يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

تواتر وتوزيع عمليات الانتقال في Caenorhabditis elegans الانقسام الاختزالي عن طريق التنميط الجيني SNP باستخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل في الوقت الحقيقي

1.2K مشاهدة

DOI:

10.3791/68183

يوليو 11, 2025

في هذه المقالة

ملخص

يوفر هذا البروتوكول طريقة لقياس ترددات التقاطع والتوزيع أثناء الانقسام الاختزالي في Caenorhabditis elegans. تم استخدام التنميط الجيني لتعدد الأشكال أحادي النوكليوتيدات مع تفاعل البوليميراز المتسلسل في الوقت الفعلي لتحديد أصل الكروموسومات. سمح رسم الخرائط المكون من 4 نقاط بتحديد توزيعات التقاطع لمناطق الذراع الأيسر والوسط والذراع الأيمن لكل كروموسوم.

الملخص

Caenorhabditis elegans هو كائن حي نموذجي ممتاز لدراسة الانقسام الاختزالي. بالإضافة إلى المزايا العامة ، مثل الدورة الإنجابية القصيرة ، والعديد من النسل ، والجسم الشفاف للتصوير ، هناك ستة أزواج من الكروموسومات المتجانسة الثلاثية المركز. هناك تداخل قوي للتقاطع وتنظيم توزيع التقاطع. لقياس تردد التقاطع ، تم تطوير رسم خرائط العلامات المرئية ، ورسم خرائط snip-SNP ، والقياس الكمي للعلامات الخلوية كسلائف لتكوين التقاطع. هنا ، نقدم طريقة التنميط الجيني المعدلة ل SNP لقياس تردد التقاطع والتوزيع في C. ايليجانس تكوين البويضات. يمكن أن تحذف هذه الطريقة الخطوات الشاقة لتقييد الهضم والرحلان الكهربائي للهلام وتجنب الحكم الغامض على نطاقات الحمض النووي غير المقطوعة. يتم إجراء التنميط الجيني لتعدد الأشكال أحادي النوكليوتيدات (SNP) باستخدام سلالة بريستول / هاواي الهجينة. يتيح لنا عبور الخنثى مع myo-3p :: الذكور المعبرين عن GFP التركيز على تكوين البويضات. ينتج محلل دودة واحدة قالب DNA كاف لجميع الكروموسومات الستة. تسمح مجسات كيمياء TaqMan القائمة على نوكلياز خارجي مقاس 5 بوصات ومجسات رابطة الأخدود الثانوي (MGB) الخاصة ب SNP بالكشف الدقيق عن SNP بمعدل التنميط الجيني يبلغ حوالي 97.7٪. نحن نستخدم الكشف الدقيق عن تعدد الأشكال لقياس تردد التقاطع في C. ايليجانس. يمكن أيضا تطبيق هذه الطريقة لتحديد تردد التقاطع في الطفرات الذكرية أو المعيبة المتقاطعة ، وكذلك لفترات كروموسومية أكثر تحديدا.

المقدمة

يعد التكوين المتقاطع بين الكروموسومات المتجانسة أمرا ضروريا للفصل الصحيح للكروموسومات وأيضا لتوليد التنوع الجيني1. تسبب الأخطاء في تكوين التقاطع اختلال الصيغة الصبغية ، مما قد يؤدي إلى العقم والإجهاض والعيوبالخلقية 2. يختلف تردد التقاطع حسب منطقة الكروموسوم ونوع الطافرة والعمر والجنس ، مما يؤكد الحاجة إلى قياس تردد التقاطع بدقة في ظل كل من هذه الشروط3،4،5. الهدف العام من هذه الطريقة هو قياس تردد التقاطع لكل مجال كروموسومي بدقة وبالتالي تحديد توزيع عمليات الانتقال بدقة على كامل طول C. ايليجان....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

