Approche génétique de l&#39;avant pour découvrir les gènes de résistance au stress chez la souris - un écran haute-débit dans les cellules ES

Michael Ludwig; David Kitzenberg; Wallace S. Chick

doi:10.3791/53062

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Article de méthode

Approche génétique de l'avant pour découvrir les gènes de résistance au stress chez la souris - un écran haute-débit dans les cellules ES

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DOI :

10.3791/53062

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11 novembre 2015

Michael Ludwig¹ , David Kitzenberg¹ , Wallace S. Chick¹

¹Department of Cell and Developmental Biology, University of Colorado Denver

Dans cet article

Résumé

La résistance au stress est l'une des caractéristiques de longévité et est connu pour être génétiquement régie. Ici, nous avons développé une méthode à haut débit impartiale pour le dépistage de mutations qui confèrent la résistance au stress dans des cellules ES avec laquelle de développer des modèles de souris pour les études de longévité.

Résumé

Les criblages génétiques pilotés par phénotype chez la souris sont une technique puissante pour découvrir les fonctions des gènes, mais sont souvent entravés par des coûts extrêmement élevés, ce qui limite considérablement son potentiel. Nous décrivons ici l’utilisation de cellules souches embryonnaires (SE) de souris comme cellules de substitution pour dépister un phénotype d’intérêt, puis d’introduire ces cellules dans un embryon hôte pour se développer en une souris vivante porteuse du phénotype. Cette méthode fournit (1) une plate-forme rentable et à haut débit pour le criblage génétique dans les cellules de mammifères ; (2) un moyen rapide d’identifier les gènes mutés et de vérifier la causalité ; et (3) un raccourci pour développer des mutants de souris directement à partir de ces cellules ES sélectionnées pour des études sur des animaux entiers. Nous avons démontré l’utilisation du paraquat (PQ) pour sélectionner des mutants résistants et identifier les mutations qui confèrent une résistance au stress oxydatif. D’autres facteurs de stress ou composés cytotoxiques peuvent également être utilisés pour dépister les mutants résistants afin de découvrir de nouveaux déterminants génétiques d’une variété de résistance au stress cellulaire.

Introduction

Longévité a une relation intime avec la résistance au stress. En général, les espèces à long terme démontrent souvent une résistance accrue vers de multiples facteurs de stress, tels que le peroxyde d'hydrogène, le paraquat (PQ), UV, de la chaleur, et des métaux lourds ^1,2. En revanche, la sensibilité accrue au stress a tendance à prédire la durée de vie réduite et / ou un phénotype de la maladie plus sujette. La voie de balayage anti-oxydant a longtemps été supposé jouer un rôle important pour conférer une résistance au stress à l'animal. Cependant, à quelques exceptions près, les études d'une variété d'animaux transgéniques à des manipula....