Name: Proyección de alto rendimiento para la herencia basados en proteína en S. cerevisiae (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-08-08T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 12 s
Description: Aprende a realizar un cribado de alto rendimiento para identificar proteínas que inducen memoria fenotípica duradera en S. cerevisiae. Este método permite estudiar mecanismos de herencia basados en proteínas de forma no sesgada.

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Agradecemos a Sohini Chakrabortee, Sandra Jones, David Garcia, Bhupinder Bhullar, Amelia Chang, Richard She y Susan Lindquist por su asistencia en el desarrollo de los ensayos utilizados en este documento, así como los revisores por sus comentarios reflexivos.

<ol><li>Halfmann, R., Alberti, S., Lindquist, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prions%2C+protein+homeostasis%2C+and+phenotypic+diversity%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">Prions, protein homeostasis, and phenotypic diversity.</a> Trends Cell Biol. 20 (3), 125-133 (2010).</li>
<li>Byers, J. S., Jarosz, D. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pernicious+pathogens+or+expedient+elements+of+inheritance%3A+the+significance+of+yeast+prions%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Pathog%22%5BJournal%5D)">Pernicious pathogens or expedient elements of inheritance: the significance of yeast prions.</a> PLoS Pathog. 10 (4), 1003992(2014).</li>
<li>Jarosz, D. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cross-kingdom+chemical+communication+drives+a+heritable%2C+mutually+beneficial+prion-based+transformation+of+metabolism%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Cross-kingdom chemical communication drives a heritable, mutually beneficial prion-based transformation of metabolism.</a> Cell. 158 (5), 1083-1093 (2014).</li>
<li>True, H. L., Lindquist, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+yeast+prion+provides+a+mechanism+for+genetic+variation+and+phenotypic+diversity%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">A yeast prion provides a mechanism for genetic variation and phenotypic diversity.</a> Nature. 407 (6803), 477-483 (2000).</li>
<li>Suzuki, G., Shimazu, N., Tanaka, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+yeast+prion%2C+Mod5%2C+promotes+acquired+drug+resistance+and+cell+survival+under+environmental+stress%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">A yeast prion, Mod5, promotes acquired drug resistance and cell survival under environmental stress.</a> Science. 336 (6079), 355-359 (2012).</li>
<li>Hou, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MAVS+forms+functional+prion-like+aggregates+to+activate+and+propagate+antiviral+innate+immune+response%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">MAVS forms functional prion-like aggregates to activate and propagate antiviral innate immune response.</a> Cell. 146 (3), 448-461 (2011).</li>
<li>Cai, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prion-like+polymerization+underlies+signal+transduction+in+antiviral+immune+defense+and+inflammasome+activation%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Prion-like polymerization underlies signal transduction in antiviral immune defense and inflammasome activation.</a> Cell. 156 (6), 1207-1222 (2014).</li>
<li>Majumdar, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Critical+role+of+amyloid-like+oligomers+of+Drosophila+Orb2+in+the+persistence+of+memory%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Critical role of amyloid-like oligomers of Drosophila Orb2 in the persistence of memory.</a> Cell. 148 (3), 515-529 (2012).</li>
<li>Khan, M. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Amyloidogenic+Oligomerization+Transforms+Drosophila+Orb2+from+a+Translation+Repressor+to+an+Activator%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Amyloidogenic Oligomerization Transforms Drosophila Orb2 from a Translation Repressor to an Activator.</a> Cell. 163 (6), 1468-1483 (2015).</li>