1. أول صليب جيني

  1. قم بإعداد ألواح التزاوج التي تتكون من ألواح طبيعية لوسط نمو الديدان الخيطية (NGM) مع بقعة صغيرة OP50 (قطر ~ 5 مم) في طبق 35 مم.
  2. أضف ثلاثة خنثى L4 من سلالة بريستول N2 (أو طفرات ذات خلفية بريستول) وتسعة ذكور شباب بالغين من سلالة هاواي CB4856 على صفيحة التزاوج (الشكل 1 أ).
    ملاحظة: لتحليل الطفرات ذات الفتك الجنيني العالي ، من الضروري استخدام طفرات متوازنة ذات خلفيات بريستول وهاواي في هذا الصليب. للحصول على المسوخ من خلفية هاواي ، يجب تجاوز طفرات بريستول مع سلالة هاواي ست مرات على الأقل حتى يكون لجميع مواقع SNP ذات الأهمية خلفية هاواي. نتيجة لذلك ، يحت....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

اكتشفنا مواقع SNP الأربعة على الكروموسوم الثاني في C. ايليجانس عن طريق فحص التنميط الجيني SNP لتحديد تكوين التقاطع لكل طول كامل للكروموسوم ، في الذراع الأيسر ، في المنطقة الوسطى ، وفي الذراع اليمنى. يتم الكشف عن تعدد الأشكال وفقا لتعليمات الشركة المصنعة. يحتوي المزيج الرئيسي على Taq DNA Polymerase و Heat-labile uracil-N-glycosylase (UNG) و dNTP مع dUTP وصبغة ROX المرجعية السلبية. يتم تنشيط بوليميراز الحمض النووي Taq عند 95 درجة مئوية ، مما يتيح تثبيط التضخيم غير المحدد في درجات حرارة منخفضة. تسمح UNG و dUTP بتده.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

هنا ، قدمنا طريقة لقياس تردد التقاطع والتوزيع في C. ايليجانس الانقسام الاختزالي بناء على التنميط الجيني SNP للذريات المتقاطعة من الأنواع الهجينة في بريستول / هاواي. في حين أن طريقة snip-SNP التقليدية (RFLP) تتطلب الرحلان الكهربائي للهلام بعد تفاعل البوليميراز المتسلسل ، ويتطلب الكشف عن نطاقات الحمض النووي نظام توثيق هلام14،18 ، فإن التنميط الجيني SNP عن طريق مقايسة النوكلياز 5 بوصات باستخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل في.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

يعلن أصحاب البلاغ عدم وجود تضارب في المصالح.

شكر وتقدير

تم توفير السلالات من قبل مركز Caenorhabditis Genetics (CGC) ، بتمويل من مكتب المعاهد الوطنية للصحة لبرامج البنية التحتية للبحوث (P40 OD010440). ونشكر أعضاء مختبر سايتو على مناقشاتهم المفيدة بشأن هذا العمل. تم دعم هذا العمل من قبل الجمعية اليابانية لتعزيز العلوم (JSPS) KAKENHI JP23K05868 إلى TTS.

