RESEARCH
Peer reviewed scientific video journal
Video encyclopedia of advanced research methods
Visualizing science through experiment videos
EDUCATION
Video textbooks for undergraduate courses
Visual demonstrations of key scientific experiments
BUSINESS
Video textbooks for business education
OTHERS
Interactive video based quizzes for formative assessments
Products
RESEARCH
JoVE Journal
Peer reviewed scientific video journal
JoVE Encyclopedia of Experiments
Video encyclopedia of advanced research methods
EDUCATION
JoVE Core
Video textbooks for undergraduates
JoVE Science Education
Visual demonstrations of key scientific experiments
JoVE Lab Manual
Videos of experiments for undergraduate lab courses
BUSINESS
JoVE Business
Video textbooks for business education
Solutions
Language
ar
Menu
Menu
Menu
Menu
A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Research Article
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Erratum Notice
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
توضح هذه المقالة منهجية مفصلة للطفرات العشوائية الجينات الهدف في الأنشطار الخميرة. على سبيل مثال، نحن نستهدف rpt4 +، الذي يشفر وحدة فرعية بروتوزوم 19S، وشاشة للطفرات التي تزعزع استقرار هيتيروتشروماتين.
عشوائية الطفرات الجينات المستهدفة يستخدم عادة لتحديد الطفرات التي تسفر عن النمط الظاهري المطلوب. من الأساليب التي يمكن استخدامها لتحقيق الطفرات العشوائية، بكر عرضه للخطأ وضع استراتيجية ملائمة وفعالة لتوليد مجموعة متنوعة من طفرات (أي.، مكتبة متحولة). بكر عرضه للخطأ هو الأسلوب المفضل عندما يسعى باحث إلى التحور منطقة محددة مسبقاً، مثل منطقة ترميز الجينات بينما يترك مناطق الجينوم أخرى لم تتأثر. بعد أن يتم تضخيمه المكتبة متحولة ببكر عرضه للخطأ، يجب المستنسخة إلى بلازميد مناسبة. حجم المكتبة التي تم إنشاؤها بواسطة PCR عرضه للخطأ مقيد بكفاءة الخطوة الاستنساخ. ومع ذلك، في انشطار الخميرة، شيزوساكتشاروميسيس بومبي، يمكن استبدال الخطوة الاستنساخ باستخدام الانصهار خطوة واحدة ذات كفاءة عالية PCR لإنشاء بنيات للتحول. ثم يمكن تحديد طفرات تعمل المطلوب استخدام الصحفيين المناسبة. هنا، نحن وصف هذه الاستراتيجية بالتفصيل، آخذا على سبيل مثال، مراسل إدراجها في هيتيروتشروماتين سينتروميريك.
علم الوراثة إلى الأمام هو أسلوب كلاسيكية التي تسعى طفرات تحدث بشكل طبيعي النمط الظاهري خاصة عرض الباحثين، وإجراء التحليلات الجينية. في علم الوراثة، وعكس تدخل الطفرات في جينات للفائدة وبحثها في النمط الظاهري. في هذه الحالة الأخيرة، غالباً ما يستخدم عشوائية الطفرات الجينات المستهدفة لتوليد مجموعة المسوخ التي تم تحديدها فيما بعد لتعمل المطلوب، مثل حساسية درجة الحرارة أو تغيير النشاط الأنزيمي. يمكن استخدام أساليب مختلفة لتحقيق الطفرات العشوائية، بما في ذلك عرضه للخطأ PCR1؛ إشعاع الأشعة فوق البنفسجية2؛ والمطفرات الكيميائية، مثل إيثيل ميثانيسولفوناتي (EMS) أو حمض النيتروز3؛ استخدام سلالات mutator مؤقتة، مثل تلك الإفراط معربا عن mutD5 4؛ والدنا5.
وهنا يصف لنا استراتيجية عكس-علم الوراثة التي نستخدم PCR عرضه للخطأ لإنشاء تجمعات متحولة لجينات مستهدفة في انشطار الخميرة. كما قد تخمين واحد من اسمها، ينشئ هذا الأسلوب الطفرات عن طريق إدخال أخطاء عمدا خلال PCR. خلافا لسائر الأساليب الطفرات، بكر عرضه للخطأ يسمح للمستخدم بتحديد المنطقة لتكون موتاجينيزيد. هذا يجعلها مفيدة بشكل خاص في الجهود الرامية إلى دراسة وظيفة البروتين/مجال الاهتمام.
وللتدليل على هذا الإجراء الطفرات العشوائية، هنا نستخدم rpt4 +، والذي يقوم بترميز فرعية بروتوزوم 19S، على سبيل مثال. Rpt4 قد ثبت أن لها وظائف مستقلة بروتيوليسيس في الكائنات الحية خلاف انشطار الخميرة6،7،،من89، ويمكن أن يسبب وجود عيب في بروتيوليسيس الآثار غير المباشرة بتغيير البروتينات المستويات. أننا، لذلك، فحص لطفرات التي أدت إلى التغييرات proteolysis المستقلة، بهدف التحقيق في وظيفة بروتوزوم في هيتيروتشروماتين.
