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Mesoscópica fluorescencia Tomografía por En vivo Imágenes de desarrollo Drosophila


JoVE 1510 8/20/2009

1Center for Systems Biology, Massachusetts General Hospital, 2Institute for Biological and Medical Imaging (IBMI), Technical University of Munich and Helmholtz Center Munich, 3Department of Genetics, Harvard Medical School and Howard Hughes Medical Institute

Mesoscópica fluorescencia tomografía opera más allá de los límites de penetración de los tejidos de seccionamiento microscopía de fluorescencia. La técnica se basa en la iluminación multi-proyección y una descripción del transporte de fotones. Se demuestra en vivo de todo el cuerpo visualización en 3D de la morfogénesis de las buenas prácticas agrarias-que expresa ala discos imaginales en

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Mecanismo De La Activación Del Receptor De EGF Drosophila Por El Ligando TGFalpha Comido Durante La Oogénesis

Hemos analizado el mecanismo de activación del receptor del factor de crecimiento epidérmico (RFCE) por la molécula de alfa-como transformadora de factor de crecimiento (TGF), Gurken (Grk). GRK se expresa en el ovocito y activa el Egfr en las células del folículo circundantes durante la oogénesis. Demostramos que la expresión de una forma limitada de membrana de Grk (mbGrk), o una forma secretada de Grk (secGrk), en las células del folículo o en la línea germinal, activa el Egfr. En células de cultivo de tejidos, ambas formas pueden enlazar el Egfr; sin embargo, sólo la forma soluble puede desencadenar señalización de Egfr, que concuerda con la hendidura observada de Grk in vivo. Encontramos que las dos proteínas de transmembrana estrella y Brho potencian la actividad de mbGrk. Estas dos proteínas colaborarán para promover la activación de un clivaje proteolítico y liberación de Grk. Después de escote, el dominio extracelular de Grk es secretado desde el ovocito para activar el Egfr en el epitelio folicular.

Activación De La Vía JNK Durante El Cierre Dorsal En Drosophila Requiere La Quinasa De Linaje Mixto, Deslizador

La vía de Jun quinasa (JNK) se ha caracterizado por su papel en la actividad estimulante de AP-1 y para modular el equilibrio entre el crecimiento celular y la muerte durante el desarrollo, inflamación y cáncer. Seis familias de mamíferas quinasas actuando a nivel de JNKKK han surgido como reguladores aguas arriba de la actividad JNK (MLK, LZK, TAK, ASK, MEKK y TPL); sin embargo, la especificidad subyacente que quinasa se utiliza para la transducción de una señal distinta es mal entendida. En Drosophila, señalización JNK desempeña un papel central en el cierre dorsal, controlar el destino de la célula y célula hoja morfogénesis durante la embriogénesis. En particular, en el genoma de la mosca, hay solos homólogos de cada una de las familias JNKKK de mamíferas. Aquí, identificamos mutaciones en uno de esos, una quinasa de linaje mixto denominado deslizador (slpr) y mostrar que se requiere para la activación de JNK durante el cierre dorsal. Además, nuestros resultados muestran que otros supuestos JNKKKs no pueden compensar la pérdida de función de slpr y, por lo tanto, pueden regular otros procesos JNK o dependiente de MAPK.

Escofina, Una Supuesta Aciltransferasa Transmembrana, Se Requiere Para La Señalización De Erizo

Miembros de la familia de Hedgehog (Hh) codifican secretadas moléculas que actúan como organizadores potentes durante el desarrollo de vertebrados e invertebrado. Modificación post-translacional regula la gama y la eficacia de la proteína de Hh. Una modificación es la Acilación de la cisteína del N-terminal de Hh. En una pantalla para las mutaciones letales cigóticas asociados con efectos maternos, hemos identificado Escofina, un nuevo gen de polaridad de segmento Drosophila. El análisis del fenotipo mutante Escofina, en tanto el embrión y el ala disco imaginal demuestra eso escofina no interrumpir la señalización de Wnt/Wingless pero es especialmente necesario para señalización Hh. El requisito de la escofina está restringido sólo a las células que producen Hh; Transcripción de HH, los niveles de la proteína y la distribución no se ven afectadas por la pérdida de la escofina. Análisis molecular revela escofina codifica una proteína de transmembrana multipaso que tiene homología a una familia de membrana obligada O-acil transferasa. Nuestros resultados sugieren que la Acilación de la escofina dependiente es necesaria generar una proteína totalmente activa de Hh.

CKA, Una Proteína Del Multidomain Novela, Regula La Vía De Transducción De Señal De JUN N-terminal Quinasa En Drosophila

La quinasa de Drosophila melanogaster JUN N-terminal (DJNK) y vías de transducción de señal DPP (decapentaplegic) coordinadamente regulan el movimiento de la hoja de células epiteliales durante el proceso de cierre dorsal en el embrión. Por una pantalla genética de las mutaciones que afectan cierre dorsal en Drosophila, ahora hemos identificado una proteína del multidomain, conector de quinasa a AP-1 (cka), que funciona en la vía DJNK y controla la expresión localizada de dpp en las células de la vanguardia. También hemos investigado cómo actúa CKA. Esta molécula única forma un complejo con HEP (DJNKK), BSK (DJNK), DJUN y DFOS. Formación de complejos activa kinase de BSK, que a su vez fosforila y activa DJUN y DFOS. Estos datos sugieren que CKA representa una molécula nueva regulación AP-1 actividad organizando un complejo molecular de quinasas y de factores de transcripción, así coordinar la expresión espacial y temporal de genes regulados por AP-1.

Reclutamiento De Garabatos a Los Andamios Sináptico Complejo Requiere GUK-titular, Una Novela Proteína DLG

Asociada a membrana guanilato quinasas (MAGUKs), tales como discos-grandes (DLG), juegan papeles críticos en la maduración de la sinapsis regulando el conjunto de Complejos Multiproteinas sinápticas. Estudios previos han revelado una interacción genética entre DLG y otra proteína de andamiaje PDZ, garabatos (Scrub), durante el establecimiento de la polaridad celular en el desarrollo de los epitelios. Una posible interacción entre DLG y Scrub en uniones sinápticas todavía no ha sido abordada. Además, la naturaleza bioquímica de esta interacción sigue siendo elusiva, plantean interrogantes acerca de los mecanismos por los cuales se coordinan las acciones de ambas proteínas.

La Promesa Y Los Peligros De La Señalización De Wnt a Través De La Beta-catenina

Vías de Wnt participan en el control de la expresión génica, comportamiento celular, adhesión celular y polaridad celular. Además, funcionan a menudo en combinación con otras vías de señalización. La vía de Wnt/beta-catenina es el mejor estudiado de los caminos de Wnt y es altamente conservado a través de la evolución. En esta vía, la señalización de Wnt inhibe la degradación de la beta-catenina, que puede regular la transcripción de un número de genes. Algunos de los genes regulados son aquellos asociados con el cáncer y otras enfermedades (por ejemplo, cáncer colorrectal y melanomas). Como resultado, los componentes de la vía de Wnt/beta-catenina son objetivos prometedoras en la búsqueda de agentes terapéuticos. Información sobre vías de Wnt está disponible tanto en el nivel de especie en términos canónicos. Además de la vía de Wnt/beta-catenina canónica, la información ya está disponible para Drosophila, Caenorhabditis elegans y Xenopus. Los mapas de conexiones STKE para estas vías constituyen una herramienta importante en el acceso a este gran cuerpo de información compleja.

Procesos Celulares Asociados Con La Contracción De Banda De Germen En Drosophila

Movimientos a gran escala de hojas epiteliales son necesarios para eventos morfogenéticos más embrionarios y regenerativos. Hemos caracterizado los procesos celulares asociados con la contracción de banda del germen (GBR) en el embrión de Drosophila. Durante GBR, el extremo caudal del embrión se retrae a su posición posterior final. Mostramos usando time-lapse grabaciones que, en contraste con la extensión de la banda de germen, las células dentro de la banda lateral del germen no intercalar. Además, la banda de germen y amnioserosa moverse como una hoja coherente, y la amnioserosa se acorta fuertemente a lo largo de su eje dorsal-ventral. Además, durante GBR, la amnioserosa se adhiere a y migra en el extremo caudal de la banda de germen vía lamellipodia. Expresión de RhoA dominante negativo tanto constitutivamente activa en la amnioserosa interrumpe GBR. Como RhoA actúa sobre la contractilidad actomyosin tanto adhesión célula-matriz, sugiere un papel de dichos procesos en la amnioserosa durante GBR. Los resultados establecen los movimientos celulares y cambios en la forma que ocurre durante GBR y sentar las bases para un análisis de las fuerzas que actúan durante GBR.

Mecanismos Moleculares De La Morfogénesis Epitelial

Morfogénesis epitelial comprende los distintos procesos que epitelios contribuyen a forma de formación y cuerpo de órgano. Estos complejos y diversos eventos juegan un papel central en la regeneración y el desarrollo animal. Recientemente, la caracterización de algunos de los mecanismos moleculares implicados en la morfogénesis epiteliales ha proporcionado una gran cantidad de información nueva sobre el papel y la regulación del citoesqueleto, adherencia de la célula y adhesión célula-matriz en estos procesos. En esta revisión, discutimos nuestra comprensión actual de los mecanismos moleculares de conducir cambios de forma de la célula, intercalación celular, fusión de epitelios, agresión, egression y migración celular. El debate se centra sobre todo en resultados de Drosophila y cultivo de tejidos de mamífero, pero también se basa en los conocimientos obtenidos de otros organismos.

Requisito Diferencial Para STAT Por Ganancia De Función Y Salvaje-tipo Receptor Tirosina Quinasa Torso En Drosophila

Transformación maligna con frecuencia implica señalización aberrante de tirosincinasas de receptor (RTKs). Estos receptores comúnmente activan Ras/Raf/MEK/MAPK señalización pero cuando sobreactivada también puede inducir la vía JAK/STAT, identificada originalmente como la cascada de señalización aguas abajo de los receptores de citoquinas. Activación inadecuada de STAT se ha encontrado en muchos tipos de cáncer humanos. Sin embargo, la contribución de la vía JAK/STAT en RTK señalización sigue siendo confusa. Hemos investigado el requisito de la vía JAK/STAT para señalización por formas de tipo salvaje y mutantes del Torso RTK (Tor) utilizando un enfoque genético en Drosophila. Nuestros resultados indican que la vía JAK/STAT juega poco o ningún papel en la señalización por Tor de tipo salvaje. Por el contrario, nos encontramos con que STAT, codificada por marelle (mrl; DStat92E), es esencial para el mutante de ganancia de función Tor (Tor(GOF)) para activar la expresión génica ectópico. Nuestros resultados indican que el Ras/Raf/MEK/MAPK señalización vía es suficiente para mediar las funciones normales del salvaje-tipo RTK, mientras que los efectos de ganancia de función mutante RTK además requieren activación tendencia.

Transducción De La Señal Del Erizo: Hallazgos Recientes

La familia de Hedgehog (Hh) de moléculas señalizadoras es agentes claves en patrones numerosos tipos de tejidos. Mutaciones en Hh y sus moléculas de señalización aguas abajo también se asocian con numerosos oncogénico y Estados de enfermedad. En consecuencia, entender los mecanismos por que Hh son transduced señales es importante para entender el desarrollo y la enfermedad. Estudios recientes han aclarado varios aspectos de la transducción de la señal de Hh. Se han identificado varios nuevos socios de enlace de Sonic Hedgehog. Modificaciones de colesterol y el ácido palmítico de Hh y Sonic hedgehog se han examinado detalladamente. Caracterización de los patrones de tráfico de las proteínas Patched y alisado ha demostrado que estas dos proteínas funcionan muy diferentemente de los modelos previamente establecidos. La quinasa fusionada se ha demostrado que fosforilan la quinesina-como la proteína Costal2 y los sitios identificados, mientras que el cúbito interruptus ha demostrado ser fosforilada en forma jerárquica por tres diferentes cinasas. Finalmente, las interacciones, tanto genéticas y físicas, entre fundida, Costal2, cúbito interruptus, y supresor de fundido han sido aclarado aún más.

Formas No Convencionales Para Viajar

Análisis De Veinticuatro Líneas De Gal4 En Drosophila Melanogaster

Modulación De La Señalización Del Desarrollo En Drosophila En Heparán Sulfato Proteoglicano

Heparán sulfato proteoglicanos (HSPG) son proteínas de la superficie de la célula que cadenas de largo, no ramificado de azúcares modificados llamado heparán sulfato glicosaminoglicanos covalente colocados. Estudios en cultivos celulares han demostrado que HSPG es requeridos para la transducción de señal óptima por muchas células secretan moléculas señalizadoras. Ahora, los estudios genéticos en Drosophila y vertebrados han ilustrado los papeles importantes del juego de eso HSPG en la transducción de la señal en vivo y también han comenzado a revelar nuevas funciones para de HSPG en la señalización de eventos. En particular, HSPG ha demostrado ser importante en el secuestro del ligand de alas, para el transporte del ligand Hedgehog y para la modulación del gradiente morfogenética Dpp.

El Gen Infructuoso Es Necesario Para La Correcta Formación De Extensiones Axonal En El Sistema De Nervioso Central Embrionario De Drosophila

El gen de la infructuosa (fru) en Drosophila melanogaster es un gen multifuncional que tiene funciones específicas por sexo en la regulación del comportamiento sexual masculino y funciones de sexo específico que afecta a adultos viabilidad y morfología externa. Mientras que mucha atención se ha centrado en funciones específicas del sexo de fru, poco se sabe acerca de sus funciones de sexo específico. Hemos examinado papel de sexo específico del fru en el desarrollo neural embrionario. FRU transcripciones de promotores sexo específico se expresan comienza en las primeras etapas de la neurogénesis, y Fru proteínas están presentes en neuronas y glía. En embriones que carecen de la mayoría o todos función fru, FasII - y BP102-positive axones tienen defectos de defasciculation y crecen a lo largo de vías anormales en el SNC. Estos defectos en proyecciones axonal en fru mutantes fueron rescatados por la expresión de los transgenes de UAS-fru específicos bajo el control de un controlador de pan-neuronal escabrosas-GAL4. Nuestros resultados sugieren que uno de los roles de sexo específico de fru es regular la capacidad de pathfinding de axones en el SNC embrionario.

Desarrollo Funciones De Proteoglicanos De Heparan Sulfato En Drosophila

La formación de patrones complejos en organismos multicelulares está regulada por una serie de vías de señalización. En particular, las Wnt y Hedgehog (Hh) vías han sido identificadas como críticos organizadores del patrón en muchos tejidos. Aunque extensos estudios bioquímicos y genéticos han aclarado los componentes centrales de las vías de transducción de señal reguladas por estas moléculas secretadas, que todavía no entendemos completamente cómo organizan los gradientes de las actividades de gen a través del campo de las células. Estudios en Drosophila han implicado un papel de proteoglicanos de heparán sulfato (HSPGs) en la regulación de las actividades de señalización y distribución de Hh y Wnt. Aquí repasamos estos resultados y discutir varios modelos que HSPGs regular las distribuciones de morfógenos Wnt y Hh.

Activación Secuencial De Vías De Señalización Durante Innatas Inmunorespuestas En Drosophila

Inmunidad innata es esencial para los metazoos combatir infecciones microbianas. Perfil de expresión de todo el genoma se utilizó para analizar el resultado de alterar las vías de señalización específicas después de reto microbiano. Encontramos que estos patrones transcripcionales pueden ser disecados en grupos distintos. Demostramos que, además de señalización a través de las vías de peaje y Imd, señalización a través de las vías JNK y JAK/STAT controla distintos subconjuntos de objetivos inducidas por agentes microbianos. Cada Itinerario muestra un patrón temporal específico de activación y grupos funcionales diferentes objetivos, lo que sugiere que la respuesta inmune innata son modular y reclutar distintos programas fisiológicos. En particular, nuestros resultados pueden implicar un estrecho vínculo entre el control de los procesos de reparación y antimicrobiano de tejido.

Un Homólogo De Drosophila De Proteínas Asociadas Ciclasa Colabora Con La Abl Tirosina Quinasa Controlar Pathfinding Axon De Línea Media

Demostramos Drosophila capulet (capt), un homólogo de la proteína asociada a ciclasa del adenylyl que ata y regula la actina en la levadura, se asocia con Abl en células de Drosophila, sugiriendo una relación funcional in vivo. Encontramos una interacción genética robusta y específica entre capt y Abl en el punto de elección de la línea media donde el crecimiento cono repelente Raja funciones restringir el cruce del axón. Interacciones genéticas entre capt y Raja apoyan un modelo donde Capt y Abl colaboran como parte de la respuesta repelente. Ayuda adicional para este modelo es proporcionado por interacciones genéticas que muestran tanto capt y Abl con varios miembros de la familia del receptor de la rotonda. Estos estudios identifican Capulet como parte de un camino emergente que enlazan a las señales de orientación a la regulación de la dinámica del citoesqueleto y sugieren que la vía de la Abl media señales aguas abajo de múltiples receptores rotonda.

La Vía Jak/STAT En Organismos Modelo: Nuevas Funciones En El Movimiento Celular

La vía JAK/STAT fue identificada originalmente en mamíferos. Estudios de esta vía en el ratón han revelado que la señalización JAK/STAT desempeña un papel central durante la hematopoeisis y otros procesos de desarrollo. El papel de señalización JAK/STAT en sangre parece conservarse a lo largo de la evolución, ya que también es necesario durante la mosca hematopoeisis. Estudios en Dictyostelium, Drosophila y pez cebra han demostrado que la vía JAK/STAT también es necesaria en un inusualmente amplio conjunto de decisiones del desarrollo, incluyendo la proliferación celular, determinación de destino celular, migración celular, polaridad planar, extensión convergente e inmunidad. Hay evidencia creciente de que la versatilidad de esta vía se basa en su cooperación con otras vías de transducción de señal. En esta revisión, analizamos los componentes de la vía JAK/STAT en organismos modelo y lo que se conoce sobre su requisito en procesos celulares y desarrollo. En particular, destacamos las últimas ideas en el papel que desempeña esta vía en el control de movimiento celular.

Funciones De La Fosfatasa De Miosina Durante El Desarrollo De Drosophila

Miosinas son una superfamilia de proteínas motoras moleculares de actina dependiente, entre las cuales las miosinas formando filamento bipolar II han sido los más estudiados. La actividad de músculo liso no muscular miosina II está regulada por la fosforilación de las cadenas ligeras reguladoras, que a su vez es modulada por la actividad antagonista de la quinasa de cadena ligera de miosina y fosfatasa de cadena ligera de miosina. La actividad de la fosfatasa se regula principalmente mediante la fosforilación de la subunidad de unión de la miosina MYPT. Para identificar la función de estos eventos de fosforilación, molecularmente hemos caracterizado el homólogo de Drosophila de MYPT y analizaron sus fenotipos mutantes. Encontramos que la Drosophila MYPT es necesaria para el movimiento de la hoja celular durante el cierre dorsal, morfogénesis del ojo y crecimiento de canal del anillo durante la oogénesis. Nuestros resultados indican que la regulación de la fosforilación de las cadenas ligeras de miosina reglamentarios, o activación dinámica e inactivación de la miosina II, es esencial para sus funciones durante muchos procesos de desarrollo.

Actividad Integrada De Complejos De Proteínas PDZ Regula La Polaridad Epitelial

Polarizada de las células contiene numerosos dominios de membrana, pero no está claro cómo la formación de estos dominios es coordinada por crear una arquitectura integrada unicelular. Pantallas genéticas de embriones de Drosophila melanogaster han identificado tres complejos, cada una con una de las proteínas de dominio PDZ--Stardust (Sdt), Bazooka (Baz) y garabatos (Scrub)--que controlan la polaridad epitelial y formación de zonula adherens. Encontramos que estos complejos se pueden pedir en una jerarquía de reglamentación única que se inicia mediante contratación de dependiente de la adhesión celular de los complejo de los zonula adherens de Baz. El complejo de Scrub reprime apical identidad a lo largo de las superficies basolateral por enemistarse con polaridad apical Iniciado por Baz. El Crb de trato especial y diferenciado que contienen complejo es reclutado apicalmente por el complejo de Baz para contrarrestar la actividad antagonista de Scrub. Así, un equilibrio finamente sintonizado entre actividad compleja Scrub y Crb establece los límites de la membrana apical y basolateral dominios y posiciones ensambladuras de la célula. Nuestros datos sugieren un modelo en el que la maduración de la polaridad de la célula epitelial es conducida por la integración de las actividades secuenciales de complejos de proteínas PDZ-basado.

