تقدم هذه المقالة طريقة التزاوج القائم لتسهيل فحص أوفيريكسبريشن في مهدها الخميرة استخدام مكتبة صفت بلازميد.
مقالة منهجية
تقدم هذه المقالة طريقة التزاوج القائم لتسهيل فحص أوفيريكسبريشن في مهدها الخميرة استخدام مكتبة صفت بلازميد.
الخميرة مهدها قد استخدمت على نطاق واسع كنموذج لدراسة البروتينات المرتبطة بالأمراض التي تصيب الإنسان. الفحص الوراثي على نطاق الجينوم أداة قوية التي يشيع استخدامها في الدراسات الخميرة. التعبير عن عدد من البروتينات المرتبطة بأمراض الأعصاب في الخميرة الأسباب سيتوتوكسيسيتي وتشكيل التجميعية، ولخص النتائج في المرضى الذين يعانون من هذه الاضطرابات. هنا، يمكننا وصف طريقة لفحص نموذج خميرة من البروتين المرتبط بالتصلب العضلي الجانبي فوس لمعدلات سميته. بدلاً من استخدام التحويل، هذا البرنامج فحص جديدة تعتمد على التزاوج من الخميرة لإدخال لمكتبة أراييد من البلازميدات في نموذج الخميرة. يحتوي الأسلوب على التزاوج اثنين من مزايا واضحة: أولاً، أنها ذات كفاءة عالية؛ ثانيا، يمكن تخزين مكتبة والبلازميدات arrayed قبل تحويلها للطويلة الأجل أسهم والغليسيرول وتطبيقها بسرعة على شاشات أخرى دون أن الخطوة كثيفة العمالة للتحول إلى نموذج الخميرة في كل مرة. ونحن تثبت كيف يمكن أن تستخدم هذا الأسلوب بنجاح على الشاشة للجينات التي تعديل سمية فوس.
مهدها الخميرة Saccharomyces cerevisiae كانت تستخدم على نطاق واسع في البحوث العلمية الأساسية1 فهم العمليات الخلوية التي تتصل مباشرة بالأمراض التي تصيب الإنسان. وعلاوة على ذلك، قد استخدمت ككائن نموذج لدراسة البروتينات البشرية المرتبطة بالمرض، مثل تلك المرتبطة بأمراض الأعصاب الأكثر شيوعاً، بما في ذلك مرض الزهايمر ومرض باركنسون ومرض هنتنغتون والجانبي الضموري 2من التصلب الجانبي (المرض). ميزة نموذج الخميرة هو السهولة التي يمكن أن يؤديها شاشة على نطاق الجينوم لتحديد المسارات الخلوية المتصلة بسمية البروتينات ذات الصلة بالمرض، مما يعطي نظرة ثاقبة إليه سميتها. شاشة واحدة من هذا القبيل يطلق على شاشة مكتبة overexpression، فيه كل من جينات الخميرة 5,500 في مكتبة أراييد تتحول إلى نموذج خميرة على تحديد الجينات التي يمكن تعديل السمية عند أوفيريكسبريسيد. هذا أسلوب الفرز قد طبقت بنجاح في نماذج الخميرة متعددة الأعصاب المرتبطة بالمرض البروتينات، بما في ذلك هونتينجتين لمرض هنتنغتون3، α-سينوكلين لمرض باركنسون4،5 ، Aβ6من مرض الزهايمر، وفوس، ماساتشوستس-43 للمرض7،،من89. الخطوة كثيفة العمالة أكثر من الشاشة على حدة في حين أنه يتم عادة في طريقة الفائق10، هو تحويل جينات الخميرة 5,500 من مكتبة أراييد. يجب أن يتم تنفيذ هذه الخطوة في كل مرة يتم تكرار الفحص، وكلما نموذجا خميرة المنشأة حديثا تحتاج إلى دراسة. من المهم إيجاد وسيلة أكثر كفاءة لإنجاز هذه المهمة.
