使用组蛋白-miniSOG在C. elegans中进行光遗传学随机诱变

本诱变实验方案的总体目标是利用简单的LED装置，对表达蓝光依赖性活性氧生成蛋白的秀丽隐杆线虫（C.elegans）基因组DNA进行诱变。该技术的两个主要优势在于：其一，诱变方案操作简便，无需使用有毒化学试剂；其二，诱变生成器在长时间诱变后仍能保持有效功能。

我首先提出了这种方法的想法，并意识到产生活性氧的蛋白质从未被用于诱导可遗传的突变。在本实验中，使用BNC电缆将LED照明装置的控制器连接至数字函数发生器。使用定制支架，将LED灯固定在载物台上方10厘米处。

现在，部分遮盖装置以限制蓝光向周围环境的暴露，但不要过度遮盖导致载物台上热量积聚。此处使用一个定制的、顶部和底部开口的硬质塑料罩。LED 工作期间，务必佩戴激光防护眼镜或太阳镜，因为光线非常明亮。

现在，将LED控制器的拨杆切换至内部模式，并将其设置为最大功率的65%。如有必要，使用光度计调节光照强度，使载物台上的光照强度在持续照明期间达到2.0毫瓦每平方毫米。在本实验方案中，需将光敏菌株在标准条件下避光保存。

应避免不必要的光照，但常规使用卤素灯进行传代不会导致突变。由于存在意外突变的风险，菌株在初次获得时应分装冻存。进行诱变时，准备一张适合60毫米培养皿的滤纸，在其中心留出一个约25毫米见方的孔，然后将其放置在未接种的培养皿上。

然后，将100微升浓度为100毫摩尔的氯化铜均匀分布在滤纸上，以防止线虫离开方形孔。现在，从处于L4阶段约12小时后的线虫培养板上，挑选出带有卵的年轻成年雌雄同体线虫，并将其放置在培养板的中央方格内。接着，打开LED灯和函数发生器。

然后，将LED控制器切换至外部模式，以便使用函数发生器进行控制，并适当调节功率。从函数发生器输出一个4赫兹的正弦波。现在，将培养板转移至载物台上，用蓝光照射线虫30分钟。

处理后立即把所有外观健康的线虫转移至已接种细菌的培养板。这些线虫在光照处理后会表现出运动不协调，但随后将恢复。将经过光照处理的线虫置于黑暗环境中。

随后，检查F2代成虫是否出现异常形态或行为。利用所述技术对60个F1代培养板（对应120个经诱变的单倍体基因组）进行了正向遗传学筛选。在60个F1代培养板中，有8个培养板的F2代线虫表现出可见表型，例如短粗体型、运动不协调或成虫致死。

这些F2代线虫的后代保留了这些可观察的表型。此次筛选中可见突变体的数量表明，该品系和实验设置适用于光遗传学诱变。诱变过程可在一小时内完成。

请体验这种快速且安全的诱变方法。