....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
101-1000 μ ل ماصة تلميحQSP111-ن-كيو
محلول 0.5 مول / I-EDTA (الرقم الهيدروجيني 8.0)ناكالاي تيسك14347-21
محلول هيدروكسيد الصوديوم 10mol / Iناكالاي تيسك94611-45
10X DreamTaq جرين عازلةثيرمو فيشر العلمي EP0713
10μ L ، طرف طويل ، محببفوكاكاسي ، واتسون110-207 ج
200 μ L ، نصيحة قياسية ، متخرجفوكاكاسي ، واتسون110-705 درجة مئوية
مسحوق أجارناكالاي تيسك01028-14
الاغاروزPH اليابانPH108
معقم البخار عالي الضغط الأوتوكلاف TOMY موديل ES-215تومي سيكوES-215
باكتو الببتون الهضم الأنزيمي للبروتينثيرمو فيشر العلمي 211677
حمض البوريكناكالاي تيسك05215-05
Caenorhabditis elegans بريستول وايلد من النوع   ؛مركز علم الوراثة لالتهاب الوراء السرطانين2
Caenorhabditis elegans هاواي نوع البريةمركز علم الوراثة لالتهاب الوراء السرطانيسي بي 4856
كلوريد الكالسيومناكالاي تيسك06729-55
ccIs4251 [(pSAK2) myo-3p :: GFP :: LacZ :: NLS + (pSAK4) myo-3p :: GFP الميتوكوندريا + dpy-20 (+)] أنامختبر سايتوTTS24أصلي من PD4251
كولسترولناكالاي تيسك08721-62
فحوصات التنميط الجيني المخصصة TaqMan SNPثيرمو فيشر العلمي 4332077
مزيج محلول ديوكسي نوكليوتيد (dNTP)نيو إنجلاند بيولابسرقم 04470
الكمبيوتر اللوحي DigPrint Doc DP-T130zالأدوات الحيويةDP-T130z
ثنائي البوتاسيوم هيدروجين فوسفاتناكالاي تيسك28726-05
تشريح المجهرنيكونSMZ-745 سي دي اس
دريم تك DNA بوليميرازثيرمو فيشر العلمي EP0713
محلول بروميد الإيثيديومناكالاي تيسك14631-94
التمهيدي الأمامي ل WBVar01973670IDT103988736atgtctcacccaaggttgaa
الجيلاتينناكالاي تيسك166-31
جيلسون بيبتمان ماصة كلاسيكيةثيرمو فيشر العلمي 
إيجيبال CA-630سيجما ألدريتش18896
كبريتات المغنيسيوم سباعيناكالاي تيسك21003-75
مايكرو أمبير بصرية 96 بئر لوحة مفاعلثيرمو فيشر العلمي N8010560
فيلم MicroAmp البصري اللاصقثيرمو فيشر العلمي 4311971
MiniAmp  دورة حراريةثيرمو فيشر العلمي مضخم صوت صغير
نظام الرحلان الكهربائي الأفقي Mini-Sub Cell GT ، صينية 7 × 10 سممختبرات بيو راد1704466
نيتشيبيت EXIIنيشيريو00-NPX2-2
نيتشيبيت EXII MULTIنيشيريو00 نيوتن في الدقيقة -12 في الدقيقة
ماتي الماصة نيونيشيريو00-PMNEO
كلوريد البوتاسيومناكالاي تيسك285-38
ثنائي هيدروجين فوسفات البوتاسيومناكالاي تيسك28720-65
البروتيناز كثيرمو فيشر العلمي طراز EO0491
نظام كوانت ستوديو 1 في الوقت الحقيقي PCR ، 96 بئر ، 0.2 ملثيرمو فيشر العلمي أ40426
سلم أرجواني سريع التحميل 1 كيلو بايت بالإضافة إلى سلم الحمض النووينيو إنجلاند بيولابسN0550S
التمهيدي العكسي ل WBVar01973670IDT103988737tggctactcctagtcactga
كلوريد الصوديومناكالاي تيسك31319-45
TaqPath ProAmp ماستر ميكسثيرمو فيشر العلمي أ 30866
طبق TC 35 ، قياسيسارستيدت83.3900
تريس (هيدروكسي ميثيل) أمينوميثانناكالاي تيسك35406-75
قاعدة تريزماسيجما ألدريتش  T1503-1 كجم
المراهقين 20كاشف يونياما03706
دودة WormStuff اختيارجينيسي العلمية59-AWP
نصائح اختيار دودة WormStuff (90/10٪ Pt / IR ، مقياس 30)جينيسي العلمية59-30PI36

المراجع

  1. Jones, G., Kleckner, N., Zickler, D. Meiosis through three centuries. Chromosoma. 133 (2), 93-115 (2024).
  2. Hassold, T. J., Hunt, P. A. Missed connections: Recombination and human aneuploidy. Prenat Diagn. 41 (5), 584-590 (2021).
  3. Barnes, T. M., Kohara, Y., Coulson, A., Hekimi, S.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم

تردد العبورإعادة الاندماج الميوزيرسم خرائط الكروموسوماتكيمياء TaqManتحليل تكوين البويضاتالطفرات الجينيةتوزيع العبور