[ستبلى] يمكن أن توجد خلايا الخميرة في أشكال فرداني والنباتات على حد سواء. هناك نوعان من المقابلة للتزاوج أنواع الخلايا فرداني، يزاوج نوع والخلايا α. فرداني للتزاوج كل نوع تنتج وتفرز فرمون التزاوج المحددة الخاصة بهم، التي تستجيب فقط الخلايا نوع التزاوج المعاكس. وهذا يسمح للتزاوج بين والخلايا α لإنتاج الخلايا ضعفاني مستقرة،/α. هذه العملية هي عفوية وذات كفاءة عالية11. يمكن لنا أن نستفيد من هذه دورة حياة فريدة من نوعها S. cerevisiae لإدخال بلازميد المكتبة. وبشكل أكثر تحديداً، ستحول كل الجينات في مكتبة صفت بلازميد إلى الخلايا فرداني من نوع التزاوج واحد، أي، خلية α. سيتم تخزين هذه الخلايا التي تحتوي على جينات مكتبة ثم والغليسيرول الأسهم في شكل 96-جيدا أراييد. لكل طراز الخميرة التي تحتاج إلى فحص، يمكن إذابة خلايا الخميرة التي تحتوي على جينات مكتبة من المخزون والغليسيرول، ويمكن أن يتم الفحص عن طريق التزاوج مع نموذج الخميرة من اهتمام بالمقابل التزاوج نوع، أينوع التزاوج. هذه الفكرة من استخدام التزاوج للجمع بين اثنين من الجينات في الخميرة ليست جديدة. قد طبقت بنجاح في الخميرة الفائق الفرز الهجين اثنين، فيه بناء طعم (أي، Gal4-الحمض النووي-ملزمة المجال الأنشطار) في نوع التزاوج واحد جمعت عن طريق التزاوج مع بنية بري من مكتبة أراييد 12-غير أن هذه الاستراتيجية لم تطبق ابدأ في عروض مكتبة أوفيريكسبريشن، التي استخدمت دائماً طرق التحويل التقليدية.
قبل إنشاء مختبرنا نموذج خميرة فوس البروتين المرتبط بالمرض7. من خلال الفحص مكتبة أوفيريكسبريشن باستخدام أسلوب التحويل اكتشفنا خمس جينات الخميرة (ECM32، NAM8، SBP1، SKO1، و VHR1) أن إنقاذ سمية فوس عند أوفيريكسبريسيد. وتأكدت هذه النتائج بشكل مستقل مع دراسة مماثلة بآخر مجموعة8. وأبدى hUPF1، homolog الإنسان من ECM32، لاحقاً لقمع السمية في الخلايا العصبية الأولية13 وفي نموذج حيوان من المرض14 كذلك. باستخدام هذه الجينات الخمسة كدليل على المبدأ، علينا أن نبرهن أن الجينات خمس جميع المثل إنقاذ فوس السمية عند إدخالها في نموذج الخميرة فوس بالتزاوج. حيث يمكن تخزينها بشكل دائم في الأسهم والغليسيرول خلايا الخميرة التي تحتوي على جينات مكتبة وإحياء كلما دعت الحاجة، سيتم إزالة هذا الأسلوب القائم على التزاوج خطوة وقتاً طويلاً لتحويل كل مرة المكتبة بحاجة إلى فحص ضد. منذ التزاوج ذات كفاءة عالية بأي تحويل بلازميد المعنية، هذه الاستراتيجية أيضا إلى حد كبير يقلل التكلفة المرتبطة بتنقية وتحويل مكتبة بلازميد كبيرة. سوف نطبق هذا الأسلوب بنجاح إلى مكتبة الفرز ضد الخميرة نموذج فوس.
إجراء الفرز على أساس التزاوج يرد بإيجاز في الشكل 1. في البداية، تتحول إلى سلالة خميرة فرداني من التزاوج α نوع استخدام بروتوكول تحول الفائق خميرة التي يحتوي على كل من لوحة 96-جيدا جيدا الخميرة تحول مع بلازميد مكتبة محددة المكتبة بلازميد صفت. يتم حفظ هذه المجموعة من الخميرة المحولة كمخزون والغليسيرول يمكن إذابة وإحياؤها لاستخدامها في وقت لاحق. نموذج الخميرة من الاهتمام، في هذه الحالة سمية فوس، يجب أن يتم إنشاؤها في سلالة خميرة فرداني مع نوع التزاوج المعاكس (التزاوج نوع). في طريقة الفائق باستخدام معقم 96-دبوس مثاليان، سلالة فوس وسلالات الخميرة التي تحتوي على مكتبة بلازميد يتم تحويلها إلى لوحات 96-البئر الذي يحتوي على الوسائط الغنية، ويسمح لرفيقه. بعد التزاوج، كمية صغيرة من كل بئر الثقافة التزاوج يتم نقلها إلى 96-جيدا لوحات تحتوي على وسائط الإعلام التسرب الاصطناعية في الخميرة مثنوية فقط التي تحتوي على كلا فوس ومكتبة الجينات يمكن أن تنمو. ثم يتم استخدام جهاز اكتشاف روبوتية لنقل الثقافة الخميرة من كل بئر على لوحات أجار فيها فعل التعبير عن فوس والجينات المكتبة. بالإضافة إلى ذلك، رصدت الثقافة الخميرة للتحكم في لوحات أجار حيث فوس والجينات مكتبة لا يعبر عن. في أعقاب النمو على ألواح أجار، سيتم تحديد الجينات التي إنقاذ أو تزيد من حدة سمية فوس.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ملاحظة: بروتوكول الموصوفة هنا صمم لفحص والبلازميدات مكتبة الواردة في عشر لوحات 96-جيدا لكن يمكن تحجيمها صعودا أو هبوطاً تبعاً لذلك. البروتوكول يحتاج إلى تكرار لإكمال فحص مكتبة كاملة. عادة، يمكن أن تعالج بشكل مريح الفحص ضد 10 لوحات من الجينات مكتبة في كل مرة بشخص واحد.
