Сигнатурно-меченый мутагенез ( STM ) — это генетический метод, используемый для изучения функции генов . Недавние достижения в области секвенирования генома позволили нам каталогизировать большое количество геномов организмов, но функция содержащихся в них генов до сих пор в значительной степени неизвестна. Используя STM, можно вывести функцию продукта определенного гена, отключив его и наблюдая за эффектом на организм. Первоначальное и наиболее распространенное применение STM — это обнаружение того, какие гены патогена участвуют в вирулентности у его хозяина , чтобы помочь в разработке новых медицинских методов лечения/лекарств.
Ген, о котором идет речь, инактивируется инсерционной мутацией ; используется транспозон , который встраивается в последовательность гена. Когда этот ген транскрибируется и транслируется в белок, вставка транспозона влияет на структуру белка и (теоретически) предотвращает его функционирование. В STM мутанты создаются путем случайной вставки транспозона, и каждый транспозон содержит различную последовательность «тега», которая уникально идентифицирует его. Если инсерционная мутантная бактерия проявляет интересующий фенотип , например, восприимчивость к антибиотику, к которому она ранее была устойчива , ее геном можно секвенировать и искать (с помощью компьютера) на предмет любых тегов, используемых в эксперименте. Когда тег обнаружен, ген, который он нарушает, также обнаруживается (он будет находиться где-то между стартовым и стоп- кодоном, которые отмечают границы гена).
STM можно использовать для обнаружения генов, имеющих решающее значение для вирулентности патогена, путем введения «пула» различных случайных мутантов в модель животного (например, модель заражения мыши) и наблюдения за тем, какие из мутантов выживают и размножаются в хозяине. Те мутантные патогены, которые не выживают в хозяине, должны иметь инактивированный ген, необходимый для вирулентности. Таким образом, это пример метода отрицательного отбора.