<li>Fioriti, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Persistence+of+Hippocampal-Based+Memory+Requires+Protein+Synthesis+Mediated+by+the+Prion-like+Protein+CPEB3%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">The Persistence of Hippocampal-Based Memory Requires Protein Synthesis Mediated by the Prion-like Protein CPEB3.</a> Neuron. 86 (6), 1433-1448 (2015).</li>
<li>Derkatch, I. L., Bradley, M. E., Hong, J. Y., Liebman, S. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prions+affect+the+appearance+of+other+prions%3A+the+story+of+%5BPIN%28%2B%29%5D%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Prions affect the appearance of other prions: the story of [PIN(+)].</a> Cell. 106 (2), 171-182 (2001).</li>
<li>Alberti, S., Halfmann, R., King, O., Kapila, A., Lindquist, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+systematic+survey+identifies+prions+and+illuminates+sequence+features+of+prionogenic+proteins%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">A systematic survey identifies prions and illuminates sequence features of prionogenic proteins.</a> Cell. 137 (1), 146-158 (2009).</li>
<li>Chernoff, Y. O., Lindquist, S. L., Ono, B., Inge-Vechtomov, S. G., Liebman, S. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Role+of+the+chaperone+protein+Hsp104+in+propagation+of+the+yeast+prion-like+factor+%5Bpsi%2B%5D%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Role of the chaperone protein Hsp104 in propagation of the yeast prion-like factor [psi+].</a> Science. 268 (5212), 880-884 (1995).</li>
<li>Patino, M. M., Liu, J. J., Glover, J. R., Lindquist, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Support+for+the+prion+hypothesis+for+inheritance+of+a+phenotypic+trait+in+yeast%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Support for the prion hypothesis for inheritance of a phenotypic trait in yeast.</a> Science. 273 (5275), 622-626 (1996).</li>
<li>Wickner, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((%5BURE3%5D+as+an+altered+URE2+protein%3A+evidence+for+a+prion+analog+in+Saccharomyces+cerevisiae%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">[URE3] as an altered URE2 protein: evidence for a prion analog in Saccharomyces cerevisiae.</a> Science. 264 (5158), 566-569 (1994).</li>
<li>Sondheimer, N., Lindquist, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rnq1%3A+an+epigenetic+modifier+of+protein+function+in+yeast%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Cell%22%5BJournal%5D)">Rnq1: an epigenetic modifier of protein function in yeast.</a> Mol Cell. 5 (1), 163-172 (2000).</li>
<li>Balbirnie, M., Grothe, R., Eisenberg, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+amyloid-forming+peptide+from+the+yeast+prion+Sup35+reveals+a+dehydrated+beta-sheet+structure+for+amyloid%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">An amyloid-forming peptide from the yeast prion Sup35 reveals a dehydrated beta-sheet structure for amyloid.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 98 (5), 2375-2380 (2001).</li>
<li>Glover, J. R., et al. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9182769">Self-seeded fibers formed by Sup35, the protein determinant of [PSI+], a heritable prion-like factor of S. cerevisiae.</a> Cell. 89 (5), 811-819 (1997).</li>
<li>King, C. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prion-inducing+domain+2-114+of+yeast+Sup35+protein+transforms+in+vitro+into+amyloid-like+filaments%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Prion-inducing domain 2-114 of yeast Sup35 protein transforms in vitro into amyloid-like filaments.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 94 (13), 6618-6622 (1997).</li>
<li>Shorter, J., Lindquist, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hsp104+catalyzes+formation+and+elimination+of+self-replicating+Sup35+prion+conformers%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Hsp104 catalyzes formation and elimination of self-replicating Sup35 prion conformers.</a> Science. 304 (5678), 1793-1797 (2004).</li>
