Mapeo de genes meiótica, comúnmente conocida como análisis de tétrada, es central a la genética de la levadura. En resumen, dos cepas haploides, cada uno contienen una sola copia de cada cromosoma, se acoplan para formar una cepa diploide heterocigótico con dos copias de cada cromosoma, uno de cada padre. Morirse de hambre células diploides para el nitrógeno induce meiosis (esporulación) en el que los cromosomas se duplican, se someten a la reordenación, y se dividen en cuatro células haploides (esporas o segregantes) con nuevas combinaciones de alelos de cada padre. Las cuatro esporas resultantes de una sola meiosis se pueden aislar mediante un proceso manual llamado disección tétrada.
Tétrada Convencional 2,3 disección que ha cambiado relativamente poco desde la publicación original en 1937 4, tiene tres objetivos. En primer lugar, las células que han sido sometidos a la meiosis (tétradas) deben ser aislados de distancia de un fondo de células vegetativas. En el análisis convencional, esto se logra por un investigador que, utilizandoun microscopio, identifica visualmente tétradas en una placa de agar y emplea un aparato de micromanipulador identificar visualmente tétradas en una placa de agar y utilizando un micromanipulador para mover la tétrada a una zona libre de células de la placa. A continuación, las cuatro esporas en la tétrada deben estar físicamente separados para evitar el apareamiento interspore. Las esporas dentro de una tétrada se mantienen unidas por tanto un asco, el remanente de la pared celular de la célula diploide original, y un conjunto de puentes interspore 5. En el análisis convencional de la tétrada ascus se elimina por digestión enzimática, y un investigador utiliza el micromanipulador para romper los puentes interspore y desmenuzar las esporas. Finalmente, las esporas individuales están dispuestos en un patrón cuadriculado que mantiene la relación entre las esporas, es decir, toda la progenie en una fila de cuatro esporas son hermanas de la misma tétrada originales. Un investigador de la levadura experimentado puede completar el proceso de disección 10 tétradas (un número mínimo de aceptación generalpor la cruz) en aproximadamente 15 min.
Hemos desarrollado un nuevo método de genotipificación tétrada de alto rendimiento, lo que llamamos B arcode E nabled S equencing de T etrads (BEST) 1. MEJOR expande sobre los métodos actuales de la genética de alto rendimiento al permitir la generación y el genotipado de un gran número de descendientes que son aislados, genotipo, y mantenidos como individuos de una manera que permite a las relaciones de esporas de la hermana de los cuatro productos meióticos que deben recuperarse. Esto se logra mediante tres estrategias principales (Figura 1). En primer lugar es la introducción de un constructo indicador que marca las células que se han sometido a la meiosis con GFP y les permite ser aislados por células activadas por fluorescencia (FACS). En segundo lugar es la incorporación de un código de barras de ADN altamente complejo (una cadena de 15 nucleótidos aleatorios) en una forma que se transmite a todas las cuatro esporas de una tétrada y puede ser leído por la secuenciación del ADN de la Progen recombinantey por lo identifica esporas hermanas de la misma tétrada. En tercer lugar es el paso de genotipado, y lo mejor es compatible con numerosas plataformas de genotipado que capturan tanto un conjunto de marcadores genómicos, así como el código de barras-tétrada específico. Empleamos un sitio de restricción de secuenciación de ADN asociada a la etiqueta (RAD-ss) 6 método que dirige la secuenciación del genoma de sitios de restricción específicos 1, de ese modo la captura de una coherente 2-3% del genoma de las cepas de la progenie, así como el código de barras plásmido transmitidas . La recuperación de las relaciones tétrada junto con los datos de genotipado obtenida de forma empírica desde la cruz permite la inferencia exacta de la información faltante, incluyendo el estado de los marcadores con baja cobertura de secuencia y el genotipo completo de individuos inviables (y por lo tanto no recuperables). Aquí, se describe la aplicación del método en el microorganismo más comúnmente usado para el mapeo de meiótica, la levadura S. cerevisiae. Sin embargo, con las sustituciones menores de rea-organismo específicocaballeros, por ejemplo, diferentes proteínas esporulación específicos fusionados a GFP, el método deben ser fácilmente transferibles a otros microorganismos, incluidos los organismos en los que la cartografía meiótica es significativamente más mano de obra intensiva o actualmente intratable.

Figura 1. Mejor método. (A) El plásmido pCL2_BC es un plásmido de 2 micras con una fusión GFP-esporulación específica, resistencia a G418, y un código de barras aleatorio 15-mer. Construcción de la biblioteca de plásmidos se describe en Ludlow et al 1. (B) Un grupo de plásmidos con código de barras se transforma en la cepa diploide de una cruz. (C) Los transformantes se cultivaron a continuación en la selección y ~ 10.000 colonias transformadas se reúnen y se esporulados. Durante la meiosis cada uno de esporas de una tétrada hereda un copy del plásmido con código de barras. (D) tétradas se separan de las células no esporulados por FACS y se recogieron en placas de agar, donde se digieren y se interrumpieron para permitir que cada uno de esporas para formar una colonia. (E) Las colonias se recogieron a continuación en placas de 96 pocillos, fenotipados, y genotipo. Durante el genotipado del código de barras plásmido se lee y se utiliza para identificar a los cuatro miembros de cada tétrada. Esta cifra ha sido modificado desde Ludlow et al 1. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.