Apicobasal Polarización: Epitelial Forma Y Función

La estructura y función de hojas epiteliales generalmente dependen de polarización de la apicobasal, que es alcanzado y mantenido por vincular uniones intercelulares asimétricamente distribuidos con el citoesqueleto de células individuales. Estudios recientes en Drosophila y epitelios vertebrados han producido nuevas perspectivas sobre los mecanismos conservados por que apicobasal polaridad es establecida y mantenida durante el desarrollo. En epitelio polarizado maduro, apicobasal polaridad es importante para el establecimiento de uniones adhesivas y la formación de una barrera de difusión paracelular que impide el movimiento de solutos a través del epitelio. Descubrimientos recientes muestran que la segregación del ligando y del receptor con una a cada lado de esta barrera puede ser un regulador esencial de eventos de señalización de célula.

Una Pantalla Genética Sensibilizada Para Identificar Nuevos Reguladores Y Componentes Del Transductor Drosophila Janus Kinasa/señal Y Activador De La Vía De La Transcripción

La vía JAK/STAT ejerce efectos pleiotrópicos en una amplia gama de procesos de desarrollo en Drosophila. Se han identificado cuatro componentes claves: desapareado, un ligando secretado; Domeless, un citocina-like receptor; Rayuela, una quinasa JAK; y Stat92E, un factor de transcripción STAT. La identificación de componentes adicionales y reguladores de esta vía sigue siendo un tema importante. Para ello, hemos generado una línea transgénica donde nos misexpress el ligando upd en el ojo en desarrollo de Drosophila. GMR-upd animales transgénicos han ampliado dramáticamente discos ojos-imaginal y ojos compuestos que normalmente tiene una forma. Demostramos que el fenotipo ampliado-ojo es el resultado de un aumento en el número de células y no el volumen celular y surge de la mitosis adicionales en discos de ojo larval. Así, la línea de GMR-upd representa un sistema en el cual la proliferación y diferenciación de células precursoras de ojo son separables. Eliminación de una copia de stat92E reduce substancialmente el fenotipo ampliado-ojo. Realizamos una pantalla de deficiencia de la F1 para identificar dominantes modificadores del fenotipo GMR-upd. Hemos identificado 9 regiones que mejoran este fenotipo de ojos y dos potenciadores específicos: proteína de unión a C-terminal e hijas contra dpp. También se identificaron 20 regiones que suprimen GMR-upd y 13 supresores específicos: zeste-blanco 13, ojo de piña, Dichaete, variante de 2A de histona, sorpresa, plexo, kohtalo, migas, erizo, decapentaplegic, thickveins, saxofón y madres contra dpp.

Confección Del Genoma: El Poder De Los Enfoques Genéticos

En el siglo pasado, la genética se ha convertido en una de las herramientas más poderosas para abordar cuestiones básicas relativas a la herencia, desarrollo, operaciones individuales y sociales y la muerte. Aquí resumimos los enfoques actuales a estas preguntas en cuatro de los organismos de los modelos más avanzados: Caenorhabditis elegans (gusano), Drosophila melanogaster (mosca), Saccharomyces cerevisiae (levadura) y Mus musculus (ratón). Se ha secuenciado el genoma de cada uno de estos cuatro modelos, y todos bien han desarrollado métodos de manipulación genética eficiente.

Retracción De La Banda De Germen De Drosophila Requiere Interacción Célula-matriz

Las integrinas y Lamininas son importantes mediadores de interacciones célula-matriz en tanto vertebrados e invertebrados. A continuación, os mostramos que retracción de germen-banda en el embrión de Drosophila, durante el cual el extremo de la cola del embrión se retrae a su posición final posterior, permite la investigación de la célula de difusión y formación de lamellipodia en tiempo real en vivo. Demostramos integrina alpha1, 2 laminina y alphaPS3betaPS son necesarios para la difusión de un pequeño grupo de células del epitelio amnioserosa sobre el extremo de la cola de la banda de germen. Además nos implican un papel para la difusión de este en el proceso de retracción de germen-banda.

La Hormona Juvenil De Retinoico-como Controla El Bucle De órganos Asimétricos Izquierda-derecha En Drosophila

En desarrollo de vertebrados, el establecimiento de la asimetría izquierda-derecha es esencial para la unilateralidad y el bucle direccional de órganos como el corazón. Ambos los nodales vía y retinoico ácido juego principales y conservados reglamentarios papeles en estos procesos. Llevamos a cabo una nueva pantalla en Drosophila para identificar a mutantes que afectan específicamente el bucle de órganos asimétricos izquierda-derecha. Divulgamos el aislamiento de vuelta, un mutante de novela en la que la colocación de los órganos genitales y spermiduct están incompletos; under-rotation de los órganos genitales indica que giro controla morfogénesis bucle pero no dirección, así desacoplar la asimetría izquierda-derecha y morfogénesis de bucle. Spin es un alelo novela, rotación específica de la fasciclin2 (Fas2) gene, que codifica una proteína de adhesión celular implicada en varios aspectos de la neurogénesis. En mutantes de vuelta, se ven afectadas las sinapsis conectarse células específicas neurosecretores de la corpora allata. El corpus allatum es parte de la glándula del anillo y participa en el control de la hormona juvenil títulos durante el desarrollo. Nuestros resultados genéticos y farmacológicos indican que Fas2(spin) defectos de rotación están vinculados a una función endócrina anormal y un nivel elevado de la hormona juvenil. Como hormona juvenil es un insecto sesquiterpenoid relacionado con el ácido retinoico, estos resultados, establecen un nuevo modelo genético para estudiar órgano bucle y demuestran un papel evolutivamente conservado de terpenoides en este proceso.

Coordinar La Regulación De Small RNAs Temporales Al Comienzo De La Metamorfosis De Drosophila

Los lin-4 y 7-dejó small RNAs temporales juegan un papel central en el control de la sincronización de las decisiones el Caenorhabditis elegans celular destino. Let-7 ha sido conservada a través de la evolución, y su expresión se correlaciona con el desarrollo de adultos en animales bilaterales, incluyendo Drosophila [naturaleza 408 (2000), 86]. El mejor partido para lin-4 en Drosophila, miR-125, se expresa también en pupas y adultas etapas del desarrollo de Drosophila [Curr. Biol 12 (2002), 735]. Aquí, le pedimos si la Ecdisona hormona esteroide induce la expresión let-7 o miR-125 en el inicio de la metamorfosis, tratando de vincular un regulador temporal conocido en Drosophila con la vía heterocrónicas definida en C. elegans. Nos encontramos con que dejó-7 y miR-125 se expresan coordinadamente en larvas finales y prepupas, en sincronía con los pulsos de alto título Ecdisona que inician la metamorfosis. Inesperadamente, sin embargo, su expresión es dependiente sobre el receptor de Ecdisona EcR ni inducible por Ecdisona en órganos de larvarios cultivados. Aunque dejó-7 y miR-125 pueden ser inducidas por Ecdisona en células de cultivo tisular de Kc, su expresión se retrasa significativamente en comparación con los que se observa en el animal. Let-7 y miR-125 se codifican adyacentes entre sí en el genoma y su inducción se correlaciona con la aparición transitoria de un RNA de aproximadamente 500-nt transcrito de esta región, proporcionando un mecanismo para explicar su regulación coordenada precisa. Concluimos que un precursor común de RNA que contienen dejó-7 y miR-125 se induce independientemente de Ecdisona en Drosophila, incrementa la posibilidad de una señal temporal que es distinta de la vía de Ecdisona-EcR bien caracterizadas.

Slalom Codifica Un Transportador De 5'-Fosfosulfato De 3'-fosfato De Adenosina Esencial Para El Desarrollo De Drosophila

Sulfatación de macromoléculas todos entrar en la vía secretora en organismos superiores ocurre en el Golgi y requiere el sulfato alta energía donantes adenosina fosfato de 3'-5'-Fosfosulfato. Presentamos la primera identificación molecular de un gen que codifica una proteína transmembrana necesaria para el transporte de adenosina fosfato de 3'-5'-Fosfosulfato desde el citosol en el lumen de Golgi. Las mutaciones en este gene, que llamamos slalom, Mostrar defectos en Wg y Hh de señalización, que son probablemente debido a la falta de sulfatación de glicosaminoglicanos por la sulfotransferasa sulfateless. Análisis de ovarios mutante mosaico muestra que sll función también es esencial para la determinación del eje dorsal-ventral, sugiriendo que SLL transporta al donante de sulfato para actividad sulfotransferasa del tubo dorsal-ventral determinante.

Mecanismo De Inhibición De La Drosophila Y Mamíferos Receptores De EGF Por La Proteína Transmembrana Kekkon 1

La proteína transmembrana Kekkon 1 (Kek1) se ha demostrado previamente para actuar en un bucle de realimentación negativa para regular a la baja del Receptor de Factor de crecimiento epidérmico de Drosophila (DER) durante la oogénesis. Demostramos que esta proteína desempeña un papel similar en otros procesos de desarrollo DER-mediada. Análisis de la estructura y función revelan que los dominios extracelulares de leucina-Rich repetir (LRR) de Kek1 son esenciales para su función a través de una asociación directa con DER, Considerando que su dominio citoplásmico es necesario para la localización subcelular apical. Además, la utilización de proteínas quiméricas entre dominios transmembrana y extracelulares de Kek1 fundidos DER dominio intracelular indica que Kek1 forma un heterodímero con DER in vivo. Para caracterizar más exactamente el mecanismo subyacente a la interacción de Kek1/DER, utilizamos mamíferos ErbB/EGFR celular ensayos. Mostramos que Kek1 es capaz de interactuar físicamente con cada uno de los miembros conocidos de la familia de receptores ErbB mamífero y que la interacción de Kek1/EGFR inhibe la Unión del factor de crecimiento, receptores autophosphorylation y activación de Erk1/2 en respuesta al EGF. Finalmente, los experimentos in vivo muestran que Kek1 expresión potentemente suprime el crecimiento de células de tumor mamario de ratón derivadas de activación de los receptores ErbB aberrante, pero no interfiere con el crecimiento de las células tumorales derivadas de Ras activado. Nuestros resultados subrayan la posibilidad que Kek1 puede utilizar experimentalmente para inhibir los receptores ErbB y apuntar a la posibilidad de que, aún no caracterizados, mamíferos glicoproteínas LRR podrían actuar como moduladores de señalización de factor de crecimiento.

Neurótico, Un Nuevo Gen Neurogénico Materno, Codifica Una O-fucosyltransferase Que Es Esencial Para Las Interacciones De La Muesca-Delta

Muesca de señalización, que es altamente conservada de nematodos a mamíferos, juega papeles cruciales en muchos procesos de desarrollo. En el embrión de Drosophila, deficiencia en la muesca señalización resultados en hiperplasia neural, comúnmente conocida como el fenotipo neurogénico. Identificamos un nuevo gen neurogénico materno, neurótico y mostrar que es esencial para la señalización de la muesca. neurótico codifica un homólogo de Drosophila de proteínas mamíferos PIB-fucosa O-fucosyltransferase, que se agrega azúcar fucosa a repeticiones de como factor de crecimiento epidérmicas y se sabe que juega un papel crucial en la señalización de la muesca. funciones neuróticas de forma célula autónoma y pruebas de epistasis genética revelan que el neurótico es necesaria para la actividad de la larga duración pero no una forma activada de la muesca. Además, mostramos que neurótico se requiere para la actividad de la franja, que codifica una específica de fucosa beta1, 3 N-acetylglucosaminyltransferase, demostrado previamente que modulan la actividad del receptor Notch. Finalmente, neurótico es esencial para la interacción física de la muesca con su ligando Delta y por la capacidad de franja modular esta interacción en Drosophila cultivadas células. Presentamos un ejemplo sin precedentes de una exigencia absoluta de un evento de la glicosilación de proteínas para una interacción ligando-receptor. Nuestros resultados sugieren que O-fucosylation catalizada por neurótico también participa en las actividades independientes de la franja de la muesca y puede proporcionar un novela encendido-apagado mecanismo que regula las interacciones ligando-receptor.

Papel De Señalización De Hemocitos En Respuesta De Drosophila JAK/STAT-dependiente a La Lesión Séptica

Para caracterizar las características de señalización JAK/STAT en Drosophila inmunorespuesta, hemos identificado como un gen que está regulado por la vía JAK/STAT en respuesta a la lesión séptica totA. Demostramos que la lesión séptica desencadena la expresión hemocyte-específica de upd3, un gen que codifica una novela cytokine Upd-como lo necesario para la activación de JAK/STAT-dependiente de totA en la contraparte de Drosophila del hígado mamífero, la grasa corporal. Además, demostramos que totA activación requiere también la vía NF-KB-como condimento, indicando que las células de grasa corporal integran la actividad de NF-KB y rutas sobre la respuesta inmune de señalización JAK/STAT. Este estudio revela que, además del patrón reconocimiento mediada por receptor NF-KB-dependiente de la respuesta inmune, Drosophila sufre una respuesta sistémica compleja que está mediada por la producción de citocinas en células de la sangre, un proceso que es similar a la respuesta de fase aguda en mamíferos.

Inhibidores De La Gamma-secretasa/Presenilina Para Detectar La Enfermedad De Alzheimer Fenocopia Muesca Mutaciones En Drosophila

Señalización de la muesca (N) receptor es esencial para las determinaciones del destino celular adecuada y tejido patrones en los metazoos. N señalización requiere un presenilin (PS)-actividad dependiente transmembrana unirse estrechamente relacionados o idéntica a la gama-secretasa proteolisis de la proteína precursora de beta-amiloide (APP) implicada en la patogenia de la enfermedad de Alzheimer. Aquí, demostramos ester N-[N-(3,5-difluorophenacetyl)-L-alanyl]-(S)-phenylglycine de t-butilo, un inhibidor potente de la gama-secretasa registrado para reducir los niveles de beta-amiloide en ratones transgénicos, evita procesamiento N, desplazamiento y señalización en cultivo celular. Este compuesto también induce defectos de desarrollo en Drosophila notablemente similar a las causadas por reducción genética de N. La aparición de este fenocopia depende el momento y dosis de exposición compuesta, y efectos en moléculas de señalización dependiente N establecieron su mecanismo bioquímico de acción en vivo. Otros inhibidores de la gama-secretasa causaron efectos similares. Así, la estructura tridimensional del sitio de unión a drogas en Drosophila gama-secretasa es extraordinariamente conservado à frente el mismo sitio en la enzima mamífero. Estos resultados demuestran que genética y Biología del desarrollo pueden ayudar a aclarar el sitio in vivo de la acción de los agentes farmacológicos y sugiere que organismos como Drosophila pueden usarse como modelos simples para preselección in vivo de fármacos candidatos.

La Entrada Es Un Paso Limitante Para La Infección Viral En Un Modelo De Drosophila Melanogaster De La Patogénesis

La identificación de los factores del huésped que controlan la susceptibilidad a la infección se ha visto obstaculizada por la falta de sistemas genéticos susceptibles. Hemos establecido un modelo in vivo para determinar los factores del huésped que la patogénesis de control y la entrada vírica identificada como un paso limitante para la infección. Estamos infectados de Drosophila melanogaster células y adultos con virus C de la mosca de la fruta y se encontró que la vía endocítica clathrin mediada es esencial tanto para la infección y patogénesis. Heterocigosidad para mutaciones en los genes que participan en la endocitosis es suficiente para proteger a las moscas de la patogenicidad, lo que indica la exquisita sensibilidad y la dependencia del virus en esta vía. Así, este modelo ofrece el virus de un enfoque sensible y eficiente para la identificación de los componentes necesarios para la patogénesis.

Análisis De Crecimiento Y Viabilidad De Las Células De Drosophila En Genoma RNAi

Un objetivo crucial sobre la terminación de las secuencias del genoma entero es el análisis funcional de los genes predichos. Hemos aplicado un alto rendimiento pantalla de interferencia de ARN (RNAi) de 19.470 double-stranded (ds) RNAs en células cultivadas para caracterizar la función de casi todos (91%) predijo genes de Drosophila en el crecimiento celular y viabilidad. Encontramos 438 dsRNAs que identifican genes esenciales, entre los cuales el 80% carecía de alelos mutantes. Se aplicó un análisis cuantitativo del número de célula para identificar genes de funciones conocidas y desacostumbrados. En particular, demostramos un papel para el homólogo de un gen de la leucemia mieloide aguda mamíferos (AML1) en la supervivencia celular. Una pantalla tan sistemática para fenotipos celulares, tales como la viabilidad celular, por lo tanto puede ser eficaz en la caracterización de genes funcionalmente relacionados a escala de todo el genoma.

Sin Alas, Erizo Y Heparán Sulfato De Proteoglicanos

Sensible a La Temperatura De Control De La Actividad De La Proteína Por Inteins Empalme Condicionalmente

Condicionales o sensibles a la temperatura (TS) alelos representan herramientas útiles con los que investigar la función del gen. De hecho, gran parte de nuestra comprensión de la levadura se ha basado en las mutaciones sensibles a la temperatura que, cuando están disponibles, también proporcionan pistas importantes sobre otros sistemas modelo. Sin embargo, la rareza de los alelos sensibles a la temperatura y la dificultad en la identificación de ellos ha limitado su uso. Aquí se describe un sistema para generar alelos sensibles a la temperatura sobre la base de activos inteins condicional. Hemos identificado sensibles a la temperatura variantes de empalme de la levadura Saccharomyces cerevisiae subunidad ATPasa vacuolar (VMA) intein inserta dentro de Gal4 y se transfieren estos en GAL80. Se demuestra que GAL80-intein (TS) es capaz de proporcionar de manera eficiente la regulación temporal de la secuencia de activación Gal4/upstream (UAS) sistema de una manera dependiente de la temperatura en Drosophila melanogaster. Teniendo en cuenta los requisitos mínimos necesarios para receptores sensibles a la temperatura de empalme intein, esta técnica tiene el potencial para permitir la generación y uso de condicionalmente inteins activos en proteínas del huésped múltiples y sistemas modelo, ampliando así el uso de sensibles a la temperatura alelos para el análisis de proteína funcional.

Las Funciones De Señalización JAK/STAT En Drosophila Inmunorespuestas

La respuesta inmune innata está mediada por la activación de varios procesos de señalización. Aquí, describimos nuestros conocimientos actuales sobre la quinasa de Janus (JAK) señal de transductores y activadores de la transcripción (STAT) señalización en la respuesta inmune de Drosophila. En primer lugar, presentamos brevemente los principales efectores involucrados en la respuesta humoral y celular, tales como péptidos antibacterianos y hemocitos. En segundo lugar, describimos la vía de señalización JAK/STAT canónica, tal y como establece de estudios extensos sistemas de mamíferos, y presentamos los componentes de Drosophila de la vía JAK/STAT, como descubrió de estudios sobre el desarrollo embrionario. En tercer lugar, describimos los diferentes roles de señalización JAK/STAT en respuestas humorales y celulares. Presentamos los factores humorales JAK/STAT-dependiente, tales como las proteínas que contienen tioéster y los péptidos de Tot, producidos por la grasa corporal en respuesta a la lesión séptica. También discutimos la posible implicación de la vía JAK/STAT en respuestas celulares, incluyendo la diferenciación y proliferación de hemocyte. Finalmente, presentamos cómo citoquinas, tales como Upd3, podrían contribuir a la integración de las respuestas inmunes en el nivel de organismo orquestando la respuesta de varias células inmunes y los órganos, tales como grasa corporal hemocitos y ganglios linfáticos.

Los Controles Del Receptor PDGF/VEGF Sangre Supervivencia Celular En Drosophila

El receptor PDGF de Drosophila/VEGF (PVR) ha conocido las funciones en la dirección de migración celular. Ahora demostramos que durante la hematopoyesis embrionaria, PVR tiene un papel en el control de supervivencia de la célula antiapoptótico. En Pvr mutantes, una gran parte de la población de hemocyte embrionario sufre apoptosis, y las restantes células de sangre caníbal fagocitar a sus compañeros moribundos. En consecuencia, hemocyte total números caen dramáticamente durante la embriogénesis y grandes agregados de macrófagos congestionan llevando múltiples forma de cuerpos apoptóticos. Expresión Hemocyte-específica de la pan-caspase inhibidor p35 en Pvr mutantes elimina agregados hemocyte y restaura los recuentos de células sanguíneas y morfología. Rescate adicional experimentos sugieren la implicación de la vía Ras en supervivencia PVR-mediada del glóbulo. En cultivo celular, demostramos que PVR controla directamente la supervivencia de una línea de células hemocyte. Esta función de PVR muestra sorprendente conservación con mamífera hematopoyesis y establece la Drosophila como modelo para estudiar la supervivencia de células hematopoyéticas en el desarrollo y la enfermedad.