يمكن تطبيقها على أي منطقة الجين PCR عرضه للخطأ بضبط المكان الذي ربط الإشعال. ويمكن تحديد طفرات تحدث التغيير المنشود المظهرية مع الصحفيين المناسبة. هنا، يمكننا الاستفادة من مراسل ade6 + إدراج كرر 1 الخارجي في السنترومير منطقة (otr)10. ويتكون heterochromatin التأسيسي في هذه المنطقة11، حتى يتم إسكات المراسل ade6 + في حالة البرية من نوع؛ يتم الإشارة إلى هذه المستعمرات الأحمر10. طفرة يزعزع heterochromatin التأسيسي في السنترومير سيؤدي إلى التعبير عن ade6 + المراسل، الذي هو تصور كمستعمرات بيضاء.
1. إعداد وسائل الإعلام
2-استنساخ rpt4 + ولها 5/3 ' تحيلها
3-الأخذ بالطفرة الصامتة (موقع تقييدXho1 )
4-عشوائية الطفرات rpt4 + ببكر عرضه للخطأ
5-إعداد الانصهار PCR شظايا (أساسه، 3 ' UTR)
6-جيل بناء التحول من الانصهار بكر (الشكل 1E)
7-تحول خميرة الأنشطار قبل انهانسر (الشكل 1F)
8-اختيار طفرات Heterochromatin-المزعزعة للاستقرار، والتحقق من وجود إيجابيات كاذبة
يمكن تحليل طفرات Rpt4 المكتسبة عن طريق اتباع الإجراءات المبينة في الشكل 1 بتقييم ألوان المستعمرات. تم اكتشاف ألوان المستعمرات على لوحات ذات الصلة في تناقص عدد الخلايا في الشكل 2. هو إسكات في البرية من نوع المراسل ade6 + إدراجها في منطقة هيتيروتشروماتين وتظهر المستعمرات الحمراء في لوحة نعم Ade. مرة واحدة هو زعزعة الاستقرار في هيتيروتشروماتين، وهو أعرب عن مراسل ade6 + ، يمكن ملاحظة مستعمرات بيضاء في لوحة Ade نعم كما هو الحال في clr4Δ المسخ. يتم فرزهم طفرات Rpt4 كما هو موضح. يظهر المسخ rpt4-1 في زعزعة هيتيروتشروماتين أشد.

الشكل 1 : التمثيل التخطيطي للبروتوكول. (أ) التمثيل التخطيطي للمنتج PCR التي حصل عليها الجولة الأولى من بكر، التي تتم مع الإشعال 1 و 2. (ب) على أساس تقييد استنساخ الجزء rpt4 + . (ج) يستخدم الطفرات موقع توجيه ناقل المستنسخة لإدخال طفرة صامتة التي تضيف موقع تقييد زهوي . (د) تتم الطفرات العشوائية rpt4 + ترميز المنطقة باستخدام PCR عرضه للخطأ. (ه) الجزء تحور rpt4 + والجزء كان UTR الجزء 3 ' هي انضم إلى الانصهار PCR لتوليد كاسيت جاهز للتحول. (و) يتم تحويل خلايا الخميرة الأنشطار مع الانصهار بناء بكر، الذي يحل محل التسلسل الذاتية rpt4 + باقترانها مثلى. (ز) تحديد أساسه المستعمرات هي طبق الأصل مطلي بنعم-Ade (Ade منخفضة) ولوحات فريق رصد السلام-Ade (لا أدى)، ويتم اختيار المستعمرات الإيجابية. (ح) بكر وتقييد زهوي اللاحقة للمنتج PCR تستخدم لتجنب المغلوطة. (ط) أن الطفرة التي تسبب النمط الظاهري تم تعريفها بواسطة الترقيع المستعمرات مختارة، وإكثار الخلايا، واستخراج الحمض النووي (جدنا)، وتسلسل من الجزء ذي الصلة من rpt4 +. (ي) وأكد الطفرات المسببة (وهي استبعد المغلوطة) بإدخال الطفرة إلى البرية من نوع الخلايا مباشرة. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

الشكل 2 : هيتيروتشروماتين دي القمع طفرات من Rpt4- رسم تخطيطي لمراسل otr1::ade6 + (أعلى). كانت رصدت تخفيف المسلسل 5 إضعاف من تحديد طفرات Rpt4 فرزهم على لوحات المشار إليها في النظام لزيادة مستوى heterochromatin زعزعة الاستقرار (أسفل). تم تعديل هذا الرقم من المادة 'بروتوزوم 19S ويشارك مباشرة في تنظيم heterochromatin تنتشر في انشطار الخميرة' من كبار المسئولين الاقتصاديين et al., 201724. يمكن العثور على هذا الرقم غير اقتصاص في المقالة الأصلية. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
| المكون | نوع اللوحة | |
| نعم | فريق رصد السلام | |