1-الإعداد للتحول الخميرة 96-جيدا
ملاحظة: هذه الخطوة ويتم ذلك كما سبق وصف7،10.
2-الخميرة التحول
3-التزاوج بين الخلايا التي تحتوي على جينات مكتبة والخميرة الاستعلام
4-اكتشاف الإنزيم
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتين المرتبط بالمرض فوس، الحمض النووي الريبي/DNA بروتين، درست سابقا في الخميرة فرداني7،8. الوراثية الفحص باستخدام الأسلوب القائم على التحول اكتشفت عدة جينات الخميرة التي تقمع سمية فوس. Homolog الإنسان واحدة من جينات الخميرة اتضح فيما بعد أن تكون فعالة في قمع السمية في الخلايا العصبية الأولية ونموذج الفئران من ALS13. هنا، نقوم باستخدام نفس نموذج الخميرة لإظهار أن overexpression مكتبة الفرز يمكن أن يؤديها...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
هنا، يمكننا وصف بروتوكولا لأداء شاشة overexpression بلازميد في استخدام التزاوج لإدخال بلازميد المكتبة في نموذج الخميرة الخميرة. باستخدام هذا النهج، يمكن فحص نماذج متعددة من الخميرة سمية البروتين أمراض الأعصاب باستخدام نفس المجموعة من الخميرة تحول مع مكتبة بلازميد. عملية شاقة للتحول يحتاج فقط إلى إجراء مرة واحدة، وبعد فيه الخميرة ذات كفاءة عالية التزاوج يستخدم لإدخال بلازميد المكتبة في سلالة الاستعلام. يعتمد هذا البروتوكول على استخدام المعدات الآلية الاستغناء عن وسائل الإعلام والثقافات الخميرة بقعة على لوحات أجار. في حين ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
ونحن ممتنون لمناقشات عميقة مع الأعضاء في جو المختبر ومختبر تشونغ، والدعم المالي من جامعة ولاية رأيت.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| سمك السلمون المنوية الحمض النووي (SS-DNA) | سيجما ألدريتش | ؛ D1626 | |
| مرق YPD | منتجات أبحاث الدولية (RPI) | Y20090 | |
| حبيبات أجار | فيشر العلوم | BP97445 | |
| D- (+) - منتجات أبحاث الجلوكوز | الدولية (RPI) | G32040 | |
| D- (+) - منتجات أبحاث Galactose | الدولية (RPI) | G33000 | |
| D- (+) - منتجات أبحاث خماسي الرافينوز | دولي (RPI) | R20500 | |
| كبريتات الأمونيوم | فيشر Sci | A702-500 | |
| Ura الاصطناعية - التسرب المتوسط | Clontech | 630416 | |
| الخميرة الأحماض الأمينية الملحة - هيستيدين / - يوراسيل | Clontech | 630422 | |
| قاعدة نيتروجين الخميرة بدون أحماض أمينية ومنتجات أبحاث كبريتات الأمونيوم | الدولية (RPI) | Y20060 | |
| ثنائي ميثيل سلفوكسيد (DMSO) فيشر | العلوم | S67496 | |
| أسيتات الليثيوم ، اللامائي | فيشر العلوم | AC268640010 | |
| البولي إيثيلين جلايكول 3350 (PEG-3350) | الطيف الكيميائي ؛ | PO125-12KG | |
| 96 دبوس النسخ المتماثل | Scinomix | SCI-5010-OS | |
| Nunc OmniTray | Thermo Sci | 140156 | |
| Corning Costar 96 لوحة فحص البئر ، قاع دائري مع غطاء | Fisher Sci | 07-200-760 | غير معالج ، معقم |
| Eppendorf ؛ Research plus Multichannel Pipette | Eppendorf | TI13690052 | حجم 30-300ul |
| Fisherbrand Isotemp الحمامات الجافة الرقمية / سخانات البلوك | فيشر العلوم | 88-860-023 | |
| Eppendorf MixMate | Eppendorf | 21-379-00 | |
| Eppendorf 5810R أجهزة الطرد المركزي | فيشر Sci | 05-413-112 | |
| Avanti J-26 XPI جهاز طرد مركزي | Beckman | 393127 | |
| MultiFlo FX متعدد الأوضاع موزع | BioTek | ||
| Rotor HDA | المغني |
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