Yantar, Una Proteína Rica En Arginina Conservada Participa En El Desarrollo De Drosophila Hemocyte

Para identificar nuevos factores involucrados en la hematopoyesis de Drosophila, defendimos una colección de mutaciones recesivas mortales que afectó también la composición normal hemocyte en larvas. Presentamos la caracterización del gen yantar (ytr) para que se aislaron nulo e hipomórfica mutaciones asociadas con defectos severos en hemocyte diferenciación y proliferación; YTR predominante se expresa en el tejido hematopoyético durante el desarrollo larvario y codifica una proteína conservada evolutiva que se localiza principalmente en el núcleo. El fenotipo hematopoyético en ytr mutantes es consistente con un defecto o un bloque en la diferenciación de hemocitos precursor: larvas mutantes presentar agrandamiento de los ganglios linfáticos (LGs) y tienen un exceso de circulante de hemocitos. Además, muchas células exhiben marcadores de células lamellocyte y el cristal. Función YTR se ha mantenido en evolución como hematopoyético expresión concreta de la Drosophila o proteínas de ratón Ytr rescatar los defectos de la diferenciación en hemocitos mutantes.

Pantallas De Alto Rendimiento De Todo El Genoma En Genómica Funcional

La disponibilidad de las secuencias del genoma completo de muchos organismos ha dado la posibilidad de realizar pantallas de alto rendimiento, genoma de funciones de los genes. En el último año, se han logrado avances rápidos hacia esta meta en muchos sistemas principales del modelo, incluyendo mamíferos, moscas, gusanos y levadura. Pantallas de todo el genoma de levadura han aprovechado de las bibliotecas de cepas de eliminación, pero la interferencia de ARN se ha utilizado en otros organismos a funciones de los genes de precipitación. Ejemplos de recientes pantallas genéticas funcionales a gran escala incluyen identificación de drogas-objetivos en la levadura, los reguladores de la acumulación de grasa en los gusanos, el crecimiento y la viabilidad en moscas y la degradación mediada por el proteasoma en células de mamíferos. Dentro de los próximos cinco años, estas pantallas son capaces de conducir a la anotación de la función de la mayoría de los genes a través de múltiples organismos. Integración de dichos datos con otros enfoques genómicos ampliará nuestra comprensión de las redes celulares.

Pequeña Ala PLCgamma Se Requiere Para La Retención De ER De Spitz Exfoliado Durante El Desarrollo Del Ojo En Drosophila

El ligando del receptor de EGF Drosophila Spitz es dividido por el romboide para generar una molécula activa secretada. Sorprendentemente, cuando se expresó una variante exfoliada de Spitz (cSpi), acumuló en la sala de urgencias, en embriones y en cultivo celular. Una pantalla de ARNi basadas en células de fenotipos de pérdida de función que aliviar la acumulación de ER de cSpi había identificado varios genes, incluyendo el gene de la pequeña ala (sl) codificación un PLCgamma. mutantes SL habían comprometida acumulación de ER de cSpi en embriones, sin embargo, exhiben fenotipos EGFR hyperactivation predominante en el ojo. SPI de procesamiento en el ojo se lleva a cabo principalmente por romboide-3/Roughoid, que hiende Spi en la sala de urgencias, en ruta al Golgi. El fenotipo mutante sl es consistente con la retención de cSpi disminución en las células de R8. Retención de cSpi en la sala de urgencias proporciona un mecanismo novedoso para restringir los niveles del ligando activa y, por tanto, la activación de la gama de EGFR en el desarrollo del ojo.

Utilizando RNAi Para Atrapar Genes De Drosophila En Una Red De Interacciones: Penetraciones En La Investigación Del Cáncer

La terminación de la secuenciación del genoma completo de varios organismos modelo y la reciente explosión de las nuevas tecnologías en el campo de la genómica funcional y proteómica va a revolucionar la forma de los científicos identifican y caracterizan las funciones de los genes. Uno de los avances más significativos en los últimos años ha sido la aplicación de ARN de interferencia (ARNi) como medio de análisis de funciones de los genes. En la era post-genómica, avances en el campo de la biología del cáncer dependerá la rápida identificación y caracterización de genes que regulan el crecimiento celular, apoptosis y proliferación. Esfuerzos significativos están dirigidos a la terapia del cáncer y elaboración eficiente medio de administración de fármacos selectivamente a las células cancerosas. En esta revisión, discutimos la promesa de la integración de pantallas de todo el genoma ARNi con enfoques proteómicos y químicas genéticas pantallas de moléculas pequeñas, para mejorar nuestra capacidad para entender y tratar el cáncer.

El Gradiente De Morfógeno Wingless Se Establece Por La Acción Cooperativa De Receptores Freido Y Proteoglicanos De Heparán Sulfato

Hemos examinado la contribución respectiva de proteoglicanos de heparán sulfato (HSPGs) y proteínas freido (Fz) en el establecimiento de la gradiente de morfógeno Wingless (Wg). Desde el análisis de clones mutantes de sulfateless/N-deacetilasa-sulphotransferase en el disco imaginal de ala, nos encontramos con que falta de heparán sulfato (HS) provoca una reducción dramática de Wg tanto extracelular e intracelular en recibir las células. Nuestros estudios, junto con otros [Kirkpatrick, C.A., Dimitroff, B.D., Rawson, J.M., Selleck, S.B., 2004. Regulación espacial de distribución morfógeno Wingless y señalización por Dally-como la proteína. Cell dev. (en prensa)], revela que la molécula Glypican proteína Dally (Dlp) se asocia con positivos y negativos papeles en Wg corto largo alcance y señalización, respectivamente. Además, el análisis de las dos proteínas Fz indican que los receptores Fz y DFz2, además de transducción de la señal, modulan la pendiente del gradiente Wg regulando la cantidad de extracelular Wg. tomado junto, que nuestro análisis ilustra cómo las actividades coordinadas de HSPGs y Fz/DFz2 forma el gradiente de morfógeno Wg.

Paralelas Químicas Genéticas Y Genoma ARNi Pantallas Identifican Objetivos E Inhibidores De La Citocinesis

Citocinesis implica una acción coordinada temporal y espacial del ciclo celular y citoesqueleto y sistemas de membrana para lograr la separación de las células de la hija. Sería útil contar con un catálogo completo de las proteínas implicadas y herramientas de molécula pequeña para les inhibe específicamente con estricto control temporal para diseccionar los mecanismos de la citocinesis. Encontrar moléculas pequeñas activas basadas en células proyección implica el paso difícil de identificar sus objetivos. Realizamos paralelas químicas genéticas y genoma RNA interferencia pantallas en células de Drosophila, identificar 50 inhibidores de molécula pequeña de citocinesis y 214 genes importantes para la citocinesis, incluyendo una nueva proteína en el camino de la Aurora B (Bor). Mediante la comparación de molécula pequeña y fenotipos de RNAi, identificamos una pequeña molécula que inhibe la vía de la quinasa de Aurora B. La lista de proteína proporciona un punto de partida para la disección sistemática de la citocinesis, una dirección que será facilitada enormemente por tener también inhibidores de diversas moléculas pequeñas, que hemos identificado. Disección de la vía Aurora B, donde encontramos un nuevo gen y un inhibidor específico de molécula pequeña, debe beneficiar particularmente. Nuestro estudio demuestra que la interferencia del ARN paralelo y proyección de molécula pequeña es un enfoque generalmente útil para identificar moléculas pequeñas activas y sus vías de destino.

Pantallas De Interferencia De RNA Alto Rendimiento En Células De Cultivo Tisular De Drosophila

Este capítulo describe el método utilizado para la investigación de alto rendimiento (HTs) por interferencia de ARN en las células de cultivo tisular de Drosophila. Abarca cuatro temas principales: (1) una breve descripción de las plataformas existentes para llevar a cabo ARNi-pantallas en ensayos celulares; (2) una tabla de las líneas celulares de Drosophila disponibles para estas pantallas y una breve mención de la necesidad de establecer otras líneas celulares, así como cultivos de células primarias; (3) una discusión de las consideraciones y protocolos involucrados en el establecimiento de ensayos adecuados para HTS en un formato de 384 pocillos; (a) un Resumen de las diversas formas de manipulación de datos sin procesar desde una pantalla continua, con especial énfasis en cómo aplicar la normalización para la variación experimental y estadísticos filtros para aclarar el ruido de las señales.

Genoma Toda La Pantalla De RNAi Revela Una Sensibilidad Específica De IRES Que Contienen Los Virus De ARN Acogerá Inhibición De La Traducción

La clase generalizada de los virus de ARN que utilizan los sitios internos de entrada al ribosoma (IRESs) para la traducción incluyen virus de la polio y el virus de la hepatitis C. Para identificar los factores del huésped necesarios para IRES-dependiente de la traducción y la replicación viral, se realizó una pantalla de todo el genoma de Drosophila RNAi en las células infectadas por el virus C de Drosophila (DCV). Se identificaron 66 proteínas ribosómicas que, cuando se agota, en concreto, inhibe el crecimiento DCV, pero no un virus no IRES contiene ARN. Además, el tratamiento de moscas con un inhibidor de la traducción es de protección in vivo. Por último, este aumento de la sensibilidad a los niveles de ribosoma también es válido para la infección por virus de la polio de las células humanas, lo que demuestra la generalidad de estos resultados.

Muesca Modula La Señalización De Wnt Asociar Con Armadillo/beta-catenina Y Regulando Su Actividad Transcripcional

El establecimiento y la estabilidad de los sinos de células durante el desarrollo dependen de la integración de señales múltiples, que en última instancia modulan patrones específicos de la expresión génica. Aunque existe amplia evidencia para esta integración a nivel de secuencias reguladoras de genes, poco se conoce sobre su funcionamiento en otros niveles de la actividad celular. Wnt y muesca de señalización son elementos importantes de los circuitos que regula la expresión génica en el desarrollo y la enfermedad. El análisis genético ha sugerido que además de convergencia en la transcripción de genes específicos, hay interacciones regulatorias cruzadas moduladores entre estas vías de señalización. Se reporta que el punto nodal de estas interacciones es una actividad de la muesca que regula la actividad y la cantidad de la forma activa/oncogénico de Armadillo/beta-catenina. Esta actividad de la muesca es independiente de que indujo al escote de su dominio intracelular y que media la transcripción a través de Su (H) / CBF1. La función de modulador de la muesca descrito aquí, contribuye al establecimiento de un umbral robusto para Wnt señalización que es probable que desempeñan papeles importantes en situaciones normales y patológicas.

Extrusión Y Muerte De Las Células Epiteliales DPP/BMP-comprometidos En El Ala De Drosophila En Desarrollo

Durante el desarrollo animal, sinos de la célula epitelial se especifican según posición espacial por vías de señalización extracelulares. Entre ellas, las vías de proteínas morfogenéticas (TGF-beta/BMP) transformador de factor de crecimiento beta/hueso están conservadas evolutivamente y desempeñan un papel crucial en el desarrollo y homeostasis de una amplia gama de tejidos multicelulares. Aquí mostramos que en el desarrollo Drosophila ala imaginal epitelio, clones de células privadas de BMP-como ligando Decapentaplegic (DPP) no muera como se pensaba sino sacar algo de la capa de la célula como quistes viables que exhibe marcadas anormalidades en la forma de la célula y organización del citoesqueleto. Proponemos que además de asignar los sinos de la célula, una función crucial del desarrollo de la señalización de DPP/BMP es el control de la posición específica de la arquitectura epitelial.

Análisis Genómico Funcional De La Vía De Señalización Wnt-sin Alas

La vía de Wnt-sin alas (Wg) es uno de un conjunto básico de vías de señalización evolutivamente conservados que regula muchos aspectos del desarrollo metazoarios. Señalización de Wnt aberrante se ha relacionado con enfermedades humanas. En el presente estudio, se utilizó una pantalla de genomewide RNA de interferencia (ARNi) en células de Drosophila para reguladores de la vía de Wnt. Identificamos 238 reguladores potenciales, que incluyen componentes de camino conocido, genes con funciones no previamente vinculadas a esta vía y genes con ninguna función previamente asignado. Recíproco-mejor-Blast análisis revelan que el 50% de los genes identificados en la pantalla tienen ortólogos humanos, de los cuales aproximadamente el 18% se asocian a enfermedad humana. Análisis funcionales de genes seleccionados desde la pantalla basadas en células en embriones de pez cebra, células de mamífero y Drosophila demostraron que estos genes han conservado evolutivamente funciones en la señalización de Wnt. Pantallas de RNAi de alto rendimiento en células cultivadas, seguidas del análisis funcionales en organismos modelo, llegar a ser un medio rápido de identificar reguladores de implicados en el desarrollo y la enfermedad de vías de señalización.

Vías De Wnt/Fz De Drosophila

Wnts [también conocido como Wingless (Wg)] son una familia de moléculas de señalización conservadas una plétora de fundamental del desarrollo y celular en procesos biológicos, como la polaridad celular, diferenciación y proliferación celular. Desregulación de la vía puede ser perjudicial, ya que varios componentes son tumorígeno cuando mutó y asocian hepática, cáncer colorrectal, de mama y cáncer de piel. Primero identificado en la mosca de la fruta Drosophila melanogaster como una familia de genes responsable de patrones la epidermis embrionaria, la familia de genes Wnt, incluyendo Wg, codifica glicoproteínas secretadas que activan vías de señalización mediada por receptor conduce a numerosas respuestas transcripcionales y celulares. La función principal de la vía canónica de Wg es estabilizar la piscina citoplásmica de un mediador clave, beta-catenina [beta-catenina, conocido como Armadillo (brazo) en moscas de la fruta], que es degradación por la vía del proteasoma. Inicialmente identificado como un actor clave en la estabilización de las uniones de célula, brazo ahora se sabe que también actúan como un factor de transcripción, formando un complejo con el factor potenciador linfoide (LEF) /T familia de factor (TCF) de transcripción de célula específica del grupo de alta movilidad (HMG)-factores de transcripción de la caja. Sobre el estímulo de Wnt/Wg, brazo estabilizado se transloca al núcleo, donde, junto con factores de transcripción LEF/TVC, activa los genes que regulan numerosos procesos biológicos de la célula diana.

Función Del Factor De Transcripción ETS Yan En La Migración Celular De Frontera

Migración de la célula invasora en el desarrollo normal y cáncer metastásico es regulada por diferentes vías de señalización, factores de transcripción y moléculas de adhesión celular. La coordinación entre estas actividades en el contexto de la migración celular es mal entendida. Durante la oogénesis en Drosophila, un pequeño grupo de células llamadas células de frontera salida del epitelio folicular para realizar una migración estereotipada, invasor. Encontramos que el factor de transcripción de ETS Yan es necesario para la migración de la célula de frontera y que Yan expresión spatiotemporally está regulado como frontera células migran desde el polo anterior de la cámara de huevo hacia el límite de la célula-ovocitos de enfermera. Yan expresión depende de entradas de las vías JAK/STAT, muesca y Receptor tirosina quinasa en las células de la frontera. Mecanísticamente, Yan funciones para modular el volumen de negocios de complejos adhesivos DE cadherina-dependientes para facilitar la migración de la célula de frontera. Nuestros resultados sugieren que Yan actúa como un enlace fundamental entre la transducción de la señal, adhesión celular y la migración de la célula invasora en células de frontera de Drosophila.

Pantalla De ARNi Genoma Para Host Factores Necesarios Para La Infección Bacteriana Intracelular

Mayoría de los estudios de huésped-patógeno se ha centrado en los determinantes de virulencia del patógeno específico. Aquí, Divulgamos una pantalla de interferencia del RNA genoma para identificar los factores de anfitrión para patogenia bacteriana intracelular. Usando células de Drosophila y el patógeno citosólica Listeria monocytogenes, identificamos 305 ARN de doble cadena dirigida a una amplia gama de funciones celulares que alteraron la infección por L. monocytogenes. Comparación a una pantalla similar con Mycobacterium fortuitum, un patógeno vacuolar, identificaron factores de host que pueden desempeñar un papel general en patogénesis intracelular y factores que afectan específicamente el acceso al citosol por L. monocytogenes.

Pantalla De RNAi De Drosophila Revela a CD36 Familiar Necesaria Para Infecciones Por Micobacterias

Ciertos patógenos, como la tuberculosis, Mycobacterium, sobrevivieron en el entorno hostil intracelular del macrófago. Para identificar los factores de la acogida necesarias para la entrada de micobacterias y supervivencia dentro de los macrófagos, realizamos una pantalla de interferencia del RNA de genomewide en Drosophila macrófago-como las células, con Mycobacterium fortuitum. Se identificaron factores necesarios para la fagocitosis general, así como las necesarias para infecciones por micobacterias. Un factor específico, Peste (PSE), es un miembro de la familia CD36 necesario para la absorción de las micobacterias, pero no de Escherichia coli o Staphylococcus aureus. Por otra parte, receptores de carroña de mamíferos clase B (SRs) confirió absorción de bacterias en las células de nonphagocytic, con SR-BI y SR-BII únicamente mediar absorción de M. fortuitum, que sugiere un papel conservado para clase B SRs en reconocimiento de patrones y de la inmunidad innata.

Moscas Sobredimensionados

La creciente prevalencia de obesidad y otras enfermedades crónicas relacionadas con la nutrición impulsó considerables esfuerzos para entender su patogénesis y tratamiento. Un enfoque experimental es sobreexpresar, desactivar o manipular los genes específicos que regulan el metabolismo energético y acumulación de grasa. Muchas de estas técnicas son herramientas totalmente establecidos, rutinarios en Drosophila y C. elegans, que proporcionan modelos elegantes para disección problemas endocrinos y vías metabólicas.

Análisis De ARNi Genoma De Componentes En Drosophila De Señalización JAK/STAT

La cinasa Janus activadas por citocinas (JAK) señal de transductor y activador de la transcripción (STAT) vía desempeña un papel importante en el control de una amplia variedad de procesos biológicos. Cuando misregulated, señalización JAK/STAT se asocia a varias enfermedades humanas, como trastornos del sistema inmune y la tumorigénesis. Para obtener información sobre los mecanismos con que JAK/STAT señalización participa en estas diversas respuestas biológicas, llevamos a cabo una pantalla de interferencia (ARNi) genoma RNA en células cultivadas de Drosophila. Se identificaron 121 genes cuya ARN bicatenario (dsRNA)-mediadas caídas afectaron STAT92E actividad. De los 29 reguladores positivos, 13 son necesarios para la fosforilación de la tirosina de STAT92E. Además, encontramos que los homólogos de Drosophila de RanBP3 y RanBP10 son reguladores negativos de señalización JAK/STAT a través del control de transporte Nucleocitoplasmático de STAT92E. Además, identificamos un regulador negativo clave de Drosophila JAK/STAT, señalización, proteína tirosina fosfatasa PTP61F y demostró que es un objetivo transcripcional de JAK/STAT señalización, revelando así un bucle de la novela de retroalimentación negativa. Nuestro estudio ha descubierto muchos genes desacostumbrados necesarios para diferentes pasos de la vía de señalización de JAK/STAT.

Norbert Perrimon

Proteoglicanos De Heparán Sulfato: El Lado Dulce De Desarrollo

Patronización durante el desarrollo se controla en gran medida por un pequeño número de vías de transducción de señal conservados que son activados por ligandos extracelulares como erizo, Wingless o Decapentaplegic. Experimentos genéticos han identificado proteoglicanos de heparán sulfato (HSPGs) como importantes reguladores de la distribución en los tejidos de estas moléculas de señalización extracelulares. Varios informes recientes ofrecen nuevas e importantes perspectivas en los mecanismos por cuya función HSPGs durante el desarrollo.

Es Necesaria Para El Control De Células Somáticas Auto-renovación En El Ovario De Drosophila La Señalización De BMP

Señalización de BMP es esencial para promover la renovación de células madre embrionarias de ratón y células germinales de Drosophila y reprimiendo la proliferación de células en el intestino de ratón y la piel. Sin embargo, desconoce si BMP señalización puede promover la renovación de las células madre somáticas adultas. En este estudio, mostramos que BMP señalización es necesaria y suficiente para la promoción de auto renovación y proliferación de células somáticas (SSCs) en el ovario de Drosophila. Señalización de BMP es necesaria en CSO para controlar directamente su mantenimiento y la división, pero es prescindible para la proliferación de su progenie diferenciados. Además, es necesaria para control SSC auto-renovación, pero no la supervivencia la señalización de BMP. Por otra parte, señalización constitutiva de BMP prolonga la vida útil SSC. Por lo tanto, nuestro estudio demuestra claramente que BMP señalización promueve directamente SSC auto renovación y proliferación en el ovario de Drosophila. Nuestro trabajo más sugiere que BMP señalización podría promover la renovación de las células madre adultas en otros sistemas.