<li>Ferreira, P. C., Ness, F., Edwards, S. R., Cox, B. S., Tuite, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+elimination+of+the+yeast+%5BPSI%2B%5D+prion+by+guanidine+hydrochloride+is+the+result+of+Hsp104+inactivation%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Microbiol%22%5BJournal%5D)">The elimination of the yeast [PSI+] prion by guanidine hydrochloride is the result of Hsp104 inactivation.</a> Mol Microbiol. 40 (6), 1357-1369 (2001).</li>
<li>Caudron, F., Barral, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+super-assembly+of+Whi3+encodes+memory+of+deceptive+encounters+by+single+cells+during+yeast+courtship%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">A super-assembly of Whi3 encodes memory of deceptive encounters by single cells during yeast courtship.</a> Cell. 155 (6), 1244-1257 (2013).</li>
<li>Wickner, R. B., Edskes, H. K., Shewmaker, F. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16793280">How to find a prion: [URE3], [PSI+] and [beta].</a> Methods. 39 (1), 3-8 (2006).</li>
<li>Chernoff, Y. O., Derkach, I. L., Inge-Vechtomov, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multicopy+SUP35+gene+induces+de-novo+appearance+of+psi-like+factors+in+the+yeast+Saccharomyces+cerevisiae%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Genet%22%5BJournal%5D)">Multicopy SUP35 gene induces de-novo appearance of psi-like factors in the yeast Saccharomyces cerevisiae.</a> Curr Genet. 24 (3), 268-270 (1993).</li>
<li>Brown, J. C., Lindquist, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+heritable+switch+in+carbon+source+utilization+driven+by+an+unusual+yeast+prion%5BTitle%5D)+AND+%22Genes+Dev%22%5BJournal%5D)">A heritable switch in carbon source utilization driven by an unusual yeast prion.</a> Genes Dev. 23 (19), 2320-2332 (2009).</li>
<li>Coustou, V., Deleu, C., Saupe, S., Begueret, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+protein+product+of+the+het-s+heterokaryon+incompatibility+gene+of+the+fungus+Podospora+anserina+behaves+as+a+prion+analog%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">The protein product of the het-s heterokaryon incompatibility gene of the fungus Podospora anserina behaves as a prion analog.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 94 (18), 9773-9778 (1997).</li>
<li>Sopko, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mapping+pathways+and+phenotypes+by+systematic+gene+overexpression%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Cell%22%5BJournal%5D)">Mapping pathways and phenotypes by systematic gene overexpression.</a> Mol Cell. 21 (3), 319-330 (2006).</li>
<li>Chakrabortee, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intrinsically+Disordered+Proteins+Drive+Emergence+and+Inheritance+of+Biological+Traits%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Intrinsically Disordered Proteins Drive Emergence and Inheritance of Biological Traits.</a> Cell. 167 (2), 369-381 (2016).</li>
<li>Hu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Approaching+a+complete+repository+of+sequence-verified+protein-encoding+clones+for+Saccharomyces+cerevisiae%5BTitle%5D)+AND+%22Genome+Res%22%5BJournal%5D)">Approaching a complete repository of sequence-verified protein-encoding clones for Saccharomyces cerevisiae.</a> Genome Res. 17 (4), 536-543 (2007).</li>
<li>Swain, P. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inferring+time+derivatives+including+cell+growth+rates+using+Gaussian+processes%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Inferring time derivatives including cell growth rates using Gaussian processes.</a> Nat Commun. 7, 13766(2016).</li>
<li>Jarosz, D. F., Lancaster, A. K., Brown, J. C., Lindquist, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+evolutionarily+conserved+prion-like+element+converts+wild+fungi+from+metabolic+specialists+to+generalists%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">An evolutionarily conserved prion-like element converts wild fungi from metabolic specialists to generalists.</a> Cell. 158 (5), 1072-1082 (2014).</li>
<li>Neiman, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sporulation+in+the+budding+yeast+Saccharomyces+cerevisiae%5BTitle%5D)+AND+%22Genetics%22%5BJournal%5D)">Sporulation in the budding yeast Saccharomyces cerevisiae.</a> Genetics. 189 (3), 737-765 (2011).</li>
