La cartographie des gènes de la méiose, communément connu comme l'analyse de tétrades, est au centre de génétique de la levure. En bref, deux souches haploïdes, contenant chacune un seul exemplaire de chaque chromosome, sont accouplés pour former une souche diploïde hétérozygote avec deux copies de chaque chromosome, un de chaque parent. Starving cellules diploïdes pour l'azote induit la méiose (sporulation) dans laquelle les chromosomes en double, subissent un réarrangement, et se divisent en quatre cellules haploïdes (spores ou ségrégeants) avec de nouvelles combinaisons d'allèles de chaque parent. Les quatre spores résultant d'une seule méiose peuvent être isolées par un procédé manuel intitulé dissection tétrade.
Classique tétrade dissection 2,3 qui a relativement peu changé depuis la publication originale en 1937 4, a trois objectifs. Tout d'abord, les cellules qui ont subi une méiose (tétrades) doivent être isolés à partir d'un fond de cellules végétatives. Dans une analyse classique, ceci est réalisé par un chercheur qui, à l'aideun microscope, identifie visuellement tétrades sur une plaque de gélose et emploie un appareil de micromanipulateur identifier visuellement tétrades sur une plaque de gélose et l'aide d'un micromanipulateur pour déplacer la tétrade sur une zone de libre-cellulaire de la plaque. Ensuite, les quatre spores dans la tétrade doivent être séparés physiquement pour empêcher Interspore accouplement. Spores dans une tétrade sont maintenues ensemble par les deux un asque, le reste de la paroi cellulaire de la cellule diploïde d'origine, et un ensemble de ponts Interspore 5. Dans l'analyse de la tétrade classique asque est éliminé par digestion enzymatique, et un chercheur utilise le micromanipulateur de rompre les ponts Interspore et démêler les spores. Enfin, les spores individuelles sont disposées selon un motif quadrillé qui maintient la relation entre les spores, c'est à dire toute la descendance dans une rangée de quatre spores sont sœurs de la même tétrade originale. Un chercheur de levure expérimenté peut compléter le processus de dissection 10 tétrades (un nombre minimum généralement reconnuspar croix) dans environ 15 min.
Nous avons développé une nouvelle méthode tétrade génotypage à haut débit, que nous appelons B arcode E nabled S equencing de T etrads (BEST) 1. MEILLEUR élargit les méthodes actuelles de la génétique à haut débit en permettant la génération et le génotypage d'un grand nombre de descendants qui sont isolés, génotypés et entretenus comme des individus d'une manière qui permet aux sœurs relations de spores de quatre produits de la méiose à récupérer. Ceci est accompli en utilisant trois stratégies principales (figure 1). La première est l'introduction d'une construction de rapporteur qui marque les cellules qui ont subi une méiose avec la GFP et leur permet d'être isolés par des cellules activées par fluorescence (FACS). La deuxième est l'incorporation d'un code à barres de l'ADN hautement complexe (une chaîne de 15 nucleotides aléatoires) sous une forme qui est transmis à l'ensemble des quatre spores d'une tétrade et peut être lu par le séquençage de l'ADN recombinant de la Progeny et ainsi identifie spores sœurs de la même tétrade. Troisièmement, il ya l'étape de génotypage et le meilleur est compatible avec de nombreuses plates-formes de génotypage qui captent à la fois un ensemble de marqueurs génomiques ainsi que le code-barres spécifique tétrade. Nous utilisons une séquence de restriction associée au site de l'ADN tag (RAD-seq) 6 Procédé qui dirige le séquençage du génome de sites de restriction spécifiques 1, capturant ainsi une cohérence 2-3% du génome des souches de la descendance ainsi que le code à barres de diffusion plasmidique . La récupération de relations de tétrades ainsi que les données de génotypage empiriquement dérivées d'un croisement permet l'inférence précise des informations manquantes, y compris l'état de marqueurs à faible couverture et la séquence complète du génotype des individus non viables (et donc non récupérable). Ici, nous décrivons l'application de la méthode dans le micro-organisme le plus couramment utilisé pour la cartographie de la méiose, la levure S. cerevisiae. Cependant, avec des substitutions mineures de rea spécifique-organismemessieurs, par exemple différentes protéines spécifiques sporulation fusionnés à la GFP, la méthode doivent être facilement transférables à d'autres micro-organismes, y compris les organismes dans lesquels la cartographie de la méiose est beaucoup plus de main-d'œuvre ou actuellement intraitable.

Figure 1. MEILLEUR procédé (A). PCL2_BC Le plasmide est un plasmide de 2 microns avec une fusion GFP-spécifique de la sporulation, la résistance au G418, et un code à barres 15-mère aléatoire. Construction de la banque de plasmides est décrite dans une Ludlow et al. (B) Un pool de plasmides à code-barres est transformé dans la souche diploïde à partir d'une croix. (C) Les transformants sont ensuite cultivées sur la sélection et ~ 10 000 colonies transformées sont mises en commun et sporulés. Au cours de la méiose chaque spore d'une tétrade hérite d'une coopérationpy du plasmide code-barres. (D) Tetrads sont séparées des cellules non sporulés par FACS et recueillies sur des plaques de gélose, où ils sont digérés et perturbé pour permettre à chaque spore pour former une colonie. (E) Les colonies sont ensuite ramassés dans des plaques à 96 puits, phénotypées, et génotypés. Au cours de génotypage du code à barres de plasmide est lu et utilisé pour identifier les quatre membres de chaque tétrade. Ce chiffre a été modifié de Ludlow et al 1. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.