المشفرة وراثيا هيستون-miniSOG يدفع الطفرات الوراثية الجينوم على نطاق بطريقة تعتمد الخفيفة والأزرق. هذه الطريقة الطفرات بسيطة وسريعة وخالية من المواد الكيميائية السامة، ومناسبة تماما للفحص الجيني إلى الأمام والتكامل التحوير.
مقالة منهجية
المشفرة وراثيا هيستون-miniSOG يدفع الطفرات الوراثية الجينوم على نطاق بطريقة تعتمد الخفيفة والأزرق. هذه الطريقة الطفرات بسيطة وسريعة وخالية من المواد الكيميائية السامة، ومناسبة تماما للفحص الجيني إلى الأمام والتكامل التحوير.
الفحص الجيني الأمامي في الكائنات الحية النموذجية هو العمود الفقري لاكتشاف الجينات والمسارات المهمة وظيفيا في العديد من العمليات البيولوجية. في معظم الشاشات القائمة على الطفرات ، اعتمد الباحثون على استخدام المواد الكيميائية السامة أو المواد المسرطنة أو التشعيع ، الأمر الذي يتطلب معدات معينة و / أو إعداد أمان و / أو التخلص من المواد الخطرة. لقد طورنا نهجا بسيطا للحث على طفرات وراثية في C. ايليجانس باستخدام هيستون-ميني SOG المعبر عن السلالة الجرثومية ، وهو مولد قوي محفز للضوء لأنواع الأكسجين التفاعلية. طريقة الطفرات هذه خالية من المواد الكيميائية السامة وتتطلب الحد الأدنى من سلامة المختبرات وإدارة النفايات. تشمل تعديلات الحمض النووي المستحثة تغييرات أحادية النيوكليوتيدات والحذف الصغير ، وتكمل تلك التي تسببها الطفرات الكيميائية الكلاسيكية. يمكن أيضا استخدام هذه المنهجية للحث على تكامل الجينات المعدلة وراثيا خارج الكروموسومات. هنا ، نقدم تفاصيل إعداد LED والبروتوكولات الخاصة بالطفرات القياسية وتكامل الجينات المعدلة وراثيا.
وقد استخدمت على نطاق واسع شاشات الوراثية إلى الأمام لتوليد طفرات الوراثية تعطيل العمليات البيولوجية المختلفة في الكائنات نموذج مثل ايليجانس انواع معينة (C. ايليجانس) 1. التحاليل التي أجريت على تلك المسوخ تؤدي إلى اكتشاف الجينات مهمة وظيفيا ويشير على مسارات 1،2. تقليديا، الطفرات في C. ويتحقق ايليجانس استخدام المواد الكيميائية تسبب الطفرات الوراثية، الإشعاع، أو الترانسبوزونات 2. المواد الكيميائية مثل methanesulfonate الإيثيلي (EMS) وN -ethyl- N -nitrosourea (ENU) تكون سامة للبشر؛ أشعة جاما أو الأشعة فوق البنفسجية (UV) الطفرات الإشعاع يتطلب معدات خاصة. وسلالات ينقول النشط، مثل سلالات mutator 3، يمكن أن تسبب الطفرات غير الضرورية أثناء الصيانة. لقد قمنا بتطوير مقاربة بسيطة للحث على الطفرات الوراثية باستخدام الضيائي المشفرة وراثيا-4.
يمكن أن أنواع الاكسجين التفاعلية (ROS) الحمض النووي من التلف 5.مولد صغير القميص الأوكسجين (miniSOG) هو بروتين الفلورية الخضراء من 106 الأحماض الأمينية التي تم تصميمها من قائمة القيم (الضوء، والأكسجين، والجهد) مجال نبات الأرابيدوبسيس phototropin 2 6. عند التعرض للضوء الأزرق (~ 450 نانومتر)، miniSOG يولد ROS بما في ذلك الأكسجين القميص مع فلوريدا AVIN النوكليوتيد بمثابة العامل المساعد 6-8، التي هي موجودة في جميع الخلايا. بنينا بروتين الانصهار صاحب-mSOG عن طريق وضع علامات miniSOG إلى C-محطة من هيستون-72، وجيم ايليجانس البديل من هيستون 3. نحن إنشاء واحدة في نسخة التحوير 9 في التعبير عن رأيه، mSOG في سلالة الجرثومية من C. ايليجانس تحت ظروف التربية العادية في الظلام، والديدان المعدلة وراثيا صاحب-mSOG لها حجم الحضنة العادي والعمر الافتراضي 4. عند التعرض إلى الضوء الأزرق LED، الديدان صاحب-mSOG تنتج الطفرات الوراثية بين ذريتها 4. الطيف من الطفرات المستحثة يتضمن تغييرات النوكليوتيدات، مثل G: C إلى T: A و G: C إلى C: G، وchromoso صغيرةلي الحذف 4. هذا الإجراء الطفرات بسيط على القيام بها، ويتطلب الحد الأدنى من الإعداد سلامة المختبر. هنا، نحن تصف الإعداد إضاءة LED وإجراءات الطفرات علم البصريات الوراثي.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1. بناء الصمام المنور
ملاحظة: يتم تلخيص معدات LED المطلوبة في قائمة المواد. الإعداد الصمام كامل صغير ويمكن وضعها في أي مكان في المختبر، على الرغم من أننا أوصي به أن توضع في غرفة مظلمة للسيطرة على التعرض للضوء من الديدان 4.