<li>Gietz, D., St Jean, A., Woods, R. A., Schiestl, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improved+method+for+high+efficiency+transformation+of+intact+yeast+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Res%22%5BJournal%5D)">Improved method for high efficiency transformation of intact yeast cells.</a> Nucleic Acids Res. 20 (6), 1425(1992).</li>
<li>Formosa, T., Nittis, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Suppressors+of+the+temperature+sensitivity+of+DNA+polymerase+alpha+mutations+in+Saccharomyces+cerevisiae%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Gen+Genet%22%5BJournal%5D)">Suppressors of the temperature sensitivity of DNA polymerase alpha mutations in Saccharomyces cerevisiae.</a> Mol Gen Genet. 257 (4), 461-468 (1998).</li>
<li>Christiano, R., Nagaraj, N., Frohlich, F., Walther, T. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Global+proteome+turnover+analyses+of+the+Yeasts+S.+cerevisiae+and+S.+pombe%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Rep%22%5BJournal%5D)">Global proteome turnover analyses of the Yeasts S. cerevisiae and S. pombe.</a> Cell Rep. 9 (5), 1959-1965 (2014).</li>
<li>Lancaster, A. K., Nutter-Upham, A., Lindquist, S., King, O. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PLAAC%3A+a+web+and+command-line+application+to+identify+proteins+with+prion-like+amino+acid+composition%5BTitle%5D)+AND+%22Bioinformatics%22%5BJournal%5D)">PLAAC: a web and command-line application to identify proteins with prion-like amino acid composition.</a> Bioinformatics. 30 (17), 2501-2502 (2014).</li>
<li>Halfmann, R., Lindquist, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Screening+for+amyloid+aggregation+by+Semi-Denaturing+Detergent-Agarose+Gel+Electrophoresis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Screening for amyloid aggregation by Semi-Denaturing Detergent-Agarose Gel Electrophoresis.</a> J Vis Exp. (17), (2008).</li>
<li>Rogoza, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-Mendelian+determinant+%5BISP%2B%5D+in+yeast+is+a+nuclear-residing+prion+form+of+the+global+transcriptional+regulator+Sfp1%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Non-Mendelian determinant [ISP+] in yeast is a nuclear-residing prion form of the global transcriptional regulator Sfp1.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 107 (23), 10573-10577 (2010).</li>
<li>Shorter, J., Lindquist, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prions+as+adaptive+conduits+of+memory+and+inheritance%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Genet%22%5BJournal%5D)">Prions as adaptive conduits of memory and inheritance.</a> Nat Rev Genet. 6 (6), 435-450 (2005).</li>
<li>Tanaka, M., Chien, P., Naber, N., Cooke, R., Weissman, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conformational+variations+in+an+infectious+protein+determine+prion+strain+differences%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Conformational variations in an infectious protein determine prion strain differences.</a> Nature. 428 (6980), 323-328 (2004).</li>
<li>Tanaka, M., Weissman, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+efficient+protein+transformation+protocol+for+introducing+prions+into+yeast%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Enzymol%22%5BJournal%5D)">An efficient protein transformation protocol for introducing prions into yeast.</a> Methods Enzymol. 412, 185-200 (2006).</li>
<li>Roberts, B. T., Wickner, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heritable+activity%3A+a+prion+that+propagates+by+covalent+autoactivation%5BTitle%5D)+AND+%22Genes+Dev%22%5BJournal%5D)">Heritable activity: a prion that propagates by covalent autoactivation.</a> Genes Dev. 17 (17), 2083-2087 (2003).</li>
<li>Ozbudak, E. M., Thattai, M., Lim, H. N., Shraiman, B. I., Van Oudenaarden, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multistability+in+the+lactose+utilization+network+of+Escherichia+coli%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Multistability in the lactose utilization network of Escherichia coli.</a> Nature. 427 (6976), 737-740 (2004).</li>
</ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

