Mapeamento genético meiótica, vulgarmente conhecida como análise tetra, é central para a genética do fermento. Resumidamente, duas cepas haplóides, cada um contendo uma única cópia de cada cromossomo, são acoplados para formar uma linhagem diplóide heterozigoto com duas cópias de cada cromossomo, um de cada pai. Starving células diplóides de nitrogênio induz a meiose (esporulação), em que os cromossomos duplicados, sofrer rearranjo, e dividem-se em quatro células haplóides (esporos ou segregantes) com novas combinações de alelos de cada um dos pais. Os quatro esporos resultantes de uma única meiose pode ser isolado por um processo manual chamado dissecção quaternário.
Convencional tétrade 2,3 dissecção que mudou relativamente pouco desde a publicação original em 1937 4, tem três objetivos. Em primeiro lugar, as células que tenham sido submetidos a meiose (tétradas) deve ser isolada a partir de uma distância de fundo das células vegetativas. Na análise convencional, isto é conseguido por um investigador que, usandoum microscópio, identifica visualmente tétradas sobre uma placa de ágar e emprega um aparelho micromanipulador identificar visualmente tétradas sobre uma placa de ágar e usando um micromanipulador para mover o tetra para uma área livre de células da placa. Em seguida, os quatro esporos no quaternário deve ser fisicamente separados para evitar interspore acasalamento. Os esporos dentro de uma tétrade são mantidos juntos por tanto um asco, o remanescente da parede celular da célula diplóide original e um conjunto de pontes interspore 5. Na análise tétrade convencional o asco é removida por digestão enzimática, e pesquisador usa o micromanipulador para quebrar as pontes interspore e separar os esporos. Finalmente, os esporos individuais são dispostos num padrão de grelha que mantém a relação entre os esporos, isto é, toda a progénie de uma linha de quatro esporos são gémeos do mesmo tétrade originais. Uma levedura pesquisador experiente pode concluir o processo de dissecar 10 tétrades (um número mínimo geralmente aceitopor transversal) em cerca de 15 min.
Nós desenvolvemos um novo método tétrade genotipagem de alto rendimento, que chamamos de B ARCODE E nabled equencing S de etrads T (BEST) 1. MELHOR expande os métodos atuais em genética de alto rendimento, permitindo a geração e genotipagem de um grande número de descendentes que são isolados, genotipados, e mantidos como indivíduos de uma forma que permite que as relações de esporos irmã de todos os quatro produtos meióticos de ser recuperado. Isto é realizado utilizando-se três estratégias principais (Figura 1). Primeiro, é a introdução de uma construção repórter que rotula as células que sofreram meiose com GFP e permite que sejam isolados por células activadas por fluorescência (FACS). O segundo é a incorporação de um código de barras de DNA altamente complexa (uma seqüência de 15 nucleotídeos aleatórios) de uma forma que é transmitida para todos os quatro esporos de uma tétrade e pode ser lido por sequenciamento de DNA da Progen recombinantey e, portanto, identifica esporos irmãs da mesma quaternário. Em terceiro lugar está o passo a genotipagem, e MELHOR é compatível com várias plataformas de genotipagem que capturam tanto um conjunto de marcadores genômicos, bem como o código de barras específico do tetra. Empregamos uma restrição associada do local de ADN etiqueta de sequenciação (RAD-SEQ) 6 método que dirige a sequenciação do genoma de sítios de restrição específicos 1, capturando assim uma consistente 2-3% do genoma das estirpes da progenitura, bem como o código de barras à base de plasmídeo . A recuperação das relações tétrade, juntamente com os dados de genotipagem empiricamente derivada do cruzamento permite a inferência de informações precisas em falta, incluindo o status de marcadores com baixa cobertura sequência e o genótipo completo de indivíduos inviáveis (e, portanto, não recuperáveis). Aqui, descrevemos a aplicação do método de o microrganismo mais vulgarmente utilizado para o mapeamento da meiose, a levedura S. cerevisiae. No entanto, com as substituições menores de rea-organismo específicogents, por exemplo, proteínas específicas de esporulação diferentes fundidos a GFP, o método deve ser facilmente transferíveis para outros microrganismos, incluindo os organismos em que o mapeamento meiótica é significativamente mais trabalho intensivo ou actualmente intratável.

Figura 1. Melhor método. (A) O plasmídeo pCL2_BC é um plasmídeo de 2 micra, com uma fusão específica esporulação-GFP, a resistência a G418, e um código de barras 15-mer aleatório. Construção da biblioteca de plasmídeo é descrito em Ludlow et ai 1. (B) Um conjunto de plasmídeos de código de barras é transformado na estirpe diplóide de uma cruz. (C) Os transformantes são então crescidas na selecção e ~ 10.000 colónias transformadas são reunidas e esporuladas. Durante a meiose cada esporo de uma tétrade herda uma copy do plasmídeo com código de barras. (D) Tetrads são separados das células por FACS esporulados e recolhidas em placas de ágar, onde eles são digeridos e rompidas para permitir que cada esporo para formar uma colónia. (E) As colónias são então repicadas para placas de 96 poços, fenotipados, e genotipados. Durante a genotipagem do código de barras é lido plasmídeo e utilizados para identificar os quatro membros de cada tétrada. Este valor foi modificado de Ludlow et al 1. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.