Una Pantalla De Genoma RNA Interferencia En Células De Drosophila Melanogaster Para Nuevos Componentes Del Vía De Señalización De Hh

Miembros de la familia de Hedgehog (Hh) de proteínas de señalización son poderosos reguladores de procesos de desarrollo en muchos organismos y se han implicado en muchos Estados de enfermedad humana. Presentamos los resultados de una pantalla de interferencia del RNA genoma en células de Drosophila melanogaster para nuevos componentes del vía de señalización de Hh. La pantalla había identificado cientos de potenciales nuevos reguladores de Hh, señalización, incluyendo muchos complejos de proteína grande con efectos pleiotrópicos, tales como la proteína de la cápsida compleja I (COPI) complejo, el ribosoma y el proteasoma. Identificamos el multimérica proteína fosfatasa 2A (PP2A) y dos nuevas quinasas, los ortólogos de D. melanogaster de la PITSLRE de vertebrados y Quinasas Ciclina-Dependientes quinasa-9 (CDK9), como reguladores de Hh. También identificamos un nutrido grupo de factores que empalma constitutivos y alternativos, dos nucleoporins involucrados en la exportación de mRNA y varias proteínas RNA-reguladoras como potentes reguladores de transducción de la señal de Hh, indicando que empalme el Reglamento y mRNA transporte tienen un papel previamente desconocido en la señalización Hh. Finalmente, demostramos que varios de estos genes han conservado papeles en mamíferos Hh señalización.

Evidencia Que Las Células Madre Residen En El Epitelio De Intestino Medio Adulto De Drosophila

Las células madre adultas mantener sistemas del órgano a través del curso de la vida y facilitar la reparación después de lesión o enfermedad. Una propiedad fundamental de la división de célula de vástago y progenitor es la capacidad de conservar un estado proliferativo o generar células diferenciadas de la hija; sin embargo, poco se sabe actualmente sobre las señales que regulan el equilibrio entre estos procesos. Aquí, nos caracterizan un compartimiento de proliferación celular en el intestino medio adulto de Drosophila. Mediante análisis genéticos mosaico demostramos que las células diferenciadas en el epitelio se derivan de un linaje común. Además, demostramos que la reducción de señalización Notch conduce a un aumento en el número de células progenitoras de celular, mientras que la activación de la vía de Notch conduce a una disminución de la proliferación. Así, el estado predeterminado de la progenitora intestino medio es proliferación, que es inhibida por la vía de señalización de muesca. La capacidad de identificar y manipular genéticamente trazar linajes de células en el intestino medio debe conducir al descubrimiento de genes adicionales que regulan la biología de la célula madre y progenitoras en el tracto gastrointestinal.

FlyRNAi: La Drosophila ARNi Base De Datos Del Centro De Investigación

ARN de interferencia (ARNi) se ha convertido en una poderosa herramienta para la investigación genética en Drosophila. En la Drosophila ARNi Screening Center (DRSC), estamos utilizando una biblioteca de más de 21.000 RNAs de double-stranded dirigidos a genes conocidos y previstos en Drosophila. Esta biblioteca está disponible para el uso de los científicos visitantes que deseen realizar pantallas de ARNi genoma completo. Los datos generados por estas pantallas se recogen en la base de datos DRSC (http://flyRNAi.org/cgi-bin/RNAi_screens.pl) en un formato flexible para la comodidad del científico y para archivar datos. El objetivo a largo plazo de esta base de datos debe proporcionar anotaciones para como muchos de los genes desacostumbrados en Drosophila como sea posible. Datos de pantallas publicados están disponibles al público a través de una interfaz altamente configurable que permite un examen detallado de los datos y proporciona acceso a un número de otras bases de datos y herramientas bioinformáticas.

Genómica Funcional Revela Genes Implicados En La Organización De Golgi Y Secreción De Proteínas

Genética de la levadura y los análisis bioquímicos in vitro han identificado numerosos genes implicados en la secreción de la proteína. En comparación con la levadura, sin embargo, la vía secretora metazoarios es más compleja y muchos de los mecanismos que regulan la organización del aparato de Golgi siguen siendo mal caracterizados. Realizamos una pantalla de genoma mediada por RNA de interferencia en una línea celular de Drosophila para identificar los genes necesarios para la secreción de la proteína constitutiva. Luego clasificamos los genes sobre la base de los efectos de su agotamiento en la organización de las membranas de Golgi. Aquí mostramos que agotamiento de genes clase A redistribuye las membranas de Golgi en el retículo endoplásmico, agotamiento de los genes de la clase B conduce a la fragmentación de Golgi, agotamiento de los genes de clase C conduce a la agregación de las membranas de Golgi y agotamiento de los genes de la clase D causa ninguÌ n cambio obvio. De los 20 nuevos productos del gen hasta ahora varios localización a las membranas de Golgi y el retículo endoplasmático.

Proyección De RNAi De Alto Rendimiento En Células Cultivadas: Guía Del Usuario

Interferencia de ARN ha volver el campo de la genómica funcional permitiendo a pantallas de pérdida de función de escala genoma en células cultivadas. Mirando hacia atrás en las lecciones que han aprendidas de la primera ola de la evolución de la tecnología y aplicaciones en este campo emocionante, proporcionamos a tanto una guía para los recién llegados al campo y un examen detallado de algunas cuestiones más complejas, particularmente sobre la optimización y control de calidad, para los usuarios más avanzados. De una discusión de líneas celulares, paradigmas, tipos de reactivo y metodologías de lectura, exploramos en particular las complejidades de óptimos controles de diseño y estrategias de normalización para éstos difícil pero estudios extremadamente de gran alcance.

Weckle Es Un Adaptador De Dedo De Cinc De La Vía De Peaje En Patrones Dorsoventral Del Embrión De Drosophila

La vía de peaje de Drosophila participa en ambos establecimiento del eje dorsoventral embrionario y la inducción de la respuesta inmune innata en adultos. Tras la activación de la citocina Spätzle, peaje interactúa con las proteínas del adaptador DmMyD88 y el tubo y la kinasa Pelle y provoca la degradación del inhibidor de Cactus, permitiendo que la translocación nuclear de la transcripción factor Dorsal/DIF weckle (wek) fue identificada previamente como un nuevo gen de grupo dorsal que codifica un factor de transcripción de dedo de cinc putativos. Sin embargo, su papel en la vía de peaje era desconocido.

Alto Rendimiento Se Acerca a La Disección De Vías De Señalización MAPK

Con el desarrollo de bibliotecas de todo el genoma ARNi, ahora es posible para detectar nuevos componentes de las vías de proteínas activadas por mitógenos quinasa (MAPK) en cultivo celular. Aunque la disección genética en organismos modelo y métodos bioquímicos en células de mamíferos han tenido éxito en la identificación de la base de cassettes de estas vías de señalización, ensayos de alto rendimiento pueden producir visión genómica imparcial, funcional en la regulación de la vía. Describimos los planteamientos generales de alto rendimiento para ensayo de señalización MAPK y el receptor tirosina quinasa (RTK) / regulada por señal extracelular vía kinasa (ERK) en particular mediante una lectura de basadas en anticuerpos phospho-específicas de la actividad de la vía. También ofrecemos ejemplos de pantallas de validación secundario y métodos para la gestión de grandes conjuntos de datos para futuro caracterización funcional in vivo.

La Aparición De Un Orden Geométrico En Epitelio Proliferante De Metazoarios

El patrón predominante hexagonal de la célula del epitelio simple fue observada en los primeros análisis microscópicos de los tejidos animales, una topología comúnmente se piensa para reflejar la clasificación en matrices óptimamente lleno del panal de la célula. Aquí utilizamos un modelo de Markov discreto validado por microscopia time-lapse y análisis clonal para demostrar que la distribución de los tipos de células poligonales en epitelios no es un resultado del embalaje de la célula, sino algo matemática consecuencia directa de la proliferación celular. Sobre la base de análisis in vivo de la dinámica de ensambladura de célula mitótica en discos imaginal de Drosophila, podemos predecir matemáticamente la convergencia de topología epitelial a una distribución de equilibrio fijo de polígonos celulares. Esta distribución se confirma empíricamente en muestras de tejido de vertebrados, artrópodos y organismos cnidarios, sugiriendo que una similar dependiente de proliferación celular patrón subyace a la formación de patrones y morfogénesis en metazoa.

Evidencia De Efectos De Objetivo Asociado DsRNAs Largos En Drosophila Melanogaster Celular Ensayos

Para evaluar la especificidad de dsRNAs largos para alto rendimiento RNA de interferencia (ARNi) pantallas realizadas en la Drosophila ARNi Screening Center (DRSC), realizamos un análisis global de su actividad en 30 pantallas de todo el genoma completados en nuestras instalaciones. En particular, nuestro análisis predice que contiene dsRNAs > = 19-nucleótido perfectos partidos identificados in silico a objetivos no deseados pueden contribuir a una tasa de error positivo falso significativos derivados de efectos fuera de plazo. Se confirmó experimentalmente que tales secuencias en dsRNAs llevan a falsos positivos y a caída eficiente de una transcripción de la Cruz-cruzamiento por hibridación, elevar una nota de advertencia sobre la interpretación de los resultados basados en el uso de una sola dsARN por gene. Aunque una apreciación completa de todas las causas de errores positivos falsos está por determinarse, sugerimos pautas sencillas para ayudar a garantizar la información de alta calidad de las pantallas de alto rendimiento de RNAi.

Reducir Al Mínimo El Riesgo De Denunciar Los Falsos Positivos En Gran Escala Las Pantallas De RNAi

A gran escala de ARN de interferencia (RNAi) basados ​​en los análisis, muy parecido a como de otras ómicas de los enfoques, tienen tasas inherentes de falsos positivos y negativos. La variabilidad en los estándares de atención aplicados para validar los resultados de estos estudios, si no se controla, con el tiempo podría comenzar a socavar la credibilidad del ARNi como un enfoque funcional de gran alcance. Este comentario es una invitación a un debate abierto se inició entre los distintos usuarios de RNAi para exponer las normas aceptadas que aseguran la calidad y la exactitud de la información en los grandes conjuntos de datos que salen de las pantallas a escala del genoma.

El Análisis Mutacional Revela Separable DNA Obligatorio Y Transactivación De Drosophila STAT92E

En el modelo canónico de JAK/STAT señalización de factores de transcripción STAT son activados por JAK mediada por la fosforilación de la tirosina por estimulación de la vía de citoquinas externos. Activa las moléculas tendencia luego Homo o heterodimerise antes de translocación al núcleo donde se unen al ADN secuencias dentro de los promotores de genes diana de camino. ADN determinada tendencia dímeros entonces activan la transcripción de sus objetivos a través de la interacción con los componentes de la maquinaria de transcripción basal. Aquí describimos una mutación sin sentido en el dominio SH2 del homólogo de Drosophila STAT92E único que da lugar a una substitución de aminoácidos conservada en tanto dominio SH2 canónico y STAT-como moléculas previamente identificaron en C. elegans y el mosquito Anopheles gambiae. Esta mutación conduce a la acumulación nuclear y enlace de ADN constitutiva de Drosophila STAT92E incluso en la ausencia de estimulación de JAK. Sorprendentemente, este mutante muestra sólo limitada actividad transcripcional en cultivo de tejidos basados en ensayos y funciones como un dominante negativo a nivel fenotípicas y moleculares en vivo. Estas características representan aspectos de ambas actividades de ganancia de función y dominante negativo dominantes e implican que las funciones de enlace de ADN pueden dividirse funcionalmente del papel del STAT92E como activador transcripcional. Así es posible que se requiera una modificación post-translacional alternativo, además de fosforilación de la tirosina, para permitir STAT actuar como un activador transcripcional y sugiere la existencia de un mecanismo alternativo por que STAT puede regularse actividad transcripcional in vivo.

Actividad COPI Junto Con La Biosíntesis De ácidos Grasos Es Necesaria Para La Replicación Viral

Durante la infección por diversas familias virales, la replicación del ARN se produce en la superficie de las membranas citoplasmáticas inducidas por virus de origen celular. ¿Cómo se regula este proceso, y que los factores celulares se requieren, ha sido claro. Por otra parte, las interacciones huésped-patógeno que facilitan la formación de este nuevo compartimiento podría representar factores determinantes de la patogenia viral, y su elucidación puede dar lugar a nuevos conocimientos sobre la coordinación de eventos de tráfico vesicular durante la infección. Aquí nos muestran que en células de Drosophila, Drosophila remodelaciones virus C el aparato de Golgi y forma un compartimiento vesicular novedoso, en la superficie de la replicación del ARN viral que tiene lugar. Uso de todo el genoma de detección de interferencia de ARN, se encontró que este paso en el ciclo vital del virus requiere al menos dos vías de acogida codificados: la capa de proteína compleja I (COPI) coatamer y la biosíntesis de ácidos grasos. Nuestros resultados integrar, clarificar y extender numerosas observaciones acerca de la biología celular de la replicación viral, lo que nos permite concluir que el acoplamiento de la nueva formación de la membrana celular con el florecimiento de estas vesículas del aparato de Golgi permite la generación regulado de este nuevo orgánulo virogenic , que es esencial para la replicación viral. Además, dado que estas vías también están limitando en las moscas y en células humanas infectadas con el virus de la polio de virus relacionados con el ARN, que pueden representar nuevas dianas para las terapias antivirales.

Una Pantalla De ARNi Funcional Para Reguladores Del Receptor Tirosina Quinasa Y Señalización De ERK

Receptores tirosina quinasa (RTK) señalización a través de quinasas reguladas de señal extracelular (ERKs) tiene papel fundamental durante el desarrollo de metazoarios, base de procesos tan diversos como el crecimiento, la diferenciación, proliferación, supervivencia, migración y determinación de destino. Anormal de la señalización de RTK/ERK se ha documentado extensamente para contribuir a los trastornos del desarrollo y la enfermedad, sobre todo en la transformación oncogénica mutante RTKs o componentes de la vía descendente como Ras y Royal Air Force. Aunque la cinta de señalización base RTK/ERK se ha caracterizado por décadas de investigación mediante cultivo celular mamíferos y avance genéticos pantallas en organismos modelo, propagación de las señales a través de esta vía probablemente está regulada por una red más grande de proteínas moderadas, contexto específico. Los genes que codifican estas proteínas no pueden han sido descubiertos a través de pantallas tradicionales debido, en particular, a la exigencia de fenotipos visibles. Para obtener una visión global del RTK/ERK, señalización, que realizamos una imparcial, ARN de interferencia (RNAi), genoma, alto rendimiento de la pantalla en Drosophila células usando un análisis de la novela, cuantitativo, celular control de activación de ERK. Aquí mostramos que salida de vía ERK integra una amplia gama de procesos celulares conservados. Más análisis de las componentes en múltiples tipos de células con diferentes ligandos RTK y oncogénico estímulos-valida y clasifica 331 reguladores de la vía. La relevancia de estos genes se destaca por el aislamiento de una quinasa Ste20-como y una fosfatasa de PPM-familia que parecen regular RTK/ERK señalización en vivo y en células de mamíferos. Los reguladores de la novela que modulan la vía específica salidas pueden ser objetivos selectivos para el descubrimiento de fármacos.

Identificación De Drogas-objetivo En Células De Drosophila: Combina Alta-a Lo Largo De RNAi Y Moléculas Pequeñas Pantallas

ARN de interferencia (ARNi) y moléculas pequeñas enfoques son sinérgicos en varios niveles, desde el desarrollo de tecnología y alto rendimiento pantalla identificación de objetivos y estudios funcionales. Aquí, describimos la plataforma de proyección de ARNi que hemos establecido y puesto a disposición de la comunidad a través del centro de proyección de RNAi de Drosophila en Harvard Medical School. A continuación ilustramos cómo la combinación de RNAi y moléculas pequeñas HTS puede conducir a la eficaz identificación de dianas en el descubrimiento de fármacos.

Aplicaciones De Pantallas De Interferencia De RNA De Alto Rendimiento Para Problemas En Biología Celular Y Del Desarrollo

ARN de interferencia (ARNi) en células de cultivo de tejidos se ha convertido en una excelente metodología para identificar funciones gene sistemáticamente y de manera imparcial. Aquí describimos cómo proyección de alto rendimiento de RNAi (HTS) en células de Drosophila actualmente se están realizando y destacar las fortalezas y debilidades del enfoque. Además, para demostrar la versatilidad de la tecnología, le ofrecemos ejemplos de las distintas aplicaciones del método de problemas en la transducción de la señal y celular y Biología del desarrollo. Finalmente, discutimos emergentes de avances tecnológicos que se extenderán a los métodos de investigación basados en RNAi.

La Investigación Genética Para La Transducción De La Señal En La Era De La Biología De La Red

En contraste con el análisis del fenotipo mutante de origen animal, estudios genéticos bioquímicos y cuantitativos recientes han identificado cientos de potenciales reguladores de las vías de señalización conocidos. Discutimos la discrepancia entre los modelos anteriores y los nuevos datos, presentar un marco conceptual señalización diferente incorporando contribuciones cuantitativas dependientes del tiempo y sugiere cómo este nuevo marco puede afectar nuestro estudio de las enfermedades humanas.

¿ARNi Bricolaje Fácil?

Una Pantalla De Interferencia De RNA Genoma Identifica Reguladores Putativos Cromatina Esenciales Para La Represión De E2F

Regulación de la estructura de la cromatina es crítico en muchos procesos celulares fundamentales. Estudios previos han sugerido que el supresor de tumores Rb puede reclutar a múltiples proteínas reguladoras de la cromatina para reprimir E2F, un regulador clave de la proliferación y diferenciación celular. Aprovechando la conservación evolutiva de la vía de E2F, hemos realizado una pantalla de ARNi genoma en células cultivadas de Drosophila de genes necesarios para la represión de la actividad de E2F. Entre los genes identificados son componentes de la remodelación de la cromatina de Domino supuestos complejos, así como el supresor de tumor mosca proteináceo grupo Polycomb (PcG), L3mbt y el CG16975/dSfmbt relacionado. Estos factores son reclutados a promotores E2F-sensible a través de la Asociación física con E2F y son necesarios para la represión de genes endógenos de destino de E2F. Sorprendentemente, su actividad inhibitoria en E2F parece ser independientes de Rb. En Drosophila, dominó mutación aumenta la proliferación celular inducida por la sobreexpresión de E2F y suprime una mutación E ciclina de pérdida de función. Estos resultados sugieren que la posible regulación de la cromatina mediada por Domino y PcG-como factores juega un papel importante en el control de E2F actividad y el crecimiento celular.

Firmas Morfológicas Cuantitativas Definen Redes De Señalización Locales Regula La Morfología De La Célula

Aunque clásicos enfoques genéticos y bioquímicos han identificado cientos de proteínas que funcionan en el remodelado dinámico de forma de la célula en respuesta a señales de aguas arriba, actualmente hay poca comprensión del nivel de sistemas de la organización y composición de la señalización de redes que regulan la morfología de la célula. Hemos desarrollado métodos cuantitativos de generación de perfiles morfológicos para investigar sistemáticamente el papel de los genes individuales en la regulación de la morfología de la célula de una manera rápida, sólida y rentable. Analizamos un compendio de firmas morfológicas cuantitativas y descrito la existencia de redes locales de señalización que actúan para regular la tensión, adhesión y protrusión de la célula.

Diseño E Implementación De Pantallas De RNAi De Alto Rendimiento En Células Cultivadas De Drosophila

Este protocolo describe los diferentes pasos y consideraciones en la planificación y realización de ARN de interferencia (ARNi) pantallas de todo el genoma en células cultivadas de Drosophila. Nos centramos en gran parte en los procedimientos que han sido modificados como resultado de nuestra experiencia en los últimos 3 años y de nuestra mejor comprensión de la tecnología subyacente. En particular, nuestro protocolo ofrece un conjunto de sugerencias y consideraciones para la optimización de la pantalla y una descripción paso a paso de los procedimientos utilizados con éxito en el centro de proyección de Drosophila RNAi para implementación de la pantalla, recopilación de datos y análisis para identificar posibles golpes. Además, este protocolo cubre brevemente postscreen análisis enfoques que a menudo son necesarios para finalizar la lista de resultados. Según el alcance de la pantalla y posterior análisis y validación involucrado, el protocolo completo puede tardar desde 3 meses a 2 años para completar.

