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방법 논문

소설 Transposon 중재 방식을 사용 하 여 대장균 의 DNA 요소에 대 한 최적의 염색체 위치 결정

6.9K 조회수

DOI:

10.3791/55946

2017년 9월 11일

이 논문에서

요약

여기, 비 코딩 DNA 요소의 transposon 중재 무작위 삽입의 힘의 최적의 염색체 위치를 해결 하기 위해 사용 되었다.

초록

특정된 DNA 요소의 최적의 염색체 position(s)는 / transposon 중재 무작위 삽입 휘트니스 선택에 의해 다음에 의해 결정 되었다. 박테리아, 유전적 요소의 기능에 유전 맥락의 영향을 평가 하기 위해 어려울 수 있습니다. 토폴로지 효과, 이웃 유전자 또는 유전자 복제 관련 된 복용량, transcriptional 방해를 포함 하 여 몇 가지 메커니즘 주어진 유전적 요소의 기능 영향을 줄 수 있습니다. 여기, 대장균 및 간단한 성장 경쟁을 사용 하 여 가장 유리한 위치 실험 선택의 염색체에 DNA 요소의 임의의 통합을 허용 하는 방법을 설명 합니다. 메서드를 사용 하면 임의의 삽입, 성장 혜택, 실험적인 요구에 쉽게 조절 절차 적자 clone(s)의 선택과 결합의 잘 설명된 transposon-기반 시스템의 활용. 복잡 한 다중 클론 인구에 전체 게놈 시퀀싱 또는 선택 된 클론의 급속 한 식별에 대 한 쉬운 유전자 적자 clone(s)의 성격을 결정할 수 있습니다. 여기, 비 코딩 DNA 영역 DARS2, 대장균의 염색체 복제의 개시를 제어 하는 예제로 사용 되었다. DARS2 의 기능 유전자 복제 관련 된 복용량;에 의해 영향을 받을 것으로 알려져 가까이 DARS2 는 더 활성화 된다 DNA 복제의 기원에 가져옵니다. DARS2 DARS2의 염색체에 무작위로 삽입 된-변형 삭제. 개별 삽입을 포함 하는 결과 클론 풀링된 그리고 세대의 수백을 위해 서로 경쟁 했다. 마지막으로, 적자 클론 특징 되었고 DARS2 원래 DARS2 위치에 가까운 근접에서 삽입 포함 발견.

서론

어떤 유전적 요소의 기능 게놈에 있는 그것의 위치에 따라 달라질 수 있습니다. 박테리아에이 주로 결과 방해에서 인접 유전자, 로컬 DNA 토폴로지 및 복제 관련 유전자 노출량의 전사에 의해. 특히, DNA 복제 및 분리의 프로세스 제어, 적어도 부분에서 비 코딩 염색체 지역별1, 그리고이 지역의 적절 한 기능에 따라 달라 집니다 genomic 위치/컨텍스트. 대장균, 예제에서는 여동생에 필요한 dif 사이트 염색체 해상도2; KOPS 시퀀스, 염색체 분리3;에 필요한 및 데이터, DARS1DARS2 지역, (아래; 적절 한 염색체 복제 제어에 필요한 4). 우리 여기 DARS2 비 코딩 영역의 연구에 의해 exemplified 임의의 이전, 선택, 그리고 어떤 주어진된 유전 요소의 최적의 유전자 맥락의 결정에 대 한 허용 하는 방법 제시.

대장균, DnaA에 시작자 단백질은 DNA 물가는 단일 복제 원점오릭스, 여 helicase DnaB

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프로토콜

1. Transposon 도서관의 컬렉션

참고: 염색체 DARS2 로커 스 미니 테네시 10으로 복제 했다-transposon, NKBOR (pNKBOR)에 21, 결과 기반으로 NKBOR:: DARS2 (pJFM1). pNKBOR 온라인 22 얻어질 수 있다. pNKBOR 복제 23 시작자 단백질 π를 필요로 하는 R6K 기반 자살 벡터 이다. 플라스 미드 pJFM1는 따라서 pir 유전자의 염색체 복사본을 포함 하는 E. 콜라이 긴장 (예를 들어, Dh5α λ pir)에 복제할 수 있습니다. 그러나, pJFM1은 Pir 불충분 한 wildtype MG1655로 변형 때 pJFM1 복제할 수 없습니다, NKBOR의 임의 삽입에 의해 생성 된 대 저항 클론의 선택에 지도:: 세균성 염색체로 DARS2. 편의상,이 DARS2 삽입 라고 하. 그림 1 방법론의 도식 프레 젠 테이 션을 참조 하십시오.

  1. 준비 ele....

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결과

남쪽 오 점 DARS2 transposon 라이브러리에 염색체에 걸쳐 무작위로 배포 했다 확인 이루어졌다 (t = 0) 적자 클론 시간이 지남에 유지할 것 이다 그. 남쪽 오 점 초기 transposon 풀에서 추출한 DNA에서 수행 되었다 (t = 0)과 경쟁 (그림 3)의 700 세대에서 모든 예상된 100. 여기, 각 시간 점에서 총 세포 DNA가 나 제한 효소, 잘라 transposon NKBOR 알려진 Pvu와 소화::DARS2 한 번 조사에 의해 적용 되지 않는 지역에만. 남쪽 오 점 NKBOR의 부분 보완 방사성 레이블이 DNA 파편으로 조사 되었다. 그림 3, 초기 DARS2 수영장에서에서 본 (t = 0) DARS2 염색체에 걸쳐 무작위로 삽입 된 보여주는 부족된 고유 .......