Los priones de levadura primeros fueron identificados por sus fenotipos inusuales y desconcertantes patrones de herencia. Las características de estos priones fueron utilizadas para construir algoritmos y herramientas computacionales para detectar proteínas priónicas adicional. El método descrito aquí, en cambio, es experimental y depende de la sobreexpresión transitoria para crear un duradero un cambio estable estado codificado en la conformación de proteínas. Sin embargo, si la eficiencia de "siembra" Asamblea del prió...

Sistemas biológicos con frecuencia experimentan fluctuaciones transitorias en abundancia de la proteína. No está claro si éstos tienen un impacto duradero en la formación del fenotipo de un organismo o de las generaciones futuras. Los casos más conocidos de esta biología implican una clase rara de las proteínas, los priones, que conducen a la aparición de rasgos hereditarios sin modificación del genoma. En cambio, estos proteinaceous y enfectious las partículas transmiten fenotipos mediante cambios perpetúa a sí mismo a la conformación de la proteína1,2. Este tipo de herencia fue descubierto como la causa de los patrones de herencia inusual de una enfermedad neurodegenerativa devastadora. Sin embargo, estudios en organismos que van desde hongos hasta mamíferos3,4,5,6,7,8,9,10 han revelado desde entonces que elementos como prión pueden conferir valor adaptativo. Sin embargo, los priones han sido vistos como una fascinante pero rara rareza biológica.
Esta sabiduría que prevalece en parte se lleva a cabo porque la caracterización de la herencia basados en proteínas durante mucho tiempo ha sido restringida por un pequeño conjunto de ejemplos. Los esfuerzos recientes de cribado sistemático han ampliado esta imagen significativamente mediante la identificación de varios nuevos priones de bona fide 11 y casi dos docenas de proteína dominios12 con capacidad de conversión conformacional de combustible-como prión. Sin embargo, debido a estos enfoques se han centrado generalmente en sesgos de secuencia del aminoácido fuerte, los priones que se han descubierto compartan las propiedades bioquímicas de la Fundación levadura prions [PSI+]13,14[URE3]15y [RNQ+]11,16. Estos incluyen: 1) modulares dominios que son ricos en tramos largos polímeros de asparagina (N) y glutamina (Q), 2) el conjunto en un amiloide [prión+] conformación17,18,19y 3) completan dependencia disaggregase Hsp104 función de propagación fiel de madre a hija13,20,21. De hecho, muchos bona fide priones, incluyendo [GAR+], [Het-s] y aun el original del prión (PrPSc), sería faltado bajo criterios estrictos. Tal vez lo más importante, serían incapaces de capturar nuevos mecanismos de herencia basados en proteína22. Así, la verdadera amplitud biológica de tales fenómenos puede ser mucho más común en la naturaleza que se suponía.
Para investigar esta cuestión, se empleó una estrategia de alto rendimiento de todo el proteoma. Una característica de los priones, incluyendo PrPSc, [GAR+], y [Het-s], es que la sobreexpresión transitoria de las proteínas causales aumenta fuertemente la tasa de prión adquisición15,23,24,25,26. Hemos aprovechado esta característica para pedir sistemáticamente, a través de toda la levadura ORFeome, si Estados estables basados en proteína, epigenéticos podrían ser iniciados por transitoriamente induce la sobreexpresión de proteínas individuales. Es bien sabido que sobreexpresión de proteína puede alterar los fenotipos27. Sin embargo, las proteínas del prión son inusuales porque su superproducción temporal produce un cambio en el fenotipo que es heredable por cientos de generaciones después de la sobreexpresión de inicial. Previamente hemos tomado ventaja de esta característica, así como los patrones de herencia inusual de elementos genéticos basados en proteínas, para identificar docenas de proteínas que son capaces de heritably re-wiring fenotípicas paisajes sin alterar el genoma28. Aunque algunos identifican proteínas fueron conocido como los priones, la mayoría eran no, lo que subraya la potencia de este enfoque para descubrir nuevas formas de herencia basados en proteína.