| استخراج الخميرة | 5 غرام/لتر | |
| الجلوكوز | 30 جرام/لتر | 20 غرام/لتر |
| الأدنين | 0.15 غرام/لتر | 0.1 جرام/لتر |
| الحامض الأميني | 0.15 غرام/لتر | 0.1 جرام/لتر |
| لوسين | 0.15 غرام/لتر | 0.1 جرام/لتر |
| اليوراسيل | 0.15 غرام/لتر | 0.1 جرام/لتر |
| بثالاتي الهيدروجين بوتاسيوم | 3 غرام/لتر | |
| غ2هبو4 | 2.2 غرام/لتر | |
| حمض الجلوتاميك L | 3.75 g/L | |
| الأملاح | 20 مل/لتر | |
| الفيتامينات | 1 مل/لتر | |
| المعادن | 0.1 مل/لتر | |
| أجار | 16 غرام/لتر | 16 غرام/لتر |
الجدول 1. مكونات نعم ولوحات فريق رصد السلام
| درجة الحرارة | الوقت | Cycle(s) |
| ج 95س | 2 دقيقة | دورة 1 |
| ج 95س | 20 s | دورات 30 |
| ج 55س | 30 s | |
| ج 72س | 2 دقيقة | |
| ج 72س | 8 دقيقة | دورة 1 |
| ج 8س | عقد |
الجدول 2. برنامج PCR الموصى بها للطفرات توجه الموقع
| درجة الحرارة | الوقت | Cycle(s) |
| ج 95س | 2 دقيقة | دورة 1 |
| ج 95س | 30 s | دورات 19 |
| ج 55س | 1 دقيقة | |
| ج 72س | 7 دقيقة | |
| ج 72س | 10 دقيقة | دورة 1 |
| ج 8س | عقد |
الجدول 3. برنامج بكر أوصى لبكر عرضه للخطأ
| درجة الحرارة | الوقت | Cycle(s) |
| ج 95س | 2 دقيقة | دورة 1 |
| ج 95س | 20 s | دورات 30 |
| ج 55س | 30 s | |
| ج 72س | 2 دقيقة | |
| ج 72س | 8 دقيقة | دورة 1 |
| ج 8س | عقد |
الجدول 4. وأوصى البرنامج بكر للحصول على جزء على أساسه
| تغيير | إلى | مثال على حالة rpt4 + |
| ناقل القالب | pFA6a-3HA-KANMX6 | |
| ناقلات--ربط تسلسل p7 | أتاكجكتجكتكاجتجكتجا | تجكتجاككتجاجااكتجاجتاكاتجاتاككاااجكتتاج أتاكجكتجكتكاجتجكتجا |
| معلقة تسلسل p7 | تسلسل 50bp الماضي بما في ذلك كودون التوقف | |
| تسلسل معلق من p8 | تسلسل 50bp الأول الحق بعد كودون التوقف (تسلسل التكميلية) | جاتكجاجكتكجتتااك آتكتتكاتكجتااكتاتكاتتتكاتجكتتتتجاتاتاتجتجكا |
| تسلسل p9 | بداية صحيحة بعد كودون التوقف | تجكاكاتاتاتككااااجككاتجا |
| تسلسل p10 | إنتاج ~ يفتت 500bp مع p9 (سيقيوكني التكميلية) | تاجاكجتتتتككتكجتتكتتجتك |
الجدول 5. التغييرات المطلوبة عند استخدام فاصل ADH بدلاً من فاصل الذاتية
| درجة الحرارة | الوقت | Cycle(s) |
| ج 95س | 2 دقيقة | دورة 1 |
| ج 95س | 20 s | دورات 30 |
| ج 55س | 30 s | |
| ج 72س | 1 دقيقة | |
| ج 72س | 8 دقيقة | دورة 1 |
| ج 8س | عقد |
الجدول 6. وأوصى البرنامج بكر للحصول على الجزء 3 ' UTR
| درجة الحرارة | الوقت | منحدر | Cycle(s) |
| 94سج | 2 دقيقة | دورة 1 | |
| 94سج | 20 s | 10 دورات | |
| ج 70س | 1 s | ||
| ج 55س | 30 s | 0.1 سج/s | |
| ج 68س | 02:30 دقيقة | ج 0.2 o/s | |
| 94سج | 20 s | 5 دورات | |
| ج 70س | 1 s | ||
| ج 55س | 30 s | 0.1 سج/s | |
| ج 68س | 02:30 دقيقة | 0.2 سج/s + s 5/دورة | |
| 94سج | 20 s | 10 دورات | |
| ج 70س | 1 s | ||
| ج 55س | 30 s | 0.1 سج/s | |
| ج 68س | 02:30 دقيقة | 0.2 سج/s + s/دورة 20 | |
| ج 72س | 10 دقيقة | دورة 1 | |
| ج 8س | عقد |
الجدول 7. برنامج PCR الموصى بها للانصهار بكر
| CBL1877 | h + | otr1R ade6-210 leu1-32 ura4-D18 (dg-غلو) Sph1:ade6 |
الجدول S1: السلالة المستخدمة في هذه الدراسة

الجدول S2: قائمة الإشعال المستخدمة في هذه الدراسة
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
توضح هذه المقالة منهجية مفصلة للطفرات العشوائية الجينات الهدف في الأنشطار الخميرة. على سبيل مثال، نحن نستهدف rpt4 +، الذي يشفر وحدة فرعية بروتوزوم 19S، وشاشة للطفرات التي تزعزع استقرار هيتيروتشروماتين.