Un Estudio De Caso De La Reproducibilidad Del Reportero Transcripcional ARNi Basadas En Células Pantallas En Drosophila

Efectos fuera de plazo se han demostrado para ser una fuente importante de falsos positivos en las pantallas de alto rendimiento de RNA de interferencia (ARNi). En este estudio, nos reevaluar las previamente publicadas transcripcionales basadas en reportero todo el genoma ARNi pantallas de Wingless y erizo utilizando bibliotecas de RNA de doble cadena de segunda generación de rutas de señalización. Además, investigamos otros factores que pueden influir en el resultado de estas pantallas, incluyendo la especificidad de tipo celular, robustez de reporteros y análisis de normalización, que determinan la eficacia de ARNi-caída de genes diana.

Proyección Funcional Identifica MiR-315 Como Un Potente Activador De Señalización Sin Alas

La existencia de enormes redes de regulación mediada por microRNAs (miRNAs) sugiere amplio potencial para la disfunción miRNA contribuir a la enfermedad. Sin embargo, relativamente pocas interacciones miRNA objetivo suelen hacer contribuciones perceptibles al fenotipo, y actualmente están queriendo estrategias eficaces para identificar estas pocas interacciones. Presumimos que cascadas de señales representan los puntos críticos de la susceptibilidad a miRNA disfunción, y desarrollamos una estrategia para probar esta teoría mediante pantallas basadas en células cuantitativas. Presentamos una pantalla para miRNAs que afectan la vía de Wingless (Wg), un camino conservado que regula el crecimiento y el tejido de la especificación. Este proceso identificado ectópico miR-315 como un activador potente y específico de Wg señalización, una actividad que corroboró en animales transgénicos. Esta actividad de miR-315 fue mediada por la inhibición directa de Axin y Notum, que codifican componentes esenciales, negativamente temporarios de la vía de Wg. Pruebas de interacción genética de estos genes habían sustanciada como principales objetivos funcionales del miR-315. La capacidad de ectópico miR-315 para activar la señalización Wg no era una consecuencia trivial de relaciones predicha miRNA-destino porque otros miRNAs con conserva sitios en el Axin 3' UTR activado Wg salidas ni inhibe un sensor Axin. En Resumen, basado en actividad puede identificar selectivamente miRNAs cuya desregulación puede conducir a consecuencias fenotípicas interpretables.

Drosophila Y La Genética Del Ambiente Interno

'Homeostasis', de las palabras griegas 'igual' y 'constante', se refiere a las maneras en que el cuerpo actúa para mantener un ambiente interno estable a pesar de las perturbaciones. Estudios recientes en Drosophila ejemplifican la conservación de los mecanismos implicados en la homeostasis metabólica. Estos nuevos hallazgos subrayan el uso de Drosophila como modelo para el estudio de diversos trastornos humanos.

SALS, Una Proteína WH2 De Dominio Que Contienen, Promueve La Elongación Sarcoméricas Filamentos De Actina De Extremos Puntiagudos Durante El Crecimiento Del Músculo De Drosophila

Organización de los filamentos de actina en una estructura del sarcómero bien organizada es fundamental para el desarrollo y la función muscular. Sin embargo, no se entiende totalmente cómo sarcoméricas actina / filamentos delgados alcanzar sus longitudes estereotipadas. En una pantalla de ARNi en células Drosophila musculares primarias, hemos identificado un gen, la longitud del sarcómero corto (SAL), que codifica una actina vinculante, WH2 dominio que contienen proteínas, necesarios para el tamaño adecuado del sarcómero. Cuando SAL es derribado por RNAi, los músculos principales muestran miofibrillas delgadas con sarcómeros más cortos y el número creciente sarcómero. Tanto la pérdida y ganancia de los análisis de la función de indicar que SALS puede influir en longitudes de sarcómera mediante la promoción de filamento delgado alargamiento de los extremos puntiagudos. Además, la localización complejo de SALS y otras proteínas sarcoméricas en miofibrillas revela que la longitud total de filamentos finos se logra en un proceso de dos pasos, y que SALS se requiere para la fase de alargamiento segundo, lo más probable, ya que antagoniza la punta extremo tapado tropomodulina proteína.

Cuestión Que Se Presenta: Apagado-objetivos Y Genoma Escala ARNi Pantallas En Drosophila

Recientemente, la cuestión de efectos fuera de plazo (OTAs) asociados con largo doble trenzado RNAs (dsARN) utilizados en RNAi pantallas, como los realizados en el centro de proyección de RNAi de Drosophila y otros laboratorios, se ha convertido en un foco de gran interés y preocupación. Aunque OTEs han sido reconocidos como una fuente importante de falsos positivos en estudios mamíferos (siRNAs cortos se empleen como disparadores), generalmente se pensaba que inconsecuente en Drosophila ARNi experimentos debido al uso de dsARNs largos. Dos trabajos recientes han disputado esta contención y mostrar que efectos significativos del objetivo pueden ocurrir con el uso de algunos dsRNAs largos en células de Drosophila. Juntos, estos estudios proporcionan evidencia que OTEs mediadas por tramos cortos de la homología de 19nt o superior dentro de dsARNs largos pueden contribuir a falsos positivos en las pantallas de Drosophila RNAi. Aquí, nos dirigimos a la ocurrencia de OTE extendido es en pantallas de Drosophila, centrándose en las colecciones de dsARN DRSC, y discutimos la implicación para la interpretación de los resultados registrados en RNAi pantallas hasta la fecha. Por último, resumimos medidas adoptadas por el DRSC para corregir esa situación e incluyen una serie de recomendaciones para observar en el futuro ARNi pantallas.

Reporteros De La GFP Detectan La Activación De La Vía De Drosophila JAK/STAT in Vivo

Señalización JAK/STAT es esencial para una amplia gama de procesos de desarrollo en Drosophila melanogaster. El mecanismo por el cual la vía JAK/STAT contribuye a estos procesos ha sido objeto de investigación reciente. Sin embargo, un reportero que refleja la actividad de la vía JAK/STAT en todos los tejidos de la Drosophila aún no se ha desarrollado. Colocando un fragmento del Stat92E objetivo gen Socs36E, que contiene al menos dos supuestos Stat92E sitios de Unión, aguas arriba de la GFP, generamos tres construcciones que pueden utilizarse para supervisar la actividad de vía JAK/STAT in vivo. Estas construcciones se diferencian por el número de Stat92E vinculante de sitios y la estabilidad de la GFP. Las construcciones 2XSTAT92E-GFP y 10XSTAT92E-GFP contienen 2 y 10 Stat92E sitios, de la Unión respectivamente, expresiónde conducción mejorada GFP, mientras que 10XSTAT92E-DGFP unidades de expresión de GFP desestabilizada. Mostramos que estos periodistas se expresan en el embrión en un patrón superpuesto con proteína de Stat92E y en los tejidos donde es necesaria la señalización JAK/STAT. Además, estos periodistas reflejan actividad de vía JAK/STAT en estadios larvarios, como su patrón de expresión del activación ligando desapareado en discos imaginal superpone. Por otra parte, los reporteros STAT92E-GFP se activan por ectópico de la señalización JAK/STAT. Fluorescencia STAT92E-GFP se incrementa en respuesta a upd ectópica en el disco de ojo larvas y mis-expression de la rayuela de la quinasa JAK en la grasa corporal adulto. Por último, estos periodistas se activan específicamente por Stat92E, como expresión de reportero STAT92E-GFP se pierde celular-autónomamente en tejido de mutante homocigótico stat92E. En suma, hemos generado in vivo reporteros GFP que reflejen la activación vía JAK/STAT en una variedad de tejidos. Estos periodistas son herramientas valiosas para investigar y entender el papel de señalización JAK/STAT en Drosophila.

Interfaces Inteligentes Para La Minería De Bases De Datos De Imagen a Gran Escala ARNi-HCS

Recientemente, la proyección de alto contenido (HCS) ha sido combinada con ARN de interferencia (ARNi) para convertirse en un método basado en imágenes esencial de alto rendimiento para estudiar genes y redes biológicas mediante el análisis del fenotipo celular inducida por RNAi. Sin embargo, una pantalla de ARNi-HCS genoma típicamente genera decenas de miles de imágenes, la mayoría de los cuales permanece sin categoría debido a las insuficiencias de las herramientas de análisis de imagen HCS existentes. Hasta ahora, todavía requiere científicos altamente capacitados buscar una base de datos de imagen ARNi-HCS prohibitivamente grande y producir sólo un puñado de resultados cualitativos sobre fenotipos morfológicos celulares. Por esta razón hemos desarrollado interfaces inteligentes para facilitar la aplicación de la tecnología HCS en investigación biomédica. Nuestras nuevas interfaces de empoderar a los biólogos con poder computacional no sólo con eficacia y eficiencia explorar bases de imagen de ARNi-HCS a gran escala, sino también para aplicar sus conocimientos y experiencia a la minería interactivo de fenotipos celulares mediante la búsqueda de imágenes basadas en contenido (CBIR) con técnicas de retroalimentación de relevancia (RF).

Identificación De Genes De Consecuencia Neurales Con Genoma RNAi

Aunque pantallas genéticos han identificado muchos genes esenciales para la consecuencia neurita, ellos han sido limitados en su capacidad para identificar genes neuronales que también tienen principios críticos papeles de la gástrula, o genes neuronales que RNA maternal contribuyó compensa mutaciones génicas en el zigoto. Para hacer frente a esto, hemos desarrollado métodos para pantalla del genoma de Drosophila con interferencia de ARN (RNAi) en las células neuronales primarias y presentar los resultados de la primera pantalla de RNAi de genoma completo en las neuronas. Utilizamos imágenes de células vivas y análisis cuantitativo de imagen para caracterizar los fenotipos morfológicos de fluorescencia con neuronas primarias y glia en respuesta a la caída de silenciación de genes. Desde la pantalla de genoma completo, centramos nuestro análisis en 104 genes evolutivamente conservados que cuando reguladas por RNAi, tienen defectos morfológicos como axón reducida extensión, ramificación excesiva, pérdida de fasciculación y blebbing. Para ayudar en el análisis fenotípico de los grandes conjuntos de datos, generamos algoritmos de análisis de imagen que podrían evaluar la significación estadística de los fenotipos mutantes. Los algoritmos son esenciales para el análisis de las miles de imágenes generadas por el proceso de selección y se convertirá en una herramienta valiosa para futuras pantallas de todo el genoma en neuronas primarias. Nuestro análisis reveló papeles inesperados, esenciales en consecuencia neurita para genes que representan una amplia gama de categorías funcionales, incluyendo señalización moléculas, enzimas, canales, receptores y proteínas citoesqueléticas. También encontramos que genes conocidos en proteína y trata de vesícula mostraron fenotipos similares de RNAi. Confirmamos los fenotipos de la proteína trata las neuronas corticales cerebrales genes Sec61alpha y Ran GTPasa utilizando embriones de Drosophila y embrionaria de ratón, respectivamente. Colectivamente, nuestros resultados mostraron que fenotipos de RNAi en cultivo primario de nervios pueden paralelo fenotipos en vivo, y la técnica de proyección puede utilizarse para identificar muchos de los nuevos genes que tienen importantes funciones en el sistema nervioso.

Erizo Y Wingless Estabilizan Pero No Inducen El Destino Celular Durante El Patrón Epidérmico Embrionario Dorsal De Drosophila

Un concepto fundamental en el desarrollo es que secretan moléculas como Wingless (Wg) y Hedgehog (Hh) generan patrón induciendo el destino de la célula. Por los siguientes marcadores de identidad celular posterior a las células Wg - y Hh-expresar en la epidermis dorsal embrionaria de Drosophila, Proporcionamos evidencia que Wg ni Hh especifica la identidad de los tipos celulares que patrón. Por el contrario, mantienen progreso e identidades celulares preexistentes que de otra manera inestables paso a paso hacia un destino predeterminado. WG y Hh por lo tanto generan a patrón inhibiendo conmutadores específicos en la identidad de la célula, mostrando que la especificación y el patrón de una celda determinada están desacoplados. Decisiones binarias secuenciales sin inducción de identidad de la célula dan lugar a las células del surco y sus vecinos posteriores. La combinación de progresión independiente de la identidad de la célula y la detención de la progresión por señales facilita patrones precisos de una epidermis en desarrollo muy plástica.

Biología Del Desarrollo: Tripa De Nuestros Primos Mosca

Redes De Fosforilación Regulan La Actividad JNK En Diversos Orígenes Genéticos

Redes de señalización celulares han evolucionado para permitir respuestas rápidas y exactas, aún frente a la perturbación genético o ambiental. Así, pantallas genéticos no pueden identificar todos los genes que regulan diferentes procesos biológicos. Por otra parte, aunque clásico enfoques han logrado proporcionar listas de piezas de los componentes esenciales de las redes de señalización, por lo general no ofrecen mucha penetración en las relaciones jerárquicas y funcionales que existen entre estos componentes. Describimos una pantalla de alto rendimiento en que utilizamos ARN de interferencia para inhibir sistemáticamente dos genes simultáneamente en 17.724 combinaciones para identificar los reguladores de la cinasa de la terminal 2 de Drosophila NH JUN (JNK). Utilizando tanto genética y datos de fosfoproteómico, entonces hemos implementado un algoritmo de integrante de la red para construir una red de fosforilación de JNK, que ofrece ideas estructurales y mecánicas sobre la arquitectura de sistemas de señalización de JNK.

Análisis Comparativo De Pequeñas Vías De RNA Dependiente Argonaute En Drosophila

La especificidad de las vías de RNAi está determinada por varias clases de RNAs pequeños, que incluyen siRNAs, piRNAs, endo-siRNAs y microRNAs (miRNAs). Estos pequeños RNAs invariablemente se incorporan grande Argonaute (Ago)-que contienen complejos efectores conocidos como RNA-inducida silenciamiento complejos (riesgos), que orientan a objetivos de silenciamiento. Estrategias genéticas y bioquímicas han producido componentes moleculares conservados de pequeñas maquinarias de biogénesis y efectoras de RNA. Sin embargo, dada la complejidad de estas vías, es probable que componentes adicionales y los reguladores que están pendientes de ser descubierto. Hemos emprendido una pantalla de ARNi comparativa e integral para identificar los genes impacto tres hace dependiente pequeñas RNA vías principales que operan en las células S2 de Drosophila. Identificamos subconjuntos de candidatos que actúan positivamente o negativamente en siRNA, endo-siRNA y vías de miRNA. Nuestros estudios indican que muchos componentes son compartidos entre todos tres Argonaute dependiente silenciamiento vías, aunque cada uno también se ve afectada por discretos conjuntos de genes.

Imagen En Vivo De Pupas De Drosophila Melanogaster Con Tomografía De Fluorescencia Mesoscópica

Divulgamos una técnica para tomografía de fluorescencia que opera más allá de los límites de penetración de tejido-seccionamiento de microscopía de fluorescencia. El método utiliza iluminación Boygrouping y descripción de transporte de fotones en tejidos opacos. Nos demuestran la visualización tridimensional de cuerpo entero de la morfogénesis del GFP-expresando las glándulas salivales y ala imaginal discos en vida pupas de melanogaster del Drosophila en vivo y con el tiempo.

Vector Y Parámetros Para Los Transgénico ARN De Interferencia En Drosophila Melanogaster

La expresión condicional de horquilla construye en Drosophila melanogaster ha surgido en los últimos años como un método de elección en los estudios de genómica funcional. Hasta la fecha, activación ascendente basadas en sitio el RNA interferencia construcciones se han insertado en el genoma al azar mediante transformación mediada por P-elemento, que puede dar lugar a falsos negativos debido a la expresión variable. Para evitar este problema, hemos desarrollado un vector de interferencia de RNA transgénico basado en el método de integración específica de phiC31.

Reconocimiento Fenotipo Celular De Alta El Contenido De La Interferencia De ARN Del Genoma a Nivel De Detección

Todo el genoma, a base de células que utilizan pantallas de alto contenido de cribado (HCS) técnicas y microscopía de fluorescencia automatizado generar miles de alto contenido de imágenes que contienen una enorme riqueza de información de célula biológica. Tales pantallas son la clave para el análisis de los principios básicos de células biológicas, tales como el control de ciclo celular y la morfología celular. Sin embargo, estas pantallas en última instancia, sólo arrojar luz sobre los mecanismos de enfermedades humanas y las curas potenciales si el análisis se puede continuar con la generación de datos. Un paso fundamental para el análisis automatizado de alto contenido de la revisión es el de construir una plataforma sólida para la identificación automática fenotipo celular. Los autores presentan un marco, que consta de los componentes microscópicos de segmentación de imágenes y análisis, para el reconocimiento automático de los fenotipos celulares en el contexto de la familia Rho de GTPasas pequeñas. Para implicar a los genes implicados en la señalización de Rac, el ARN de interferencia (RNAi) se utilizó para perturbar las funciones de genes, y los fenotipos celulares correspondientes se analizaron los cambios. Los datos utilizados en los experimentos son de gran contenido, de 3 canales, las imágenes de microscopía de fluorescencia de las células cultivadas Drosophila Kc167 teñidas con marcadores que permiten la visualización de ADN, los filamentos de actina polimerizados, y la proteína Rho activada constitutivamente Rac (V12). El rendimiento de este método ha sido probado utilizando una base de datos celular que contenía más de 1000 muestras de 3 fenotipos celulares predefinidas, y la generalización de error se estimó utilizando una técnica de validación cruzada. Por otra parte, los autores aplicaron este método para analizar la totalidad de alto contenido de imágenes de fluorescencia de células de Drosophila para seguir HCS basado en el análisis de la función del gen.

Factores De Trasvestis Restringen El Crecimiento Micobacteriano

Casi 1,7 billones de personas están infectadas con Mycobacterium tuberculosis. Su capacidad para sobrevivir intracelularmente se cree que es fundamental para su éxito como un patógeno, pero cómo hace esto es mal entendida. Utilizando un modelo de Drosophila de infección, identificamos las actividades tres host cell, Rab7, CG8743 y la maquinaria de trasvestis, que modulan el fagosoma micobacterias. En ausencia de estos factores la célula ya no restringe el crecimiento de los patógenos no Mycobacterium smegmatis. Por lo tanto, identificamos factores que representan las vulnerabilidades únicas de la célula huésped, porque la manipulación de alguno de ellos solamente es suficiente para permitir una especie de micobacterias no patógena proliferar. Además, demostramos que, en células de mamíferos, la maquinaria de trasvestis desempeña un papel conservado en restringir el crecimiento bacteriano.

Aprovechando Los Efectos De La Posición Y El Aislador De Retrovirus De Gitana a Ingeniero Precisamente Expresa Transgenes

Un obstáculo importante para crear precisamente expresó mentiras de transgenes en los efectos epigenéticos de la cromatina de acogida que les rodea. Aquí presentamos una estrategia para superar este problema, empleando un análisis de luciferasa Gal4-inducible sistemáticamente cuantificar a efectos de la posición de la cromatina de anfitrión y la capacidad de aisladores para contrarrestar estos efectos en lugares geométricos de integración phiC31 distribuidos al azar en el genoma de Drosophila. Identificamos los lugares geométricos que pueden explotarse para entregar dosis precisas de expresión del transgén a tejidos específicos. Por otra parte, descubrimos una propiedad previamente desconocida del aislador retrovirus gitano para impulsar la expresión génica a niveles repetida mayores que en la mayoría o posiblemente todo sin aislar loci, en todos los tejidos probados. Estos resultados proporcionan la primera oportunidad para crear una batería de transgenes expresables confiablemente en altos niveles en virtualmente cualquier tejido integrando en un solo locus y por el contrario, al ingeniero una serie alélica fenotípica controlada mediante la explotación de varios loci. La generalidad de nuestro enfoque es adaptable a otros sistemas de modelo para identificar y modificar lugares geométricos para la expresión del transgén óptima.

Detección De Interferencia De ARN En Las Células De Drosophila Primarios De Los Genes Implicados En La Asamblea Muscular Y Mantenimiento

Para facilitar el análisis genético de ensamblaje y mantenimiento del músculo, hemos desarrollado un método para la eficiencia de interferencia de ARN (RNAi) en células de Drosophila primarios utilizando ARN de doble cadena (ARN de doble cadena). En primer lugar, el uso de marcadores moleculares, que confirman y amplían la observación de que la miogénesis en cultivos primarios derivados de células embrionarias de Drosophila sigue el mismo curso de desarrollo como la que se observa in vivo. En segundo lugar, aplicar este enfoque para analizar los 28 homólogos de Drosophila los genes humanos de la enfermedad del músculo y encontrar que 19 de ellos, cuando falla, dar lugar a fenotipos musculares anormales en cultivo primario. En tercer lugar, desde una pantalla de RNAi de 1140 genes elegidos al azar, se identifican 49 implicados en la diferenciación muscular tardío. Nos validar nuestro enfoque con el análisis in vivo de los tres genes. Encontramos que Fermitin 1 y Fermitin 2, que están involucrados en las estructuras de adhesión integrina que contienen, actuar de una manera parcialmente redundantes para mantener la integridad muscular. Además, se caracterizan CG2165, que codifica una membrana plasmática de Ca2 +-ATPasa, y demostrar que juega un papel importante en el mantenimiento de la integridad muscular. Finalmente, se discute cómo las células de Drosophila primarias pueden ser manipulados para desarrollar ensayos basados ​​en células para modelar enfermedades humanas para RNAi y pantallas de pequeñas moléculas.

Un Endógeno Pequeño Interferencia RNA Camino En Drosophila

RNAs pequeños endógenas de Drosophila se categorizan según sus mecanismos de biogénesis y la proteína Argonaute, a la que se unen. MicroRNAs son una clase de RNAs ubicuo expresadas de aproximadamente 22 nucleótidos de longitud, que se presentan a partir de precursores estructurados a través de la acción de complejos Pasha de Drosha y Dicer-1-locuaz. Estos Únete Argonaute-1 para regular la expresión génica. Una segunda clase RNA pequeña endógena, los RNAs interacción con Pío, Pío proteínas se unen y suprimir los transposones. Interacción con Pío RNAs están restringidos a la gónada, y por lo menos un subconjunto de estos se presenta por clivaje del Pío-catalizado de ARN monocatenario. Aquí mostramos que la Drosophila genera una tercera clase de RNA pequeña, RNAs interferentes pequeños endógenas, en tejidos gonadales y somáticos. Producción de estos RNAs requiere Dicer-2, pero un subconjunto depende preferentemente Loquacious más que el socio de Dicer-2 canónico, R2D2 (Ref. 14). Endógenos Arns interferentes pequeños ocurren tanto desde unidades de transcripción convergente loci genómicos estructurados de una manera específica de tejido. Ellos predominante Únete Argonaute-2 y tienen la capacidad, como clase, los genes proteína-codificación y elementos móviles. Estas observaciones amplían el repertorio de RNAs pequeños en Drosophila, añadiendo una clase que difumina las distinciones basadas en mecanismos conocidos de la biogénesis y papeles funcionales.

Uso Iterativo Cluster Uniéndose a Las Estadísticas De Gap Mejoradas Para Realizar El Descubrimiento De Fenotipo En Línea En El Contexto De Alto Rendimiento De Pantallas De RNAi

El reciente surgimiento de tecnologías de alto rendimiento automatizado de adquisición de imágenes ha cambiado para siempre la forma biólogos celulares recopilar y analizar datos. Históricamente, la interpretación de los fenotipos celulares en diferentes condiciones experimentales ha sido dependiente de las opiniones de los expertos bien entrenados de los biólogos. El análisis cualitativo es particularmente efectiva en la detección de desviaciones sutiles, pero importantes, en los fenotipos. Sin embargo, mientras que el desarrollo rápido y continuo de las tecnologías de automatización basado en microscopio de ahora facilita la adquisición de miles de millones de células en miles de diferentes condiciones experimentales, como en el contexto de ARN de interferencia (RNAi) o pantallas de molécula pequeña, el tamaño masivo de estos conjuntos de datos impide el análisis humano. Por lo tanto, el desarrollo de métodos automatizados cuyo objetivo es identificar fenotipos correspondientes nuevos y biológicas en línea es uno de los principales retos en la imagen de alto rendimiento basada en el cribado. Idealmente, los métodos fenotípicos de descubrimiento deben ser diseñados para utilizar antes de / la información existente y hacer frente a tres tareas difíciles, es decir, la restauración de pre-definidos fenotipos biológicos significativos, diferenciando nuevos fenotipos de los conocidos y aclarar nuevos fenotipos de los demás. Arbitrariamente la información extraída hace un análisis sesgado, mientras que la combinación de los conjuntos de datos existentes completas con cada nueva imagen es intratable en las pantallas de alto rendimiento.

Una Puntuación De Imágenes Del Sistema De Inferencia Para RNAi De Todo El Genoma De Detección Basado En El Modelado De Regresión Difusa Mezcla

Con los recientes avances en técnicas de microscopía de fluorescencia de imagen y los métodos de gen tumbar por el ARN de interferencia (RNAi), a escala genómica de alto contenido de cribado (HCS) se ha convertido en un poderoso método para identificar de forma sistemática todas las partes de los procesos biológicos complejos. Sin embargo, un obstáculo fundamental la prevención de la realización del éxito es la falta de métodos eficientes y robustos para la automatización de análisis de RNAi de la imagen y la evaluación cuantitativa del gen tumbar efectos sobre el volumen enorme de datos de HCS. Frente a estas oportunidades y desafíos, hemos puesto en marcha la investigación de métodos automáticos hacia el desarrollo de un sistema automático de RNAi HCS sistema. Son especialmente importantes los enfoques fiables para la clasificación de fenotipo celular y la imagen basada en la estimación de la función genética. Hemos desarrollado una plataforma de análisis de HCS que consta de dos componentes principales: análisis de imágenes de fluorescencia y la puntuación de la imagen. Para el análisis de la imagen, se utilizó un método de dos pasos de cuencas mejorada para extraer los límites celulares a partir de imágenes de HCS. Células segmentadas se clasificaron en varios fenotipos predefinidos basados ​​en las características morfológicas y la apariencia. Usando las características estadísticas de los fenotipos identificados como una descripción cuantitativa de la imagen, una puntuación que se genera refleja la función del gen. Nuestro modelo de calificación integra la estimación borrosa la clase de genes y modelos individuales de regresión. La puntuación final funcional de una imagen se obtuvo mediante la combinación ponderada de la inferencia a partir de varios modelos de regresión de apoyo basados ​​en vectores. Hemos validado nuestro método de clasificación de fenotipo y sistema de puntuación en nuestro fenotipo celular y la base de datos de genes con el etiquetado de la verdad de expertos suelo. Hemos construido una base de datos de alto contenido, de 3 canales, las imágenes de microscopía de fluorescencia de Drosophila Kc (167) las células cultivadas que fueron tratados con RNAi para perturbar la función de los genes. El sistema informático propuesto para el análisis de microscopía de imagen se ha probado en esta base de datos. Ambos de los dos componentes principales, clasificación fenotipo automatizado y sistema de puntuación de la imagen, se evaluaron. La robustez y la eficiencia de nuestro sistema fueron validadas en la predicción cuantitativa de la importancia biológica de los genes.

Integración De La Actividad De Señalización Y DMyc De Receptor/Foxo Insulina Durante El Crecimiento Del Músculo Regula El Tamaño De Cuerpo En Drosophila

Los músculos esqueléticos larvarios de Drosophila son células multinucleadas, solas de diferentes tamaños que experimentan un gran crecimiento en pocos días. Se desconocen los mecanismos subyacentes a este crecimiento en concierto con el crecimiento general del cuerpo. Encontramos que el tamaño de los músculos individuales se correlaciona con el número de núcleos por célula muscular y con el aumento de ploidía nuclear durante el desarrollo. Inhibición del receptor de insulina (InR; Receptor Insulin-like) señalización en los músculos de forma autónoma reduce el tamaño del músculo y sistémica afecta el tamaño de otros tejidos, órganos y de hecho todo el cuerpo, probablemente por lo regular el comportamiento de alimentación. En los músculos, InR/Tor señalización, Foxo y dMyc (diminutivo) son reguladores claves de endoreplication, que es necesaria pero no suficiente para inducir el crecimiento. Mecanísticamente, InR/Foxo señalización controla la progresión del ciclo celular mediante la modulación de la actividad transcripcional de expresión y dMyc de dmyc. Así, actividad transcripcional dMyc máxima depende de InR a masa de control muscular, que a su vez induce una respuesta conductual sistémica asignar proporciones y tamaño de cuerpo.

Inactivación De Drosophila Huntingtina Afecta El Funcionamiento a Largo Plazo De Adultos Y La Patogenesia De Un Modelo De La Enfermedad De Huntington

Una expansión de poliglutaminas en el gen de la huntingtina (HTT) causa neurodegeneración en la enfermedad de Huntington (EH), pero la función in vivo de la proteína nativa (Htt) es desconocida. Numerosos estudios bioquímicos e in vitro han sugerido un papel para Htt en desarrollo neuronal, la función sináptica y el tráfico axonal. Para probar estos modelos, genera a un mutante nulo en el homólogo de Drosophila HTT putativo (htt, adelante, asdhtt) y, sorprendentemente, encontró que los animales mutantes dhtt son viables sin obvios defectos del desarrollo. En su lugar, dhtt es necesaria para mantener la movilidad y la supervivencia a largo plazo de animales adultos y para modular la complejidad terminal axonal en el cerebro adulto. Además, eliminar dhtt endógeno significativamente acelera el fenotipo neurodegenerativas asociado con un modelo de Drosophila de poliglutaminas Htt toxicidad (HD-Q93), proporcionando evidencia in vivo que interrumpir la normal función de Htt podría contribuir a la patogenesia de HD.

Un Recurso De Drosophila De Líneas Transgénicas De RNAi Para Neurogenética

Expresión condicional de construcciones de la horquilla en Drosophila es un método eficaz para interrumpir la actividad de genes individuales con una resolución espacial y temporal que es imposible o sumamente difícil, utilizando métodos genéticos clásicos. Describimos previamente un método (Ni et al., 2008) por el ARNi construcciones están dirigidas en el genoma por el enfoque de integración mediada por phiC31 usando Vermilion-AttB-Loxp-Intron-UAS-MCS (VALIUM), un vector que contiene bermellón como marcador seleccionable, una secuencia attB para permitir la integración de phiC31 orientada en genómica attP aterrizaje sitios, dos pentámeros de UAS, el promotor de la base de hsp70, un sitio de clonación múltiple y dos intrones. Como el nivel de caída de actividad del gen asociado con transgénico ARNi depende del nivel de expresión de las construcciones de la horquilla, generamos una serie de derivados de nuestro vector inicial, llamado la serie "VALIUM", para mejorar la eficiencia del método. Presentamos los resultados de los análisis sistemático de estos derivados y caracterizar VALIUM10 como el vector más óptimo de esta serie. Una característica fundamental de VALIUM10 es la presencia de secuencias de aislador de gitana que aumentan dramáticamente el nivel de caída. Se documento la eficacia de VALIUM como vector para analizar el fenotipo de genes expresados en el sistema nervioso y han generado una biblioteca de 2282 construye dirigida a 2043 genes que serán particularmente útiles para los estudios del sistema nervioso como destino, en particular, los factores de transcripción, canales iónicos y transportistas.

RNAiCut: Detección Automatizada De Genes Importantes De Pantallas Genómicas Funcionales

Tecnología De Microfluidos Gotita Para El Cribado De Alto Rendimiento De Unicelulares

Presentamos una tecnología de microfluidos basadas en gotas que permite proyección de alto rendimiento de las células mamíferas. Esta plataforma integrada permite el encapsulamiento de las células y los reactivos en microgotas acuosa independiente (1 pL a 10 volúmenes nL) dispersos en un aceite portador inmiscibles y permite la manipulación digital de estos reactores en un muy alto rendimiento. Aquí, validamos una gota completa detección de flujo de trabajo mediante la realización de una pantalla de citotoxicidad basadas en gotas. Para realizar esta pantalla, primero desarrollamos un análisis de viabilidad de gota que permite la calificación cuantitativa de la viabilidad celular y el crecimiento dentro de las gotitas intactas. A continuación, hemos demostrado la alta viabilidad de células U937 de monocítica humanas encapsuladas durante un período de 4 días. Por último, hemos desarrollado una biblioteca de código ópticamente gotita que permite la identificación de la composición de las gotitas durante la lectura del ensayo. Usando la tecnología integrada de la gotita, defendimos una biblioteca de drogas para su efecto citotóxico contra las células U937. Tomados en conjunto nuestra plataforma de microfluidos gota no es modular, robusto, partes móviles y tiene una amplia gama de aplicaciones potenciales, incluyendo análisis de alto rendimiento unicelular, combinatorios de cribado y facilitar el análisis de las muestras pequeñas.

El Generador De Doble Punto Para Análisis Diferencial De Linaje De Drosophila

En Drosophila melanogaster, estrategias basadas en la recombinación mitóticas ampliamente usadas generan moscas de mosaico con una lectura positiva para solamente una célula hija después de división. Para etiquetar diferencialmente ambas células hijas, hemos desarrollado la técnica de doble punto generador (TSG), que a través de la recombinación mitótica genera puntos doble verde y rojo que son detectables después de la primera división de la célula como células individuales. Proponemos usos amplios de TSG linaje y estudios genéticos de mosaico.

Procesamiento De Drosophila Endo-siRNAs Depende De Una Isoforma Locuaz Específica

Drosophila melanogaster expresa tres clases de RNAs pequeños, que se clasifican según sus mecanismos de la biogénesis. MicroRNAs son aproximadamente 22-23 nucleótidos (nt), ubicuo expresadas RNAs pequeños que se procesan secuencialmente de horquilla-como precursores por Drosha/Pasha y Dcr-1/Loquacious complejos. MicroRNAs generalmente asociado con AGO1 y regulan la expresión de genes proteína-codificación. Interacción con Pío RNAs (piRNAs) de aproximadamente 24-28 nt asocian con proteínas de la familia de Pío y pueden surgir a partir de precursores monocatenario. piRNAs funcionan en transposon silenciar y son principalmente restringidos a los tejidos gonadales. Endo-siRNAs se encuentran en línea germinal y tejidos somáticos. Estos RNAs de aproximadamente 21-nt son producidos por un distinto Dicer, Dcr-2 y no no dependen de Drosha/Pasha complejos. Predominante unen a antes2 y elementos móviles tanto genes de proteínas-codificación de destino. Sorprendentemente, un subconjunto de endo-siRNAs dependen fuertemente de su producción por la proteína dsARN Loquacious (Loqs), generalmente se cree que un socio para Dcr-1 y un cofactor para la biogénesis de miRNA. Producción de endo-siRNA depende de una isoforma específica de Loqs, Loqs-PD, que es distinto de la un, Loqs-PB, necesaria para la producción de microRNAs. Ser paralelo a sus funciones en la biogénesis de distintas clases de RNA pequeñas, Loqs-PD y Loqs-PB se unen a diferentes proteínas Dicer, con complejos de Dcr-1/Loqs-PB y complejos de la Dcr-2/Loqs-PD conducción biogénesis microARN y endo-siRNA, respectivamente.

Plataforma De Rescate De ARNi Entre Especies De Drosophila Melanogaster

Caída de silenciación de genes en Drosophila melanogaster es un método eficaz para analizar la pérdida de función fenotipos en cultivo celular y en vivo. Sin embargo, también ha quedado claro que falsos positivos causados por efectos del objetivo son prevalentes, que requieren validación cuidadosa de fenotipos ARNi-inducida. La prueba más rigurosa que un fenotipo ARNi-inducida es debido a la pérdida de su objetivo es rescatar el fenotipo de un transgen impermeable a ARNi. Para validaciones a gran escala en el ratón y el Caenorhabditis elegans, esto se ha logrado mediante el uso de cromosomas artificiales bacterianos (BACs) de especies relacionadas. Sin embargo, en Drosophila, este enfoque no es factible porque la transformación de BACs grandes es ineficiente. Por lo tanto, hemos desarrollado un enfoque general del rescate de RNAi para Drosophila que emplea la recombinación Cre/loxP-mediado para adaptar rápidamente clones de Fásmido existentes en construcciones de rescate. Fásmido adaptado clones llevan un marcador de selección y un sitio de attB phiC31, que facilita la producción de animales transgénicos. Aquí, describimos nuestro enfoque y demostrar prueba-de-principio experimentos mostrando que fosmids D. pseudoobscura pueden rescatar con éxito fenotipos inducida por RNAi en D. melanogaster, tanto en cultivos celulares como en vivo. En conjunto, las herramientas y el método que hemos desarrollado proporcionan un estándar de oro para la validación de los experimentos de Drosophila ARNi.

Cultivo De Las Células De Drosophila Primaria Disociadas De Embriones Gástrula Y Su Uso En La Detección De RNAi

Proporcionamos un protocolo detallado para el cultivo en masa de células primarias disociadas a partir de embriones de Drosophila. La ventaja de este protocolo sobre otros es que lo hemos optimizado para un sólido a gran escala de rendimiento que es adecuado para la detección. Más importante aún, más las condiciones actuales para el tratamiento de estas células con doble cadena (ds) ARN para genes desmontables. Eficiente ARNi en células de Drosophila primarios se logra simplemente impregnando las células en medio de cultivo que contiene dsRNA. Este método proporciona la base para las pantallas funcionales genómicos en células diferenciadas, como neuronas y los músculos, utilizando RNAi o pequeñas moléculas. El protocolo completo dura aproximadamente 14 d, mientras que la preparación de células primarias a partir de embriones de Drosophila sólo requiere 2-4 h.

Homeostasis En Epitelios Infectados: Células Madre Tomar La Iniciativa

Para mantener la homeostasis del tejido y evitar la enfermedad, las células epiteliales dañadas por patógenos necesitan ser reemplazados fácilmente, y esto se logra principalmente mediante la activación de las células madre. En esta breve reseña, discutimos los acontecimientos recientes en el campo emocionante de interacción epitelio-patógeno de anfitrión en Drosophila, así como en mamíferos.

Reglas Jerárquicas Para Carga Argonaute En Drosophila

Drosophila Argonaute-1 y Argonaute-2 difieren en función y contenido de RNA pequeño. Antes2 se une a siRNAs, mientras que AGO1 está ocupado casi exclusivamente por microRNAs. Dúplex de microARN es intrínsecamente asimétrica, con una sola hebra, la hebra de miR, entrada preferencial AGO1 para reconocer y regular la expresión de los mRNAs de destino. El otro filamento, miR *, ha sido visto como un subproducto de la biogénesis de microARN. A continuación, mostramos que miR * s a menudo se cargan como especie funcional en antes2. Esto indica que cada precursor de microRNA potencialmente puede producir dos maduros pequeños filamentos de RNA que diferencialmente se clasifican dentro de la vía de RNAi. miR * Biogénesis depende de la vía canónica microARN, pero carga en antes2 está mediada por factores tradicionalmente dedicados a siRNAs. Por inferir y validar normas jerárquicas que predicen diferencial hace carga, encontramos que determinantes intrínsecos, incluyendo propiedades estructurales y termodinámicos del procesado dúplex, regulan el destino de cada filamento del RNA en la vía de RNAi.

Sinergia Entre Infección Bacteriana Y La Predisposición Genética En Displasia Intestinal

La acumulación de pruebas sugiere que hyperproliferating las células madre intestinales (SCs) y progenitores conducen metástasis, mantenimiento y la iniciación de cáncer. Además, la infección y la inflamación crónica han sido cada vez más reconocidos por sus roles en el cáncer. Sin embargo, los mecanismos que las infecciones bacterianas pueden iniciar tumorigénesis SC-mediada siendo esquivos. Utilizando un modelo de Drosophila de la patogenesia de la tripa, mostramos que la infección intestinal con Pseudomonas aeruginosa, un patógeno bacteriano oportunista humano, activa la vía de la quinasa c-Jun N-terminal (JNK), un sello distintivo de la respuesta de estrés del huésped. Esto, a su vez, provoca la apoptosis de los enterocitos, la clase más grande de células diferenciadas intestinales y promueve una dramática proliferación de SCs y progenitores que sirve como un mecanismo compensatorio homeostático para reponer los enterocitos apoptótica. Sin embargo, encontramos que este mecanismo homeostático puede conducir a excesiva proliferación masiva de las células intestinales cuando la infección ocurre en animales con forma oncogénico latente del oncogén Ras1. Los intestinos afectados desarrollan excesiva capas de células con polaridad alterada apicobasal de displasia, lo que sugiere que la infección puede sinergizar directamente con el fondo genético en individuos predispuestos a iniciar la tumorigénesis SC-mediada. Nuestros resultados proporcionan un marco para el estudio de infecciones bacterianas intestinales y sus efectos en las células epiteliales entéricas indiferenciadas y maduras en las etapas iniciales de cáncer intestinal. Evaluación de las respuestas de células progenitoras a bacterias intestinales patógenas podría proporcionar una medida de la predisposición para apoptótica asistida por enterocito displasias intestinal en humanos.