<table><tbody><tr><td>Clorhidrato de guanidina</td><td>Sigma</td><td>Cat#G3272-25G</td><td>Químico</td></tr><tr><td>Cloruro de manganeso</td><td>Sigma</td><td>Cat#M8054-100G</td><td>Químico</td></tr><tr><td>Bromuro de etidio</td><td>Sigma</td><td>E1510</td><td>Químico</td></tr><tr><td>5-Ácido fluoroorótico</td><td>Sigma</td><td>Cat#F5013-50MG</td><td>Químico</td></tr><tr><td>BY4741 MATa (his3&Delta; 1 leu2&Delta; 0 LYS2 met15&Delta; 0 ura3 y Delta; 0)</td><td>Winston et al., 1995; Brachmann et al., 1998</td><td>N/A Cepa</td><td>de levadura</td></tr><tr><td>BY4741 MAT&alpha; (his3&Delta; 1 leu2&Delta; 0 lys2 y Delta; 0 MET15 ura3&Delta; 0)</td><td>Winston et al., 1995; Brachmann et al., 1998</td><td>N/A Cepa</td><td>de levadura</td></tr><tr><td>Hsp70 (K69M)&nbsp;</td><td>Jarosz et al., 2014b</td> N<td>/A</td><td>Plásmido</td></tr><tr><td>FLEXLa biblioteca</td><td>de Gee Hu et al., 2007</td><td>N/A</td><td>Biblioteca de plásmidos</td></tr><tr><td>Dextrosa (glucosa)</td><td>Fisher Scientific</td><td>D16-3</td><td>Componente de medios</td></tr><tr><td>Rafinosa</td><td>Sigma</td><td>R0250-25G</td><td>Componente de medios</td></tr><tr><td>Galactosa</td><td>Fisher Scientific</td><td>BP656-500</td><td>Componente de medios</td></tr><tr><td>CSM</td><td>Sunrise Ciencia</td><td>1001-100</td><td>Componente multimedia</td></tr><tr><td>CSM-URA</td><td>Sunrise Science</td><td>1004-100</td><td></td></tr><tr><td>Componente multimedia CSM-LYS</td><td>Sunrise Science</td><td>1032-100</td><td>Componente</td>multimedia</tr><tr><td>CSM-MET</td><td>Sunrise Science</td><td>1019-100</td><td>Componente multimedia</td></tr><tr><td>CSM-LYS-MET</td><td>Sunrise Science</td><td>1035-100</td><td>Componente multimedia</td></tr><tr><td>extracto de levadura</td><td>Fisher Scientific</td><td>BP1422-2</td><td>Componente de medios</td></tr><tr><td>peptona</td><td>Research Products International</td><td>P20240-5000</td><td>Componente de medios</td></tr><tr><td>bacto-peptona</td><td>BD</td><td>211677</td><td>Componente de medios</td></tr><tr><td>glicerol</td><td>EMD Millipore</td><td>GX0185-2</td><td>Componente de medios</td></tr> levadura <tr><td>base de nitrógeno sin aminoácidos</td><td>BD</td><td>291920</td><td>Componente de</td></tr><tr><td>medios agar</td><td>IBI Scientific IB49172</td><td></td><td>Componente mediático</td></tr><tr><td>Sulfato de adenina</td><td>Sigma</td><td>A3159-25G</td><td>Componente mediático</td></tr><tr><td>Acetato de potasio</td><td>Sigma</td><td>P1190-500G</td><td>Componente mediático</td></tr><tr><td>Uracil</td><td>Sigma</td><td>U0750-100G</td><td>Componente mediático</td></tr><tr><td>Histidine</td><td>Sigma</td><td>H8000-100G</td><td>Componente multimedia</td></tr><tr><td>Leucina</td><td>Sigma</td><td>L8000-25G</td><td>Componente de medios</td></tr><tr><td>Lisina</td><td>Sigma</td><td>L5501-25G</td><td>Componente de medios</td></tr><tr><td>RNasa I&nbsp;</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>EN0601</td><td>Enzima</td></tr><tr><td>DNasa biotinilada</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>AM1906</td><td>Enzima</td></tr><tr><td>zimolyase 100T (enzima lítica de levadura)</td><td>Sunrise Science</td><td>N0766555</td><td>Enzyme Lector</td></tr> de <tr><td>microplacas</td><td>BioTek</td><td>Synergy H1</td><td>Equipment</td></tr><tr><td>Apilador de microplacas</td><td>BioTek BioStack3</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Equipment Plate llenadora</td><td>BiotTek</td><td>EL406</td><td>Equipment Robot</td></tr><tr><td>de manipulación de líquidos</td><td>Beckman Coulter</td><td>Biomek FX</td><td>Equipment</td></tr></tbody></table>

