R. Y. Chuang J. C. Venter C. A. Hutchison, 3rd H. O. Smith Nat. Methods 2009 6 343 345
100. D. G. Gibson G. A. Benders C. Andrews-Pfannkoch E. A. Denisova H. Baden-Tillson J. Zaveri T. B. Stockwell A. Brownley D. W. Thomas M. A. Algire C. Merryman L. Young V. N. Noskov J. I. Glass J. C. Venter C. A. Hutchison, 3rd H. O. Smith Science 2008 319 1215 1220