Uso De Una Plataforma Libre De Etiqueta Cuantitativa Basada En TIC Medio MS/MS Para Calcular La Dinámica De Los Complejos De La Proteína En La Señalización De La Insulina

Una estrategia de cuantificación de etiqueta-libre, incluyendo el desarrollo de software interno (NakedQuant) para calcular el promedio TIC cuentas todo espectrales en la purificación de la afinidad del tándem (TAP)-MS/MS (LC/MS/MS) experimentos de cromatografía líquida-espectrometría de etiquetado se aplicó a un estudio a gran escala de complejos de la proteína en la porción MAPK de la insulina en la vía de señalización de las células de la Drosophila. Dinámica se calcularon en condiciones basales y estimulantes como cambios de doblez. Estos experimentos fueron realizados en el contexto de un modelo de servicio de la central con el usuario realizar la inmunoprecipitación TAP y el núcleo de MS realizando las paradas MS e informática. La estrategia de MS mostró excelente cobertura de componentes conocidos además de interacciones potencialmente novela.

Una Pantalla De Interferencia Genomewide RNA Para Modificadores De La Formación De Agregados Por Mutante Huntingtina En Drosophila

Agregados de proteína son una característica patológica común de la mayoría de las enfermedades neurodegenerativas (NDs). Comprender su formación y regulación ayudará a aclarar su polémico papel en la patogénesis de la enfermedad. Hasta la fecha, ha habido pocos estudios sistemáticos de la formación de agregados en Drosophila, un organismo modelo que se ha aplicado extensamente en NDs de modelado y detección de modificadores de toxicidad. Generamos líneas moscas transgénicas que expresan fragmentos de huntingtina (Htt) mutantes mejorado-GFP-etiquetadas con diferentes longitudes de tracto poliglutaminas (poliQ) y demostraron que estos mutantes Htt desarrollan agregados proteicos en forma poliQ-longitud - y dependiente de la edad en Drosophila. Para identificar los reguladores centrales de agregación de la proteína, nos genera más estables líneas celulares de Drosophila que expresan a estos mutantes Htt y estableció también un análisis cuantitativo basadas en células que permite la medición automatizada de agregados dentro de las células. Realizamos entonces una pantalla de interferencia del RNA de genomewide para los reguladores del mutante Htt agregación y había aislado 126 genes implicados en diversos procesos celulares. Curiosamente, aunque nuestra pantalla centrado sólo en la agregación de Htt mutante, varios de los candidatos identificados eran conocidos anteriormente como modificadores de la toxicidad de NDs. Por otra parte, modulando la actividad in vivo de hsp110 (CG6603) o tra1, dos éxitos de la pantalla, afecta la neurodegeneración en forma dosis dependiente en un modelo de Drosophila de la enfermedad de Huntington. Así, otros agregados reguladores aislados en nuestra pantalla puede identificar genes adicionales implicados en la vía de plegamiento de la proteína y neurotoxicidad.

Inferencia Del Reglamento RhoGAP/GTPasa Utilizando Datos Morfológicos Unicelular De Una Pantalla De ARNi Combinatoria

Redes biológicas son sistemas altamente complejos, que consiste en gran parte de las enzimas que actúan como interruptores moleculares para activar/desactivar blancos abajo vía modificación poste-de translación. Se han desarrollado técnicas computacionales para realizar inferencia señalización de red utilizando algunas fuentes de datos de alto rendimiento, como los generados de transcripcional y estudios proteómicos, sino métodos comparables no se han desarrollado con alto contenido datos morfológicos, que surgen principalmente de pantallas de RNAi en gran escala, para estos fines. Aquí, describimos un marco sistemático de computacional basado en un modelo de clasificación para identificar interacciones genéticas usando multidimensional unicelular datos morfológicos de las pantallas de la genéticas, aplicarlo al Reglamento RhoGAP/GTPasa en Drosophila y evaluar su eficacia. Aumentada por el conocimiento de la estructura básica del RhoGAP/GTPasa de señalización, es decir, que las brechas actúan directamente contra la corriente de GTPasas, aplicamos nuestro marco para identificar interacciones genéticas para predecir la señalización de las relaciones entre estas proteínas. Encontramos que nuestro método hace mediocres predicciones usando datos morfológicos de sólo RhoGAP single-caída, sin embargo alcanza la exactitud muy mejorada mediante la inclusión de los datos originales de una RhoGAP genética pantalla doble-caída, que probablemente refleja la estructura de red redundante de señalización RhoGAP/GTPasa. Consideramos otros posibles métodos de inferencia y mostrar que nuestro modelo primario supera a las alternativas. Este trabajo demuestra el hecho fundamental de que los datos morfológicos de alto rendimiento pueden utilizarse de manera sistemática, éxito para identificar las interacciones genéticas y con conocimientos elementales de la estructura de la red, para inferir relaciones de señalización.

Genómica De Cribado Con RNAi: Resultados Y Desafíos

ARN de interferencia (ARNi) es una herramienta eficaz para el genoma-escala, análisis de alto rendimiento de funciones de los genes. En los últimos cinco años, un número de escala genoma ARNi pantallas de alto rendimiento (HTSs) se han realizado en Drosophila y en mamíferas células cultivadas para estudiar diversos procesos biológicos, incluyendo la transducción de la señal, biología del cáncer y el anfitrión respuestas a la infección de la célula. Los resultados de estas pantallas han llevado a la identificación de nuevos componentes de estos procesos y, lo que es importante, también han proporcionado penetraciones en la complejidad de los sistemas biológicos, obligando a enfoques nuevos e innovadores para entender redes funcionales en las células. Aquí, repasamos las principales conclusiones surgieron de RNAi HTS y examinar cuestiones técnicas que están pendientes de ser mejorado, en particular la verificación de los resultados de RNAi y validación de su importancia biológica. Además, discutimos la importancia de tuberías de análisis de datos experimentales multiplexados e integrada a RNAi HTS.

Realización De La Promesa Del Cribado De Alto Rendimiento De RNAi

Recientemente, informes en la naturaleza, Collinet et al. describe la aplicación de métodos cuantitativos multiparamétrico para una pantalla de ARNi del genoma de los reguladores de endocitosis. El estudio ilustra el poder de este enfoque más allá de la identificación de nuevos componentes endocíticas para proporcionar conocimientos sobre los principios de diseño del sistema endocíticos.

ARNi En Vivo: Hoy Y Mañana

ARN de interferencia (ARNi) proporciona un enfoque de genética reversa poderoso para analizar las funciones del gen tanto en cultivo de tejidos e in vivo. Debido a su amplia aplicabilidad y eficacia se ha convertido en una parte esencial de los kits de herramientas de la caja de organismos modelo como Caenorhabditis elegans, Drosophila y el ratón. Además, el uso de RNAi en animales en que herramientas genéticas están mal desarrollados o inexistente permite un sinfín de preguntas fundamentales. Aquí, se revisan los métodos y aplicaciones de RNAi en vivo para caracterizar las funciones de los genes en organismos modelo y discutir su impacto para el estudio de cuestiones de desarrollo, así como evolutivos. Además, se discuten las aplicaciones de tecnologías de RNAi para cultivos mejora, control de plagas y basados en RNAi, proporcionando así una apreciación del potencial para aplicaciones fenomenales de RNAi para la agricultura y la medicina.

Interruptor Dinámico De Regulación De La Retroalimentación Negativa En Drosophila Akt-TOR De Señalización

Akt representa un punto nodal entre el receptor de la insulina y señalización de TOR, y su activación por fosforilación controla la proliferación celular, el tamaño de la célula y el metabolismo. La actividad de Akt debe ser cuidadosamente equilibrada, como mayor señalización de Akt es frecuentemente asociada con el cáncer y como Akt insuficiente señalización está relacionada con la diabetes mellitus y enfermedad metabólica. Usando una pantalla de ARNi genoma en células de Drosophila en cultura y análisis en vivo en el tercer estadio de disco imaginal de ala, estudiamos los trazados reguladores que definen la activación de dAkt. Proporcionamos evidencia que la regulación de la retroalimentación negativa de dAkt ocurre durante el normal desarrollo de Drosophila en vivo. Mientras que en cultivo celular dAkt está regulado por la quinasa S6 (S6K)-dependiente de la contrarreacción, esta inhibición de la regeneración sólo desempeña un papel menor en vivo. Por el contrario, activación de la dAkt en condiciones de tipo salvaje se define por inhibición de la regeneración que depende TOR complejo 1 (TORC1), pero es independiente del S6K. Esta inhibición de la regeneración es cambiada de TORC1 a S6K solamente en el contexto de actividad realzada de TORC1, como la provocada por mutaciones en tsc2. Estos resultados muestran cómo la vía Akt-TOR adapta dinámicamente la ruta de retroalimentación negativa en respuesta a la carga de la actividad de su circuito de señalización en vivo.

¿Los Esteroides Te Hacen Más Grande? Fat Chance Dice Myc

En moscas, Ecdisona integra crecimiento con desarrollo transiciones por enemistarse con la señalización de la insulina, que une el crecimiento con el estado nutricional. Trabajar en el desarrollo de la célula (Delanoue et. al, 2010) hallazgos que Ecdisona reprime la transcripción factor Myc en el cuerpo de grasa larval para inhibir crecimiento sistémico, revelando un mecanismo para dicha coordinación.

Un Recurso Del Predicción De Función Genes Del Genoma De Drosophila Melanogaster

Predecir las funciones de los genes mediante la integración de datos biológicos a gran escala, sigue siendo un desafío para la biología de sistemas. Aquí presentamos un recurso para las predicciones de la función de los genes de melanogaster del Drosophila. Entrenamos clasificadores de funciones específicas para optimizar la influencia de diferentes conjuntos de datos biológicos para cada categoría funcional. Nuestro modelo predijo GO términos y membresías de camino KEGG para genes de Drosophila melanogaster con alta exactitud, tal como lo afirma validación cruzada, pruebas de literatura, de apoyo y pantallas de RNAi en gran escala. El recurso resultante de prioridades asociaciones entre genes de Drosophila y sus posibles funciones ofrece a una guía para investigaciones experimentales.

Conservado MicroRNA Segmentación En Drosophila Es Tan Extendida En Regiones Como En 3' Genoma De Codificación

MicroRNAs (miRNAs) son una clase de RNAs de los cortos que regulan genes proteína-codificación posttranscriptionally. En los animales, más conocido miRNA dirigidos a ocurre dentro de los 3'UTR de mRNAs, pero desconoce el grado de focalización biológicamente relevante en el ORF o 5'UTR de mRNAs. Aquí, desarrollamos un algoritmo (MinoTar-miRNA ORF blancos) para identificar conservados motivos reglamentarios en regiones codificadoras de proteínas y utilizarlo para estimar el número de sitios de miRNA-destino preferencial conservados en ORFs. Mostramos que en Drosophila, miRNA preferencial conservado targeting en ORFs está tan extendida como en 3' genoma y, al mismo tiempo objetivos mucho menos abundantes, conservados en Drosophila 5' número de genoma en los cientos. Usando nuestro algoritmo, predijo una serie de objetivos ORF de alta confianza y había seleccionado siete pares de miRNA objetivo entre éstos para validación experimental. Observamos abajo-regulación por la miRNA en cinco de los siete casos, indicando que nuestro enfoque puede recuperar los espacios funcionales con alta confianza. Además, observamos aditivo dirigidas a múltiples sitios dentro de una única ORF. En conjunto, nuestros resultados demuestran que la escala de miRNA biológicamente importante apuntar en ORFs es extensa y que herramientas computacionales como el nuestro pueden ayudar en la identificación de estos objetivos. Evidencia adicional sugiere que nuestros resultados se extienden a los mamíferos, pero que el grado de ORF y 5'UTR targeting relativo a 3'UTR focalización puede ser mayor en Drosophila.

Drosophila Como Sistema Modelo Para Estudiar La Autofagia

Originalmente identificado como una respuesta al hambre en la levadura, autofagia se entiende ahora para cumplir con una variedad de roles en eucariotas superiores, desde el mantenimiento de la homeostasis celular a la respuesta celular al estrés, hambre e infección. Aunque genética y estudios bioquímicos en levaduras han identificado muchos componentes de autofagia, los resultados que algunos de los componentes esenciales de la vía de la levadura faltan en organismos superiores subrayan la necesidad de estudiar la autofagia en sistemas más complejos. Esta revisión se centra en el uso de la mosca, Drosophila melanogaster como sistema modelo para el análisis de la autofagia. Drosophila es un organismo adecuado para el análisis genético y representa un intermedio entre la levadura y mamíferos con respecto a la conservación de la maquinaria de la autofagia. Por otra parte, la compleja biología y fisiología de Drosophila presenta una oportunidad para enfermedades humanas modelo en un contexto específico y análogo de tejido.

Identificación De Elementos Funcionales Y Circuitos Reglamentarios Por ModENCODE De Drosophila

Para ganar la penetración en cómo genómica información se traduce en celulares y programas de desarrollo, el proyecto de enciclopedia de elementos de ADN (modENCODE) organismo de Drosophila modelo comprensivo es transcripciones de asignación, modificaciones de las histonas, proteínas cromosómicas, factores de transcripción, proteínas de replicación y productos intermedios y propiedades nucleosoma a lo largo de un tiempo de desarrollo y en múltiples líneas celulares. Hemos generado más de 700 conjuntos de datos y descubierto proteína-codificación, codifica, RNA reglamentario, replicación y elementos de la cromatina, más que triplicando la porción anotación del genoma de Drosophila. Patrones de actividad correlacionada de estos elementos revelan una red regulador funcional, que predice putativas nuevas funciones de genes, revela los reguladores específicos de etapa y tejido y permite la predicción de la expresión génica. Nuestros resultados proporcionan una base para estudios experimentales y computacionales dirigidas en Drosophila y especies afines y también un modelo para la integración sistemática de datos hacia la anotación genómico y funcional completa.

Progenitores Multipotentes Embrionarios Remodelan Las Vías Respiratorias De Drosophila Durante La Metamorfosis

Estructuras para adultos en holometábolos insectos como Drosophila son generadas por grupos de células imaginal dedicadas a la formación de los diferentes órganos. Células imaginal se especifican en el embrión y permanecen quietas hasta los estadios larvarios, cuando proliferan y diferencian a los órganos de la forma. El sistema traqueal de Drosophila es ampliamente remodelado durante la metamorfosis por un pequeño número de progenitores de las vías respiratorias. Entre ellas, las tracheoblasts de la rama espiraculares son responsables de la generación de las vías respiratorias abdominales pupas y adultas. Para entender la coordinación de la proliferación y diferenciación durante la organogénesis de órganos tubulares, analizamos la remodelación de las vías respiratorias de Drosophila durante la metamorfosis. Demostramos que la tracheoblasts de la rama espiraculares embrionarias son células pluripotentes que expresan el factor de transcripción homeobox Cut, que es necesario para su supervivencia y desarrollo normal. Dan lugar a tres poblaciones distintas de la célula al final del desarrollo larvario, que generan los tubos endotraqueales adultos, el espiráculo y la epidermis que rodea el espiráculo. Nuestro estudio establece la serie de acontecimientos que condujeron a la formación de una estructura tubular para adultos en Drosophila.

La Vía De Supresor Del Tumor De Hippo Regula La Regeneración De Células Intestinales

Identificación de las vías de señalización que controlan la proliferación de células madre (SCs) y si actúan en una célula o células no forma autónoma, es clave para nuestra comprensión de la homeostasis del tejido y el cáncer. En el adulto midgut de Drosophila, la vía Jun N-Terminal quinasa (JNK) activa en las células dañadas enterocito (ECs) después de la lesión. Esto conduce a la producción de citoquinas de la Upd de ECs, que a su vez activan la cinasa Janus (JAK) señal de transductor y activador de la vía de la transcripción (STAT) en SCs Intestinal (ISCs), estimulando su proliferación. Además, la vía del hipopótamo se ha implicado recientemente en la regulación de la producción de la Upd de las ECs. Aquí, demostramos que el destino del camino de hipopótamo, Yorkie (Yki), también desempeña un papel crucial y célula autónomo en ISCs. Activación de Yki en ISCs es suficiente aumentar la proliferación de ISC, un proceso que involucra genes diana de Yki que promueven la división, supervivencia y las citoquinas de la Upd. Mostramos más que antes de la lesión, actividad Yki es constitutivamente reprimido por los miembros de vía ascendente del hipopótamo grasa y Dachsous (Ds). Estos resultados demuestran un papel célula autónomo para la vía de hipopótamo en SCs y tienen consecuencias para entender el papel de esta vía en la tumorigénesis y cáncer de las células madre.

FOXO/4E-BP Señalización En Los Músculos De La Drosophila Regula Todo El Organismo Proteostasis Durante El Envejecimiento

La pérdida progresiva de fuerza muscular durante el envejecimiento es un evento común degenerativo de la patogenesia confusa. Aunque el deterioro funcional del músculo precede cambios relacionados con la edad en otros tejidos, su contribución al envejecimiento sistémica es desconocido. Aquí, demostramos que el envejecimiento del músculo se caracteriza en Drosophila por la progresiva acumulación de agregados de proteínas que se asocian con la función muscular deteriorado. El factor de transcripción FOXO y su destino 4E-BP quitan proteínas dañadas al menos en parte mediante el sistema de autofagia/lisosoma, mientras que foxo mutantes tienen proteostasis disfuncional. Tanto FOXO y 4E-BP retrasan el deterioro funcional del músculo y extienden la vida útil. Por otra parte, FOXO/4E-BP señalización en los músculos disminuye el comportamiento de alimentación y la liberación de insulina desde la producción de células, que en turno retrasos la acumulación asociada a la edad de proteína agregados en otros tejidos. Estos resultados revelan una regulación de todo el organismo del proteostasis en respuesta al envejecimiento del músculo y un papel clave de FOXO/4E-BP de señalización en la coordinación del organismo y el envejecimiento de los tejidos.

Formación Sarcómero Se Produce Por La Asamblea De Los Múltiples Complejos De Proteínas Latentes

La estriación estereotipada de las miofibrillas es una característica conservada de la organización de los músculos que es fundamental para su función. Aunque la mayoría de los componentes que constituyen las miofibrillas básicos son bien caracterizado bioquímicamente y se conservan a través del reino animal, los mecanismos que conducen a la Asamblea precisa de sarcómeros, las unidades básicas de las miofibrillas, son poco conocidos. Para hacerse una idea de este proceso, hemos investigado las relaciones funcionales de los complejos de proteínas del sarcómero. En concreto, hemos analizado sistemáticamente, utilizando RNAi en las células musculares primarios o mutaciones genéticas disponibles, la organización de las miofibrillas en los músculos de Drosophila que carecen de una o más proteínas del sarcómero. Nuestro estudio revela que los filamentos gruesos y delgados son mutuamente dependientes unos de otros para estrías. Además, el complejo sensor de tensión compuesta de cremallera / ZASP / α-actinina está implicado en la estabilización del sarcómero pero no en su formación inicial. Por último, las integrinas parecen esenciales para la interdigitación de los filamentos gruesos y delgados que se produce antes de la estría. Así, la formación sarcómero se produce por el conjunto coordinado de múltiples complejos latentes de proteínas, a diferencia de montaje secuencial.

Todos Para Uno Y Uno Para Todos: La Clonalidad Del Nicho De Células Intestinales

Epitelio intestinal es mantenido por células madre intestinales (ISCs) que dividen para reemplazar a morir las células de absorción y secreción que componen este tejido. Estudios de etiquetado de linaje, tanto en vertebrados y Drosophila, han puesto de manifiesto las relaciones entre ISCs y su progenie. Además, vías de señalización implicadas en la proliferación de ISC y diferenciación se han identificado. Otros estudios se aclarar las señales provenientes del nicho ISC y determinar los procesos que controlan el número y la distribución uniforme de nichos en el epitelio.

La Diversidad Transcripcional De 25 Líneas Celulares De Drosophila

Líneas celulares de Drosophila melanogaster son recursos importantes para los biólogos celulares. Aquí, nos catalogan la expresión de exones, genes y señales unannotated transcripcionales de 25 líneas. Transcripción unannotated es sustancial (típicamente el 19% de señal euchromatic). Conservador, identificamos 1405 regiones transcrito novela; 684 de estos parecen ser nuevos exones de genes vecinos, a menudo distantes. Sesenta y cuatro por ciento de los genes se expresan perceptible en al menos una línea, pero sólo el 21% son detectado en todas las líneas. Cada línea celular expresa, en promedio, 5885 genes, incluyendo un conjunto común de 3109. Niveles de expresión varían en varios órdenes de magnitud. Principales señalización vías están bien representadas: mayoría vías están "fuera" de la diferenciación y las vías de supervivencia, crecimiento "encendido." Aproximadamente 50% de los genes expresados por cada línea no forman parte del sistema común y estos individualidad considerable de Mostrar. Treinta y uno por ciento se expresan en un nivel superior en línea al menos una célula que en cualquier etapa de desarrollo individual, sugiriendo que se enriquece cada línea para genes característicos de pequeños conjuntos de células. Lo más destacable es que líneas derivadas de disco imaginal generalmente pueden ser asignadas, sobre la base de expresión, a pequeños territorios en desarrollo de discos. Estas asignaciones revelan inesperada estabilidad de grano fino incluso determinación espacial. No hay líneas de dos celulares muestran expresión del factor de transcripción idéntica. Concluimos que cada línea conserva características de una célula individual fundador sobrepuesto en un patrón común de expresión de genes de "línea celular".