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토론

여기에서 사용 하는 방법론-의 상태--예술 기법 유전적 요소의 최적의 게놈 위치에 대 한 어려운 질문에 대답을 활용 합니다. 유전자 요소 (중재는 transposon)의 임의 삽입 수 클론 다음 조사 유전 요소의 최적의 위치를 위해 선택 하는 서로 대하여 경쟁 하기 위해 만들 수 있는 수천의 신속 하 고 쉽게 컬렉션 (적자 클론).

여기, DARS2 미니-테네시10에 삽입 된-transposon, NKBOR를 기반으로. Transposon의 선택 삽입 사이트의 다운스트림 분석을 위해 중요 하다. 여러 다른 transposons 미니-테네시5Km234 등 더 인기 있는 선택, Himar는 transposon 감독 삽입 사이트 시퀀싱 (TraDIS) 실험에서 사용 된 난 마리너 transposon35,

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공개 사항

저자는 전혀 경쟁 금융 관심이 없다.

감사의 글

저자는 세균성 긴장 응답 및 지 속성 (BASP) Novo Nordisk 기초, Lundbeck 재단 그리고 센터를 통해 덴마크 국립 연구 재단 (DNRF120)에서 교부 금에 의해 투자 되었다.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
고압 클레이브 Mili-Q 물없음
전기충격 큐벳, 0.1 cmThermo Fisher ScientificP41050
Bio-Rad MicroPulser 전기충격 시스템Bio-Rad165-2100
LB BrothThermo Fisher Scientific12780029 
LB 한천, 분말 (Lennox L 한천)Thermo Fisher Scientific22700025
글리세롤Thermo Fisher Scientific17904
Fisherbrand  플라스틱 페트리 접시Fisher ScientificS33580A
Falcon 50mL 원추형 원심분리기 튜브Fisher Scientific14-432-22
Falcon 15mL 원뿔형 원심분리기 튜브Fisher Scientific14-959-53A
Nunc  CryoTubes시그마-알드리치V7634 
Phusion High-Fidelity DNA 중합효소(2 U/µ L)Thermo Fisher ScientificF530S
dATP, [α-32P]- 3000Ci/mmol 10mCi/ml, 250 &마이크로; CiPerkinElmerBLU012H250UC
DECAprime II DNA 라벨링 키트Thermo Fisher ScientificAM1455
분광광도계  SF/MBV/03.32Pharmacia
Hermle 원심분리기      SF/MBV/03.46Hermle
Ole Dich 원심분리기  SF/MBV/03.29Ole Dich
Eppendorftubes 1.5 mLSigma-AldrichT9661
Eppendorftubes 2.0 mLSigma-AldrichT2795
염화나트륨Merck6404
96% 에탄올Sigma-Aldrich16368
Trizma HClSigma-AldrichT-3253
페놀 초순수BRL5509UA
클로로포름Merck2445
리보 뉴클레아제 A 유형 II 시그마 - 알드리치R5000
나트륨 도데 실 황산염 (SDS)머크13760
리소자임시그마 - 알드리치L 6876
이소프로판올시그마 - 알드리치405-7
0.5M Na-EDTA pH 8.0BRL5575 UA
카나마이신 설페이트시그마-알드리치10106801001
PvuI(10 U/&마이크로; L)Thermo Fisher ScientificER0621
UltraPure AgaroseThermo Fisher Scientific16500500
DNA 겔 로딩 염료(6X)Thermo Fisher ScientificR0611
Tris-Borate-EDTA 완충액Sigma-AldrichT4415
브롬화 에티듐Sigma-AldrichE7637
염산Sigma-Aldrich433160
수산화나트륨Sigma-Aldrich71687
Whatman  3MM 종이시그마-알드리치WHA3030931
SSC 버퍼 20× 집중시그마-알드리치S6639
아머샴 하이본드-N+GE 헬스케어RPN119B
Ficoll  400Sigma-AldrichF8016
폴리비닐피롤리돈Sigma-AldrichPVP40
소 혈청 알부민 - 분획 VSigma-Aldrich85040C
연어 고환에서 추출한 디옥시리보 핵산 나트륨 염Sigma-AldrichD1626
Carestream Kodak   바이오맥스   라이트 필름Sigma-AldrichZ373494
GenElute   젤 추출 키트Sigma-AldrichNA1111 
젠엘루트   PCR 클린업 키트Sigma-AldrichNA1020
T100  Thermal CyclerBio-Rad
SmartSpec Plus 분광 광도계Bio-Rad
리팜피신서비스34514.01
세팔렉신시그마-알드리치C4895
미트라마이신서비스29803.02
염화마그네슘 육수화물시그마-알드리치246964
아포지 A10 악기아포지

참고문헌

  1. Frimodt-Moller, J., Charbon, G., Lobner-Olesen, A. Control of bacterial chromosome replication by non-coding regions outside the origin. Curr Genet. , (2016).
  2. Sherratt, D. J., et al. Recombination and chromosome segregation. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 359 (1441), 61-69 (2004).
  3. Bigot, S., et al.

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재인쇄 및 허가

태그

DARS2