proyección de alto rendimiento para la herencia basados en proteína en s. cerevisiae

High-throughput Screening for Protein-based Inheritance in S. cerevisiae

La codificación de la información biológica que es accesible a las generaciones futuras se obtiene generalmente mediante cambios en la secuencia de ADN. Herencia longeva codificada en proteínas conformación (en lugar de secuencia) durante mucho tiempo ha sido visto como cambio de paradigma pero rara. Los mejores ejemplos de tales elementos epigenéticos caracterizados son los priones, que poseen un comportamiento uno mismo-montaje que puede conducir la manifestación hereditaria de fenotipos nuevos. Muchos priones arquetípicos mostrar un sesgo de secuencia impactante de N/Q-rico y montan en un doblez amiloideo. Estas características inusuales han informado de más esfuerzos de investigación para identificar nuevas proteínas del prión. Sin embargo, por lo menos tres priones conocidos (incluyendo el fundador del prión, PrPSc) no albergan estas características bioquímicas. Por lo tanto, desarrollamos un método alternativo para probar el alcance de la herencia basados en proteínas, basada en una propiedad de la acción de masas: la sobreexpresión transitoria de las proteínas del prión aumenta la frecuencia en que adquieren una conformación de plantillas de uno mismo. Este artículo describe un método para el análisis de la capacidad de la levadura ORFeome para obtener la herencia basados en proteínas. Usando esta estrategia, hemos encontrado que &gt; 1% de proteínas de levadura podrían impulsar la aparición de rasgos biológicos que duradero, estable y se presentó con mayor frecuencia que la mutación genética. Este enfoque puede ser empleado en alto rendimiento en todo ORFeomes o como un paradigma de proyección específica para redes genéticas específicas o estímulos ambientales. Como pantallas genéticas adelantados definen numerosas vías de señalización y de desarrollo, estas técnicas proporcionan una metodología para investigar la influencia de la herencia basados en proteína en procesos biológicos.

Se sabe que la sobreexpresión de proteínas altera drásticamente los fenotipos celulares27. De hecho, mediante un enfoque de cribado inicial, se recuperaron de forma reproducible cientos de nuevos fenotipos a partir de la sobreexpresión de clones del ORFeoma de levadura utilizando solo diez agentes de estrés. Sin embargo, los ensayos descritos anteriormente permiten evaluar si las células conservan algún fenotipo estable a largo plazo tras esta sobreexpresión. Una p...

Este protocolo describe una metodología de alto rendimiento para funcionalmente basados en proteína herencia en S. cerevisiae.

Proyección de alto rendimiento para la herencia basados en proteína en S. cerevisiae

The encoding of biological information that is accessible to future generations is generally achieved via changes to the DNA sequence. Long-lived ...

El objetivo general de este fenotipado de levadura de alto rendimiento es detectar proteínas que provoquen una memoria fenotípica duradera tras una expresión pasajera, como un indicador de herencia basada en proteínas. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo de los priones de levadura, como, cuántas proteínas pueden provocar este tipo de herencia. La principal ventaja de esta técnica es que permite analizar muchas proteínas y vías de manera imparcial.Inicie este procedimiento cultivando las células de levadura apropiadas en una placa de 96 pocillos a 30 grados celsius, como se describe en el protocolo escrito. Inspeccione visualmente los cultivos para confirmar que están saturados; las células deben ser visibles a simple vista en el fondo de cada pocillo. Utilice un robot manipulador de líquidos para preparar placas de 384 pocillos, conteniendo 45 µL del medio adecuado por pocillo.Primero, distribuya Scal-URA en los pocillos de una placa de 384 pocillos. Luego, distribuya Scal-URA más el agente de estrés de interés en los pocillos de una segunda placa; en este experimento se utiliza 20 milimolar de cloruro de manganeso como agente de estrés. En tercer lugar

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Research

Investigación

JoVE Journal

Biology

Biología

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