Anotación Profunda De Drosophila Melanogaster MicroRNAs Rinde Penetraciones En Su Elaboración, Modificación Y Aparición

Desde la anotación inicial de miRNAs de RNAs cortos clonadas por los grupos de Ambros, Danziger y Bartel en 2001, más de un centenar de estudios han intentado identificar miRNAs adicional en varias especies. Divulgamos aquí un metanálisis de datos cortos de RNA de Drosophila melanogaster, agregación de bibliotecas publicadas con 76 conjuntos de datos que hemos generado para el proyecto modENCODE. En total, comenzamos con más de 1 billón Lee crudo de 187 bibliotecas que comprende diversas etapas del desarrollo, tipos tejidos específicos y células, condiciones mutantes o Argonaute immunoprecipitations. Hemos aclarado varias características de miRNA conocido loci, incluyendo subproductos múltiples fases de cultivo y corte en cuadritos, abundantes alternativas 5' termini de ciertos miRNAs, frecuentes 3' untemplated adiciones y potencial edición eventos. También se identificaron 49 novela ubicaciones genómicas de miRNA producción y 61 loci candidato adicional con pruebas limitadas para la biogénesis de miRNA. Aunque estos loci amplían el catálogo de miRNA de Drosophila, este trabajo apoya la idea de que un conjunto restringido de transcripciones celulares es competente para procesar específicamente por la vía de Drosha/Dicer-1. Inesperadamente, detectamos miRNA producción de codificación y sin traducir regiones de mRNAs y encontraron el fenómeno de la producción de miRNA de la hebra antisentida de lugares geométricos conocidos común. En conjunto, este estudio establece una base completa para el estudio de la diversidad de miRNA y evolución en un modelo animal complejo.

El Transcriptoma Del Desarrollo De Drosophila Melanogaster

Drosophila melanogaster es uno de los organismos modelo genético más bien estudiadas; sin embargo, su genoma contiene codificación unannotated y genes no codificantes, transcripciones, exones y sitios de edición de RNA. Anotación y descubrimiento completo son requisitos previos para la comprensión de cómo la regulación de la transcripción, empalme y edición de RNA dirige el desarrollo de este organismo complejo. Aquí utilizamos RNA-Seq, alicatados de microarrays y secuenciación del cDNA para explorar el transcriptoma en 30 distintas etapas de desarrollo. Se identificaron 111.195 nuevos elementos, entre ellos miles de genes, transcripciones de codificación y no codificantes exones, empalme y edición de eventos y había deducido de isoformas de la proteína que previamente eludieron descubrimiento utilizando predicción experimental, establecido y enfoques basados en la conservación. Estos datos sustancialmente amplían el número de elementos conocidos transcritos en el genoma de Drosophila y proporcionan una visión de alta resolución de transcriptoma dinámica a lo largo del desarrollo.

Donde El Descubrimiento De Genes Se Convierte En Biología De Sistemas: Genoma Escala ARNi Pantallas En Drosophila

Biología de sistemas pretende describir la contemplación complejo entre los bloques de construcción celulares que, en su concurrencia, dan lugar a las propiedades emergentes observadas en las respuestas y comportamientos celulares. Este enfoque trata de determinar los jugadores moleculares y los principios arquitectónicos de sus interacciones dentro de las redes genéticas que controlan ciertos procesos biológicos. Pantallas a gran escala de pérdida de función, aplicables en diversos sistemas de modelo diferente, han comenzado a interrogar sistemáticamente toda genomas para identificar los genes que contribuyen a una cierta respuesta celular. En particular, ARN de interferencia (ARNi)-basado en pantallas de alto rendimiento han desempeñado un papel decisivo en la determinación de la composición de sistemas regulatorios y emparejado con datos integrativas análisis han comenzado a delinear las redes genéticas que controlan los procesos biológicos y de desarrollo de la célula. A través de la creación de herramientas para pantallas de ARNi genoma tanto in vitro como in vivo, Drosophila melanogaster se ha convertido en uno de los organismos modelo clave en la investigación de la biología de sistemas y en los últimos años ha contribuido masivamente a y por lo tanto en forma de esta disciplina. Cables Syst Biol Med 2011 3 471-478 DOI: 10.1002/wsbm.127

Una Pantalla De ARNi Genoma Identifica Los Componentes Centrales Del Puesto De Control De Daños De ADN G₂-M

El control de daños de ADN, el primer camino conocido para activarse en respuesta al daño del ADN, es un mecanismo por el cual el ciclo celular es detenido temporalmente para permitir la reparación del ADN. La vía de checkpoint transmite las señales de los sitios de daño en el ADN a la maquinaria del ciclo celular a través de la ATM evolutivamente conservada (ataxia telangiectasia mutado) y cascadas de la quinasa ATR (ATM y Rad3-relacionados). Realizamos una pantalla genoma ARNi (ARN de interferencia) células de Drosophila para identificar genes desconocidos y caminos necesarios para el puesto de control de G₂-M inducida por las roturas de doble cadena de ADN (consejos escolares distritales). Nuestro análisis a gran escala una vista a nivel de sistemas del puesto de control de G₂-M y revelaron las acciones coordinadas de determinadas clases de proteínas, que incluyen a los involucrados en la reparación del ADN, la replicación del ADN, control del ciclo celular, regulación de la cromatina y proceso del ARN. Además, desde la pantalla y análisis in vivo, identificamos previamente desconocidos papeles de dos genes de respuesta de daño de ADN, mus101 y mus312. Nuestros resultados sugieren que el complejo del preiniciación ADN de la replicación que incluye MUS101 y los complejos de Nucleasa que contiene MUS312, que son importantes para la reparación de la OSD, también funciona en el puesto de control de G₂-M. Nuestros resultados proporcionan información sobre los diversos mecanismos daño de la DNA de enlace y el puesto de control vía de señalización.

Falsas Tasas Negativas En Pantallas De ARNi Basadas En Células De Drosophila: Un Estudio De Caso

High-throughput screening utilizando RNAi es un método de descubrimiento del gen potente pero se complica a menudo con resultados falsos positivos y falsos negativos. Mientras que los falsos positivos asociados con reactivos de RNAi ha sido objeto de extenso estudio, el número de falsos negativos ha recibido menos atención.

La Era De La Biología Del Desarrollo De Sistemas

Estrictos Análisis De Funciones De Los Genes Y Las Interacciones Proteína-proteína Mediante Fluorescencia Etiquetan Genes

En Drosophila colecciones de líneas de la trampa de la proteína fluorescente verde (GFP) se han utilizado para sondear los patrones de expresión endógena de genes atrapados o la localización subcelular de sus productos proteicos. Aquí, describimos un método, basado en los transgenes shRNA no superpuestos, muy específica, dirigidos contra la GFP que extiende la utilidad de estas colecciones a los estudios de pérdida de función. Además, utilizamos un transposón MiMIC para generar las trampas de la GFP en líneas celulares de Drosophila con patrones de distinta localización subcelular, que permitirán pantallas de alto rendimiento utilizando proteínas fluorescencia de etiquetado. Por último, os mostramos que trampas fluorescente, Nanoanticuerpo recombinante y espectrometría de masas, permiten el estudio de los complejos de la proteína endógena en Drosophila.

Control Del Plano De La Hendidura Mitótico Por Topología Epitelial Local

Durante casi 150 años, se ha reconocido que forma células influye fuertemente en la orientación del plano de división mitótica (p. ej., Hofmeister, 1863). Sin embargo, todavía sabemos poco acerca de la compleja interacción entre la célula forma y orientación del plano de la hendidura en epitelios, donde emergen geometrías de células poligonales de múltiples factores, incluyendo el embalaje de la célula, crecimiento celular y división celular sí mismo. Aquí, mediante simulaciones mecánicas, mostramos que las formas poligonales de células individuales sistemáticamente pueden sesgar las orientaciones del eje largo de sus vecinos mitóticos adyacentes. Sorprendentemente, análisis de epitelios de animales y planta epidermis confirman una correlación sólida y casi idéntica entre topología celular local y la orientación del plano de la hendidura in vivo. Usando matemáticas simples, demostramos que este efecto se deriva de las limitaciones fundamentales del embalaje. Nuestros resultados sugieren que la topología epitelial local es un determinante clave de la orientación del plano de la hendidura, y ese sesgo plano de la hendidura puede ser una característica generalizada de hojas de células poligonales en plantas y animales.

Dominio De Poliglutaminas Ampliado Posee Actividad De Exportación Nuclear Que Modula La Localización Subcelular Y Toxicidad De La Proteína De La Enfermedad De PoliQ Via Exportin-1

Enfermedades de poliglutaminas (poliQ) son un grupo de trastornos neurodegenerativos tardía, progresiva causada por CAG repetición del trinucleotide en la región de la codificación de los genes de la enfermedad. El núcleo de la célula es un importante sitio de la patología en enfermedades poliQ y dysregulation transcripcional es uno de los sellos patológicos observados. En este estudio demostramos que exportin-1 (Xpo1) regula la distribución de Nucleocitoplasmático de proteína poliQ ampliado. Se encontró que la proteína poliQ ampliado, pero no su forma no expandido, posee actividad de exportación nuclear e interactúa con Xpo1. Manipulación genética de los niveles de expresión de la Xpo1 en modelos transgénicos de Drosophila de enfermedad de poliQ confirmaron el papel de las exportaciones nucleares específicas de Xpo1 en proteína poliQ ampliado. Sobre la caída de la Xpo1, la proteína poliQ ampliado se mantuvo en el núcleo. La proteína nuclear enfermedad mayor toxicidad poliQ atando al promotor del gen de la proteína (hsp) de la descarga de calor y abolió la inducción del gen de hsp. Además, descubrimos una disminución del desarrollo de los niveles de la proteína Xpo1 in vivo que contribuye a la acumulación de proteína poliQ ampliado en el núcleo de los ratones transgénicos poliQ sintomática. Tomados en conjunto, primero mostramos que Xpo1 es un receptor de las exportaciones nucleares para dominio poliQ ampliado, y nuestros resultados establecen un vínculo directo entre la exportación nuclear de la proteína y la naturaleza progresiva de la neurodegeneración poliQ.

Un Recurso De ShRNA Genoma-escala Para Transgénico RNAi En Drosophila

Existen transgénicos recursos de RNAi en Drosophila melanogaster basado en horquilla de largo double-stranded RNAs son poderosas herramientas para estudios funcionales, pero son ineficaces en la caída de gene durante la oogénesis, un sistema importante modelo para el estudio de muchas cuestiones biológicas. Mostramos que shRNAs, inspirados en un microARN endógena, son muy eficaces en el silenciamiento de la expresión génica durante la oogénesis. También describimos nuestro progreso hacia la construcción de un recurso de shRNA genoma.

MicroRNA Inusualmente Eficaces Dirigidos a Dentro De Las Regiones De Codificación Ricos En Repetición De MRNAs Mamíferos

MicroRNAs (miRNAs) regulan numerosos procesos biológicos por base con destino mensajero ARN (mRNAs), principalmente a través de sitios en regiones no traducidas de 3' (UTRs), para dirigir la represión de estos objetivos. Aunque a veces se han observado miRNAs a genes diana a través de sitios en marcos de lectura abierta (ORFs), estudios de gran escala han demostrado tal orientación para ser generalmente menos efectivo que 3' UTR targeting. A continuación, os mostramos que varios miRNAs cada destino de importantes grupos de genes a través de múltiples sitios dentro de sus regiones de codificación. Esta ORF targeting, que media vez predecible y eficaz represión, surge de secuencias altamente repetidas que contiene sitios de destino de miRNA. Demostramos que estas repeticiones de la secuencia en gran parte se presentan a través de duplicaciones evolutivas y ocurren particularmente con frecuencia dentro de las familias de genes de zinc-finger C(2)H(2) parálogo, sugiriendo la posibilidad de su regulación coordinada. Ejemplos de ORFs dirigidos por miR-181 ambos el supresor de tumores conocidos RB1 y RBAK, que codifican una proteína de zinc-finger C(2)H(2) y socio de la Unión transcripcional de RB1. Nuestros resultados indican una función para ricos en repetir secuencias de codificación en la mediación de regulación postranscripcional y revelan las circunstancias en que se puede predecir confiablemente represión miRNA-mediada a través de sitios ORF.

Drosophila Como Modelo Para La Comunicación Interorgan: Lecciones De Estudios Sobre La Homeostasis Energética

Los estudios actuales de comunicación fisiológica entre órganos de Drosophila están empezando a abordar el problema fundamental de cómo nutrientes regulan la crecimiento, comportamiento de la célula de vástago, inmunidad y envejecimiento. Avances en el kit de herramientas genéticas de Drosophila permitirá el diseño de pantallas genéticos identificar sistemáticamente los factores implicados en la comunicación del órgano.

Un Enfoque Integrador a Ortólogo De Predicción Para Estudios Funcionales Centradas En La Enfermedad Y Otros

Asignación de orthologous genes entre especies sirve un papel importante en la genómica funcional permitiendo a los investigadores a desarrollar hipótesis sobre funciones de los genes de una especie basada en lo que se conoce acerca de las funciones de ortólogos en otras especies. Existen varias herramientas para predecir las relaciones de gene orthologous. Sin embargo, estas herramientas pueden dar resultados diferentes e identificación de ortólogos prevista no siempre es sencillo.

Proyección De ARNi Comparativo Identifica Un Actinome Metazoarios Conservado Núcleo Por Fenotipo

Aunque un gran número de proteínas de unión a actina y sus reguladores ha sido identificado a través de enfoques clásicos, sigue habiendo lagunas en nuestro conocimiento. Aquí, utilizamos interferencia del ARN del genoma como un método sistemático para definir reguladores de actina metazoarios basados en fenotipo visual. Utilizando pantallas comparativos en Drosophila cultivada y células humanas, generamos perfiles fenotípicos de los reguladores de la actinia anotado junto con proteínas con dominios de unión a actina predichos. Estos clusters fenotípicos para los metazoos conocida "actinome" fueron utilizados para identificar la supuesta nueva base actina reguladores, junto con un número de genes con funciones conservadas pero poco estudiados en la regulación del citoesqueleto de actina, que varios de los cuales estudiamos detalladamente. Este trabajo sugiere que aunque la búsqueda de nuevos componentes de la maquinaria de la actinia de base está a punto de saturación, regulación a nivel de exportación de actina nuclear RNA empalme, ubiquitinación y otros procesos aguas arriba sigue siendo una frontera inexplorada pero importante de la biología de la actina.

Proyección De RNAi: Nuevos Enfoques, Entendimientos Y Organismos

ARN de interferencia (ARNi) conduce a la caída de la secuencia específica de funciones de los genes. El enfoque puede utilizarse en grandes pantallas para interrogar la función en varios organismos modelo y un número creciente de otras especies. Genoma-escala ARNi pantallas son habitualmente realizados en células cultivadas o primarias o in vivo en organismos como el C. elegans. Proyección de RNAi de alto rendimiento se beneficia desde el desarrollo de sofisticadas herramientas de instrumentación y software nuevos para recopilar y analizar datos, incluyendo datos de imagen de alto contenido. Los resultados de grandes pantallas de ARNi ya han demostrado útiles, hacia un entendimiento nuevo sobre funciones de los genes correspondientes a temas tales como infección, cáncer, obesidad y envejecimiento. Sin embargo, advertencias importantes aplicarán y deben tomarse en consideración al desarrollo o interpretación ARNi pantallas. Cierto nivel de falso descubrimiento es inherente a los acercamientos de alto rendimiento y específico para pantallas de RNAi, falso descubrimiento debido a los efectos del objetivo (OTAs) de reactivos de RNAi sigue siendo un problema. La necesidad de mejorar nuestra capacidad para usar RNAi para dilucidar gene funcionar a gran escala y en sistemas adicionales continúa ser abordadas a través de un diseño mejorado de la biblioteca del RNAi, desarrollo de innovadores computacional y herramientas de análisis y otros enfoques. Cables RNA 2011 DOI: 10.1002/wrna.110 para más recursos relacionados con este artículo, visite la Página Web de cables.

Proteómica Y Paisaje Genómica Funcional Del Receptor Tirosina Quinasa Y Ras Para Señalización De La Quinasa Regulada Por Señal Extracelular

Caracterizar el alcance y la lógica de las redes de señalización es esencial a la especificidad de la comprensión en esas situaciones fisiológicas y fisiopatológicas como célula sino decisiones y mecanismos de oncogénesis y resistencia a la quimioterapia. Cell-based RNA de interferencia (ARNi) pantallas permiten la inferencia de un gran número de genes que regulan vías de señalización, pero estas pantallas no pueden proporcionar la estructura de la red directamente. Describimos una quinasa de red integrada alrededor de la canónica receptor tirosina quinasa (RTK) - Ras - extracelular regulada por señal (ERK) vía, generado mediante la combinación de pantallas de ARNi genoma paralelos con la asignación de interacción (PPI) de proteínas por purificación-espectrometría de afinidad de tándem de señalización. Encontramos que sólo una pequeña fracción del número total de hits de pantalla PPI o ARNi fue aislada bajo todas las condiciones probadas y que la mayoría de ellas representa los componentes conocidos vía canónica, sugiriendo que se sabe mucho de la vía ERK canónica de base. Porque la mayoría de los reguladores recién identificados son probablemente celular tipo RTK específicas y, nuestro análisis proporciona un recurso para comprender cómo se regula la salida a través de esta vía clínicamente relevante en diferentes contextos. Divulgamos roles en vivo por varios de los reguladores previamente desconocidos, incluyendo CG10289 y PpV, los ortólogos de Drosophila de dos componentes de la serina/treonina-proteína fosfatasa 6 complejo; la Drosophila ortólogo de TepIV, una proteína glycophosphatidylinositol-ligado mutado en cánceres humanos; CG6453, una subunidad noncatalytic de la glucosidasa II; y Rtf1, una histona metiltransferasa.

Identificación De Precursores Del Midgut Adultos En Drosophila

El intestino medio adulto de Drosophila se piensa para presentarse de un rudimento endodermal especificado durante la embriogénesis. Estudios previos han reportado que la presencia de células individuales llamados precursores del midgut adultos (amperios) así como "Islas del midgut" o "islotes" de tejido celular embrionaria y larval. Aún no se ha caracterizado la relación precisa entre las poblaciones de células progenitoras y las células de los adultos del midgut. Usando una combinación de marcadores moleculares y el rastreo de linaje celular dirigida, Proporcionamos evidencia que el adulto midgut surge de una población molecularmente diferente de las células presentes por la transición embrionario/larval. Amperios residen en una distinta posición basal en el intestino medio larval donde permanecen en todas las etapas posteriores de larvas y pupas y en la edad adulta. Al menos cinco fases de actividad de AMP se asocian con el proceso gradual de formación celular. Nuestros datos muestran que durante los estadios larvarios amperios dan lugar al presunto epitelio adulto; durante etapas de pupal amperios contribuyen al tamaño final, numero de celular y forma. Por último, una pantalla genética ha llevado a la identificación del receptor Ecdisona como regulador de la expansión de la AMP.

FlyRNAi.org--la Base De Datos Del Centro De Proyección De Drosophila ARNi: 2012 Actualización

FlyRNAi (http://www.flyrnai.org), el sitio web de la Drosophila ARNi Screening Center (DRSC) en Harvard Medical School y la base de datos sirve un doble papel, producción de reactivos para ARN de interferencia (ARNi) en células de Drosophila y ARNi pantalla resultados de seguimiento. El sitio web y base de datos se utiliza como una plataforma para la disponibilidad de la comunidad de protocolos, herramientas y otros recursos útiles para investigadores, planificación, realización, analizar o interpretar los resultados de Drosophila ARNi pantallas. Basado en nuestra propia experiencia y usuario retroalimentación, hemos hecho varios cambios. En concreto, nos hemos reestructurado la base de datos para dar cabida a nuevos tipos de reactivos; información agregada sobre nuevas bibliotecas de RNAi y otros reactivos; actualiza la interfaz de usuario y la página web; y añadidos nuevas herramientas de utilidad para la comunidad de Drosophila y otros. En general, el resultado es un sitio web y base de datos más útiles, flexible e integral.

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