وقدمت الدعم التمويلي لهذا المشروع من "برنامج بحوث العلوم الأساسية" عبر الوطنية بحوث مؤسسة من كوريا (جبهة الخلاص الوطني) الممولة من وزارة العلوم وتكنولوجيا المعلومات والاتصالات (2016R1A2B2006354).
| <قوي>1. وسائل الإعلام< / قوي> | |||
| الجلوكوز | سيجما ألدريتش | G8270-10KG | |
| مستخلص الخميرة | BD Biosciences | 212720 | |
| L-Leucine | JUNSEI | 87070-0310 | |
| كبريتات الأدينين | ACR | 16363-0250 | |
| Uracil   ؛ | سيجما ألدريتش | U0750 | |
| L-هيستيدين | سيجما ألدريتش | H8125 | |
| KH2PO4 | سيجما ألدريتش | 1.05108.0050 | |
| كلوريد الصوديوم | JUNSEI | 19015-0350 | |
| MgSO4& bull; 7H2< / sub>O | سيجما ألدريتش | 63140 | |
| CaCl2< / sub> | Sigma-Aldrich | 12095 | |
| فثالات البوتاسيوم | سيجما ألدريتش | P6758-500g | |
| إينوزيتول | سيجما ألدريتش | I7508-50G | |
| البيوتين | سيجما ألدريتش | B4501-100MG | |
| حمض البوريك | سيجما ألدريتش | B6768-1KG | |
| MnSO4 | سيجما - ألدريتش | M7634-500G | |
| ZnSO4< / sub>& bull; 7H2O | JUNSEI | 83060-031 | |
| FeCl2& bull; 4H2< / sub>O | KANTO | CB8943686 | |
| ثنائي هيدرات موليبدات الصوديوم | ياكوري | 31621 | |
| كي | JUNSEI | 80090-0301 | |
| CuSO4& bull; 5H2O | ياكوري | 09605 | |
| D-myo-inositol | MP الطب الحيوي | 102052 | |
| Pantothenate | YAKURI | 26003 | |
| حمض النيكوتينيك | سيجما ألدريتش | N4126-500G | |
| (NH4)2SO4 | سيجما ألدريتش | A4418-100G | |
| Agarose | Biobasic | D0012 | |
| G418 ، الوراثة | LPS | G41805 | |
| < قوي>2. تفاعلات الإنزيم< / قوي> | |||
| PfuUltra II Fusion HS DNA Polymerase | Aglient | 600380 | للطفرات الموجهة في الموقع |
| GeneMorphII طفرات عشوائية | Aglient | 200500 | ل PCR |
| المعرضة للخطأ Phusion عالية الدقة DNA Polymerase | Thermo Fisher | F-530L | للانصهار PCR |
| Ex Taq & nbsp ؛ بوليميراز الحمض النووي | تاكارا | RR001b | ل PCR العام |
| BamH1 | New England BioLabs | R0136S | |
| Xho1 | New England BioLabs | R0146S | |
| Dpn1 | New England BioLabs | R0176S | |
| 3. المعدات< / قوي> | |||
| مربع المخمطي ، أسود | VWR | 89033-116 | لأداة الطلاء المقلدة |
| VWR | 25395-380 | لنسخة طبق الأصل | |
| MicroPulser Electroporator | Biorad | 1652100 & nbsp ؛ | لتحويل الخميرة الانشطارية |
| كوفيت التثقيب الكهربائي ، فجوة 0.2 سم | Biorad | 1652086 | لتحويل الخميرة الانشطارية |
| Thermal Cycler | Bioer | BYQ6078 | لتفاعل منحدر PCR الانصهار |