2. الأزرق علاج الخفيفة
ملاحظة: استخدم سلالة CZ20310 juSi164 [Pmex-5-HIS-72 :: miniSOG-3'UTR (TBB-2) + CB-UNC-119 (+)] UNC-119 (ED3) الثالث 4 هو السلالة متاح. في انواع معينة مركز علم الوراثة (CGC، http: //: //www.cgc.cbs.umn.edu/).
3. مثال على شاشة الوراثية إلى الأمام
ملاحظة: هذا مثال من الشاشة نسيلي مع 120 الجينوم فرداني للتحقق مما إذا كان الصمام وسلالة تعمل يبين الشكل 2 التخطيطي لهذا الإجراء.
4. مثال على التكامل خارج الصبغي التحوير
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
أجرينا شاشة الوراثية إلى الأمام مع CZ20310 juSi164 (ED3) UNC-119 باستخدام التعرض للضوء 30 دقيقة بعد بروتوكول قياسي الموصوفة في أقسام 2 و 3. من بين 60 F 1 لوحات الموافق 120 الجينوم فرداني mutagenized، وجدنا 8 F 1 لوحات مع F 2 الديدان التي تظهر الظواهر المرئية مثل عيب حجم الجسم (الشكل 3B)، حركة غير منسقة (الشكل 3C)، والفتك الكبار (الشكل 3D). لم نلاحظ أي اختلا...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
هنا، نحن تصف إجراءات تفصيلية من الطفرات علم البصريات الوراثي باستخدام اعرب-mSOG في سلالة الجرثومية وتقديم مثال على شاشة الوراثية إلى الأمام على نطاق صغير. بالمقارنة مع الطفرات الكيميائية القياسية، وهذه الطريقة الطفرات علم البصريات الوراثي لديها العديد من المزايا. أولا، فمن غير سامة، وبالتالي الحفاظ على أفراد المختبر بعيدا عن المطفرة الكيميائية السامة مثل نظم الإدارة البيئية، ENU وtrimethylpsoralen مع ضوء الأشعة فوق البنفسجية (TMP / الأشعة فوق البنفسجية). ثانيا، إن إجراء التجارب من...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
العمل مدعوم من قبل HHMI. نشكر أعضاء المختبر لدينا على مساعدتهم في اختبار البروتوكول ومراجعة المخطوطة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| مصدر ضوء LED فائق الطاقة | Prizmatix | UHP-mic-LED-460 | 460 & plusmn; 5 نانومتر |
| وحدة تحكم LED | Prizmatix | UHPLCC-01 | |
| مولد / مكبر للصوت رقمي | PASCO | PI-9587C | يعد متاحا. البديل هو PI-8127. |
| كابل BNC ذكر / ذكر | THORLABS | CA3136 | |
| واجهة USB-TTL | Prizmatix | مقياس | |
| ضوئي | THORLABS | PM50 وموديل D10MM | |
| ورق ترشيح | Whatman | 1001-110 | |
| مجهر مجسم | Leica | MZ95 | |
| لوحة | NGMيذوب 5 جم كلوريد الصوديوم ، 2.5 جم بيبتون ، 20 جم أجار ، 10 و ميكرو ؛ جم / مل من الكوليسترول في 1 لتر H2< / sub>O. بعد التعقيم ، أضف 1 ملي مولار CaCl 2 < / sub > ، 1 ملي مولار MgSO4< / sub > ، 25 ملي مولار KH2< / sub>PO4< / sub> (pH 6.0). | ||
| محلول | 10 ملي تريس (درجة الحموضة 8.8) ، 50 ملي كلوريد الكولينيوم ، 0.1٪ تريتون X-100 ، 2.5 ملي مللي مللي كلوريد < >2< / فرعي > ، 100 وميكرو ؛ جم / مل بروتيناز ك |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن