وتستخدم معدلات الطفرات في خلايا خميرة الخباز الشباب من خلال اختبارات قياس تذبذب التنبؤ الترددات تحور الخلايا الأم من مختلف الأعمار تنسخي. ثم يتم استخدام الفرز المغناطيسي والتدفق الخلوي لقياس الترددات الطفرة الفعلية وعمر الخلايا الأم لتحديد أي انحرافات من الترددات الطفرة المتوقعة.
كانت خميرة الخباز نظام نموذجا ممتازا لدراسة آليات وعواقب عدم الاستقرار الجينوم. المعلومات المكتسبة من هذا النموذج الخميرة هي ذات الصلة لكثير من الكائنات الحية، بما فيها الإنسان، منذ إصلاح الحمض النووي والاستجابة الحمض النووي من التلف العوامل يتم حفظها جيدا عبر الأنواع المختلفة. ومع ذلك، S. لم يتم استخدامها لمعالجة الخباز تماما ما إذا كان معدل تراكم الطفرات التغييرات مع زيادة تنسخي (الإنقسامية) سن بسبب القيود التقنية. على سبيل المثال، والقياسات من الخميرة عمر تكاثري خلال المجهرية تشمل السكان صغيرة جدا من الخلايا، التي تحظر الكشف عن الطفرات النادرة. وقد تم تطوير أساليب الوراثية لإثراء للخلايا الأم في السكان عن طريق إحداث موت الخلايا الوليدة، ولكن لا تزال أحجام السكان محدودة بسبب التردد الذي الطفرات العشوائية التي تضر النظم اختيار تحدث. البروتوكول الحالي يستفيد من sorti المغناطيسينانوغرام من خلايا الخميرة الأم المسمى السطح للحصول على عدد كبير من السكان ما يكفي من شيخوخة الخلايا الأم لتحديد الطفرات النادرة من خلال التحديدات المظهرية. وأنشأت معدلات الطفرة، من خلال اختبارات قياس تذبذب، والترددات الطفرة الأولى للخلايا الشابة وتستخدم للتنبؤ وتيرة الطفرات في الخلايا الأم من مختلف الأعمار تنسخي. ثم يتم تحديد الترددات طفرة للخلايا الأم فرزها، ويتم تحديد سن الخلايا الأم باستخدام التدفق الخلوي بواسطة تلطيخ مع كاشف الفلورسنت التي يكشف الندوب برعم شكلت على سطوح الخلايا أثناء انقسام الخلية. يمكن مقارنة الترددات تحور توقع على أساس عدد من انقسامات الخلية إلى ترددات وحظ تجريبيا للخلايا الأم في سن تكاثري معين ثم تحديد ما إذا كانت هناك التغيرات المرتبطة بالعمر في معدل الطفرات تتراكم. أشكال مختلفة من هذا البروتوكول الأساسي توفر وسيلة لدراسة تأثير التغيرات في وظائف جينات معينة أوالظروف البيئية المحددة على تراكم الطفرات آليات لمعالجة عدم الاستقرار الكامن الجينوم أثناء الشيخوخة تنسخي.
الكائنات الدقيقة مثل الخميرة خميرة الخباز، هي نماذج ممتازة للتحقيق معدلات الطفرة، ولكن هذه النماذج لم استخداما كاملا لتحقيق تراكم الطفرات أثناء الشيخوخة الإنقسامية من الخلايا. وقد افترض تراكم الطفرات في الجينوم النووي للمساهمة في الشيخوخة قبل مما أدى إلى فقدان التدريجي لل(أو التباين في) وظائف الجينات 1. القدرة على استخدام نظام الميكروبي لدراسة الآليات والنتائج المترتبة على تراكم الطفرة خلال الشيخوخة يمكن أن تسرع إلى حد كبير تحديد العوامل الوراثية والبيئية التي تؤثر على هذه العملية، لأن النظم الوراثية السطحية وسهولة قياس التغيرات المظهرية نادرة في الكائنات الحية الدقيقة. عوامل إصلاح الحمض النووي والبروتينات استجابة الحمض النووي من التلف والحفاظ عليها جيدا عبر الأنواع المتنوعة 2، وتم تحديد أوجه التشابه الأساسية في الشيخوخة عضوي للكائنات متنوعة مثل S. الخباز ود 3 الثدييات، مما يجعل من المرجح أن النتائج التي تم الحصول عليها من دراسات في الخميرة سوف تكون ذات صلة الشيخوخة في العديد من الكائنات الحية.
دراسات الشيخوخة في S. الخباز الاستفادة من نموذجين الشيخوخة التي تقيس الشيخوخة الزمني أو الشيخوخة تنسخي من الخلايا. وتتميز الشيخوخة الزمني من الفقدان التدريجي للبقاء السكان في خلية الخميرة التي هي في حالة (الطور الثابت) غير تقسيم بسبب نضوب المغذيات 3. وقد استخدم نموذج الشيخوخة الزمني لإثبات أن الطفرات تتراكم مع زيادة العمر 4، حيث يتم الحصول عليها السكان الخلية بسهولة كبيرة في هذا النموذج لإجراء التحديدات المظهرية للخلايا متحولة. في هذه الحالة، يظهر تراكم الطفرات أن تتأثر مسارات، مما يشير إلى النمو والاكسدة 5، ولكل من هذه العوامل هو ذات الصلة لفهم الشيخوخة في حقيقيات النوى المتعددة الخلايا 3. نموذج الشيخوخة تكاثري يستغل divisi غير المتماثلةعلى بين S. خلايا الأم وابنتها الخباز عن التحقيق الشيخوخة الذي يحدث مع الأجيال المتعاقبة خلية 3. وكثيرا ما تقاس الخميرة الشيخوخة تنسخي من خلال المجهرية للسكان صغير من الخلايا الأم وابنتها، أو أكثر في الآونة الأخيرة، من خلال المجهر الفيديو من السكان صغيرة من خلايا الخميرة في أجهزة ميكروفلويديك 6،7. أحجام السكان محدودة تجعل هذه الأساليب ملاءمة سيئة للتحقيق تراكم الطفرة خلال الشيخوخة الإنقسامية ما لم يتم الحصول على المعلومات كامل الجينوم من الخلايا واحد أو يتم قياس التغيرات الجينية ذات تردد عال جدا 8. كامل الجينوم تسلسل الخلايا واحد يوفر مجموعات البيانات الكبيرة للتحقيق تراكم الطفرات، ولكن النظم اختيار المظهرية لديها ميزة هامة لتوفير وسيلة لقياس معدلات الطفرات لدراسة آليات تراكم الطفرات الكامنة. دراسات لدراسة الترددات طفرة ومعدلات من خلال التحديدات المظهرية في haploiحتى الآن لم يتم الإبلاغ عن سلالات الخميرة د أثناء الشيخوخة تنسخي.
يتم قياس معدلات الطفرات عادة باستخدام اختبارات تذبذب 9. قيم تردد طفرة تعكس العدد الكلي للخلايا إيواء طفرة في تسلسل الجينات في عدد السكان. وهذا يشمل الخلايا التي تحدث طفرات مستقلة وأي ذرية من تلك الخلايا أن مجرد وراثة الطفرات الموجودة مسبقا. في المقابل، ومعدلات الطفرة من خلال اختبارات قياس تذبذب تمثل عدد من الطفرات المستقلة التي تنشأ حديثا مع كل جيل الخلية. تشمل هذه الاختبارات عادة بتلقيح العديد من الثقافات تكرار بكثافة خلية منخفضة للحد من احتمالات مضيفا مع خلايا موجودة مسبقا الطفرات في تسلسل الهدف، وتزايد الثقافات إلى تشبع القريب، وتحديد خلايا متحولة من النمو في المتوسط انتقائية. ثم يتم استخدام أعداد خلايا متحولة المحددة في تكرار السكان في واحد من عدة نماذج رياضية لتقدير عدد طndependent الطفرات التي نشأت أثناء نمو 9. مقارنة عدد من الطفرات مستقلة لمتوسط حجم السكان يوفر مقياسا لمعدل الطفرات. في S. الخباز، كثيرا ما تقاس الترددات طفرة ومعدلات استخدام URA3 وCAN1 الجينات، منذ الخسارة من وظيفة الطفرات في هذه الجينات تنتج الظواهر اختيار. فقدان وظيفة URA3 يجعل خلايا مقاومة لل5 fluoroorotic حمض (5 FOA)، لأن البروتين المشفرة بواسطة URA3 تحويل 5 FOA في جزيء السامة 10. فقدان وظيفة خلايا CAN1 يسمح لتصبح مقاومة للcanavanine، وهو أرجينين التناظرية السامة، لأن البروتين المشفرة بواسطة CAN1 ينقل أرجينين وcanavanine إلى خلايا 11.
وقد استخدمت كل من استراتيجيات الفرز الوراثية والبدنية بنجاح للحصول على السكان أكبر من S. خلايا خميرة الأم لتسهيل التحقيقات الشيخوخة تنسخي. وتشمل الاستراتيجيات الوراثية النهج ذكية حدد ضد بقاء الخلية ابنة في عدد السكان. برنامج تخصيب الأم (MEP) ينطوي بيتا استراديول تحريض لجنة المساواة العرقية recombinase التعبير فقط في الخلايا الوليدة، مما أدى إلى تعطل ابنة محددة من اثنين من الجينات الضرورية التي تم هندستها لاحتواء المواقع loxP 12. يمكن زراعة سلالات MEP عادة في غياب محفز، ولكن سوف تستمر الخلايا الأم فقط لتقسيم التالية الاستقراء، في حين أن الخلايا ابنة سوف القبض على M-المرحلة عادة في أول تطور من خلال دورة الخلية 12. في حين أن هذا النظام لم يستخدم على نطاق واسع لدراسة تراكم الطفرة خلال الشيخوخة، قد تم استخدامها لدراسة فقدان تغاير الزيجوت، وهو شكل متكرر نسبيا من عدم الاستقرار في الجينوم سلالات الخميرة مضاعفا، فضلا عن التغيرات البيوكيميائية في الخلايا الأم الشيخوخة 13،14. وبالمثل، فإن النظام ابنة صواعق ينطوي التعبير ابنة محددة من S. cereviSIAE URA3 الجين 15. سلالات ابنة صواعق تنمو بشكل طبيعي حتى يتم اضافة 5-FOA إلى المتوسطة، في الخلايا الوليدة التي تعبر عن نقطة URA3 سوف يموت، بينما تستمر الخلايا الأم في النمو 15. هذه النظم مفيدة لإثراء للخلايا الأم، لكنها تعتمد على الحفاظ على وظائف الجينات التي تشكل نظام اختيار. الطفرات العشوائية في واحد أو أكثر من مكونات نظام اختيار يمكن أن يؤدي إلى الخلايا الوليدة التي تفلت اختيار وتتكاثر باطراد. خلال تطوير سلالات الهندسة الكهربائية والميكانيكية، وكانت أحجام السكان المناسبة مصممة على تجنب ظهور الخلايا الوليدة الطافرة التي يمكن الهروب من اختيار 12. ومع ذلك، هذا الحد في حجم السكان التنازلات الكشف عن أشكال نادرة من عدم استقرار الجينوم أثناء الشيخوخة تنسخي. هذه قيود على حجم السكان يمكن التغلب جزئيا باستخدام سلالات الخميرة مضاعفا مع نسختين من كل جين تسهم في نظام اختيار، لأن معظمأن الطفرات المتنحية من المرجح أن تكون 12. ومع ذلك، واستخدام سلالات مضاعفا يقيد أنواع الأحداث طفرية التي يمكن الكشف بسهولة مقارنة مع تلك التي يمكن الكشف عنها بسهولة في خلايا الخميرة فرداني.
وتشمل استراتيجيات الفرز المادية عزل الخلايا الأم مع سطح الخلية المسمى من خلايا ابنة غير المسماة إلى إثراء للسكان كبير من الخلايا الأم. ملاحظة أن بروتينات سطح الخلية (البروتينات جدار الخلية) من S. وتوليفها الخلايا الوليدة حديثا الخباز خلال مهدها تم استغلالها لتسمية الخلايا الأم دون وصفها الخلايا الوليدة التي ينتجونها 16. على سبيل المثال، السكان الأولي من خلايا الخميرة المسمى على سطحها مع البيوتين يمكن زراعتها ثم عزل من خلايا ابنتهما باستخدام بلي مكافحة البيوتين ومغناطيسية فرز 16 لأن الخلايا الوليدة الناتجة عن السكان الأولي لن يحتوي على البيوتين سطحها . النمو التسلسلي ويسمح الفرز السكان كبار السن تدريجيا الخلايا الأم التي يمكن الحصول عليها وتحليلها. وقد استخدم هذا الإجراء بنجاح لدراسة التغيرات في الخلية وعلم وظائف الأعضاء التعبير الجيني أثناء الشيخوخة تنسخي من الخميرة 13،14،17،18. الطريقة الحالية يتكيف هذا التوسيم البيوتين وتقنية الفرز المغناطيسي لإثراء للخلايا الأم مع غرض قياس تراكم الطفرات يمكن أن تكون نادرة أو عدم استقرار الجينوم أشكال أخرى يعاير من خلال التحديدات المظهرية. النمو التسلسلي والفرز المادي يسمح تحليل تراكم الطفرات في الخلايا الأم تدريجيا القديمة، وكذلك في سكانها خلية ابنة. تحديد معدلات طفرة في الجيل يسمح تردد طفرة المتوقع أن تحسب للخلايا الأم التي خضعت لعدد معين من الانقسامات الخلوية. منذ تستند القيم تردد توقع على الزيادة المتوقعة نتيجة للجولات إضافية من انقسام الخلايا، وانحرافات كبيرة في mutati احظعلى ترددات مقارنة مع القيم المتوقعة تقديم أدلة لإجراء تغييرات في سن معينة في معدل الطفرات تتراكم. باستخدام هذا البروتوكول، وتلطيخ الفلورسنت الندوب برعم التي تتوافق مع مواقع انقسامات الخلية على الخلايا الأم إلى جانب تحليل التدفق الخلوي يمكن استخدامها لتحديد بسرعة التوزيع العمري للسكان فرزها والتي لم يتم فرزها. ويمكن أيضا الكواشف فلوري إضافية، مثل تلك المستخدمة للكشف عن أنواع الاكسجين التفاعلية، أن تستخدم خلال هذا البروتوكول. عموما، هذا البروتوكول يتيح تحليل الفعال للتغييرات التي تعتمد على العمر في عدم استقرار الجينوم مع احتمال ارتباط إلى خلية التغيرات الفسيولوجية المرتبطة بالسن في كائن نموذج مناسبة تماما لدراسة العوامل الوراثية والبيئية التي تؤثر المتعلقة بالشيخوخة عدم الاستقرار الجينوم.
هذا البروتوكول يجمع بين أساليب متعددة لتمكين الموارد والنهج تتوفر في خميرة الخباز نظام نموذجي ليتم تطبيقها بكفاءة لدراسة الجينوم عدم الاستقرار خلال شيخوخة الخلايا الإنقسامية. مجموعة واسعة من فحوصات لقياس أشكال مختلفة من عدم استقرار الجينوم من خلال اختيار المظهرية يمكن الجمع بين الفرز المغناطيسي لدراسة التغيرات في سن معينة ممكنة في تراكم أشكال معينة من الطفرات أو إعادة ترتيب الكروموسومات. بينما نهج كامل الجينوم التسلسل يمكن أن توفر مزيد من المعلومات حول أنواع الشاملة للتغيرات التي تحدث في الجينوم مع التقدم في العمر، والقدرة على استخدام النظم اختيار المظهرية للحصول على قياسات معدل الطفرات وعزل تفضيلي أنواع معينة من التغيرات الجينية من المزايا الهامة لدراسة الآلية جوانب المتعلقة بالشيخوخة الجينوم عدم الاستقرار. تبسيط تحديد عمر الخلية والقدرة على جعل قياسات موازية من physiologiالتغييرات كال من خلال توفير تدفق الخلوي سيلة فعالة لربط الجينوم عدم الاستقرار مع التغيرات الخلوية الأخرى خلال نطاقات عمرية محددة. تحديد التغييرات التي تعتمد على سن المحتملة في معدلات الطفرات تتراكم يتطلب: 1) تحديد دقيق لمعدلات السكان في خلية الصغار، 2) تحديد دقيق لعمر الخلية، و3) القدرة على تخصيب موثوق أعداد كبيرة بما فيه الكفاية للخلايا الأم لقياس بتكاثر عدم استقرار الجينوم في سن الشيخوخة. هذا النهج يسمح للنظام نموذجي الخميرة للمساهمة في تحديد الآليات الكامنة المسؤولة عن التغيرات التي تعتمد على سن في معدلات و / أو الترددات من عدم استقرار الجينوم في الخلايا النشطة ميتوتيكلي. وعلاوة على ذلك، والعوامل الوراثية والبيئية يمكن تقييم سريع للمساهمات التي تعتمد على سن الجينوم عدم الاستقرار. في نهاية المطاف، يمكن لهذه الأوصاف تؤدي إلى تطوير النماذج التي تمثل الطريقة التي الطفرات تتراكم خلال الشيخوخة تنسخي.
يعتمد هذا الأسلوب على القدرة على الكشف عن الطفرات أو أنواع أخرى من عدم الاستقرار الجينوم من خلال ظهور الظواهر اختيار لقياس معدلات مثل هذه الأحداث. ومع ذلك، يمكن الإبداع في تصميم فحص تسمح العديد من جوانب عدم الاستقرار الجينوم للتحقيق معهم. على سبيل المثال، يمكن وضع URA3 والجينات CAN1 في مواقع الجينومية مختلفة لاختبار أي تأثيرات موقع الجيني على النتائج. الارتداد من الأليلات محددة الجين غير وظيفية لالأليلات الجينات الوظيفية اختبارا خاصة عمليات طفرية. أيضا، يمكن استخدام إدخال الأليلات الخاملة متعددة من الجين أو الجينات المرافقة مع تكرار تسلسل الأحداث لدراسة إعادة التركيب من خلال استعادة أو فقدان وظيفة الجين، على التوالي. اختبارات تذبذب هي نهج موحد لتحديد معدلات مختلف هذه الأحداث عدم استقرار الجينوم 9. هو مكتوب بروتوكول باستخدام ليا-كولسون مقدر متوسط قبلت جيدا واضحة نسبيا لتحديد مؤتةمعدل نشوئها لجعلها في متناول الباحثين متنوعة، على الرغم من MSS-الحد الأقصى لطريقة احتمال مقدر يعتبر أفضل طريقة لتحديد معدلات الطفرة 9. تم استعراض MSS-الحد الأقصى لاحتمال مقدر سابقا بالتفصيل 9، ويمكن استخدامها كطريقة بديلة، ولكن يتطلب حسابات أكثر تعقيدا. بدلا من ذلك، أحرز البرمجيات الحرة لحساب معدلات الطفرات مع هذا الأسلوب متاح 22. الحصول على تدابير استنساخه من معدلات الطفرة يتطلب الانتباه إلى عدة جوانب التصميم التجريبي، بما في ذلك استخدام الثقافات تكرار كافية، بتلقيح الثقافات في كثافة منخفضة بما فيه الكفاية الخلية الأولية التي يزداد حجم السكان حسب الكميات المناسبة ثقافة 10،000 أضعاف أو أكثر، واختيار بحيث كامل يمكن أن ينتشر السكان من الخلايا على المتوسطة انتقائية. لهذه النقطة الأخيرة، وهي صيغة سبق وصفها يمكن استخدامها لضبط معدل الطفرات على أساس جزء من الثقافة بصدد إجراء تجاربد 9. التباين في معدل نمو الثقافات يمكن تعقيد تحديد معدل الطفرات استنساخه، وتعديل مقدر القائم على الوسطية التي قد تسفر عن نتائج أكثر استنساخه في مثل هذه الحالات وصفت مؤخرا 23.
القدرة على قياس بدقة عمر الخلية هي عامل آخر مهم لتحديد ما إذا ترددات عدم الاستقرار في جينوم الخلايا القديمة تختلف عن القيم المتوقعة بسبب معدل الأحداث في الخلايا الشابة. لقد وجدنا WGA تلطيخ لتكون أفضل من تلطيخ calcofluor الأبيض، سواء من حيث الخلفية والمرونة، منذ WGA متاحة مترافق لجزيئات الفلورسنت مختلفة. يمكن هذه المرونة توفر المزيد من الفرص للقياسات في وقت واحد من خصائص الخلايا الأخرى مع الكواشف الفلورسنت. العمل الأولي لإقامة علاقة بين كثافة إشارة لتلطيخ WGA وعدد المقابلة من ندوب برعم على خلايا يمكن بعد ذلك أن يؤدي إلى المزيدتقرير سريع من العمر الخلية من خلال التدفق الخلوي. هذا النهج يسمح أيضا استخدام أحجام أكبر من السكان سيتم فحصها بواسطة المجهر عادة لتحسين استنساخ القياسات. بينما يمكن إجراء جميع القرارات العمر من خلال الفحص المجهري للخلايا، ونحن نشعر أن التدفق الخلوي نهج يسهل الكشف السريع للعوامل التي تؤثر تعتمد على سن الجينوم عدم الاستقرار.
بالإضافة إلى قياس عمر الخلايا بشكل موثوق، يحتاج إلى النظر إلى عدد من انقسامات الخلية يسمح خلايا الأم إلى الخضوع مع كل جولة متتالية من النمو وفرز الخلايا. استخدام لحجم السكان الأولي أصغر أو أكبر حجم الثقافة يمكن أن تسمح للخلايا للخضوع لمزيد من انقسامات الخلية قبل الوصول إلى كثافة الخلية المطلوبة. على سبيل المثال، استخدم باحثون آخرون جولتين فقط من فرز للحصول على خلايا الخميرة قديمة جدا 16، والتي لديها ميزة واضحة للحصول على الخلايا القديمة مع عدد أقل من experimeخطوات ntal. عند النظر في ما إذا كانت زيادة حجم الثقافة للسماح للخلايا لاستكمال المزيد من انقسامات الخلية قبل الفرز، ونأخذ في الاعتبار الحد على العدد الكلي للخلايا التي يمكن معالجتها في عمود واحد. استخدام وحدة تخزين الثقافة أكبر قد يتطلب استخدام أعمدة متعددة لفرز السكان خلية واحدة. أيضا، إذا الخلايا تخضع لجولات أقل من انقسام الخلايا بين نقاط أنواع / جمع، ثم هناك المزيد من الفرص لمراقبة الانحرافات عن الترددات الطفرة المتوقعة في نقاط زمنية متميزة خلال العمر. على سبيل المثال، وأخذ العينات فقط في وقت مبكر ونقاط الوقت خلال أواخر العمر قد تنتج البيانات مما يشير إلى زيادة مطردة في وتيرة الطفرة، ولكن أخذ العينات في أوقات مستقطعة إضافية خلال عمر قد تبين أن زيادة تواتر الطفرات بسرعة ثم الهضاب. ومع ذلك، لأن هذا البروتوكول يعزل خلايا الأم القديمة، هناك فرصة للحصول على قياس أكثر مباشرة التغيرات في معدلات الطفرات مع تقدم العمر. اختبارات تذبذب يمكن بالبريد أجريت باستخدام الخلايا الأم من مختلف الأعمار لتحديد ما إذا كان معدل التحور سوف تختلف عن معدل الحصول عليها باستخدام الخلايا الشابة. في حين أن الثقافات لهذه الاختبارات تذبذب سيصبح خليط من الخلايا القديمة والشابة لأنها تنمو، ويمكن أن يعزى أي انحرافات عن المعدلات التي تم الحصول عليها بدءا من خلايا شابة لاستخدام السكان انطلاق السن.
القدرة على الحصول على بتكاثر عدد كبير من السكان ما يكفي من خلايا الأم الذين تتراوح أعمارهم بين لقياس بدقة الجينوم عدم الاستقرار أمر بالغ الأهمية لنجاح هذا النهج. بينما يصف بروتوكول استخدام نظام الفرز المغناطيسي معين لهذا الغرض، وفرز المجموعات الأخرى خلايا الخميرة الأم مع أنظمة بديلة 14،18 (انظر جدول المواد). وينبغي لهذه النظم البديلة أيضا العمل مع هذه الطريقة، على الرغم من بعض التحسين من البروتوكولات الصانعين قد تكون مطلوبة. بغض النظر عن نظام معين المستخدمة، وحجم السكان تتطلبد تختلف تبعا للتردد من نوع الطفرات أو إعادة ترتيب الجينوم المختارة للدراسة. على الأقل، يجب أن يكون هناك ما يكفي من خلايا الأم للحصول على مستعمرة متحولة واحد على الأقل لكل السكان لحساب تردد الطفرة. في الواقع، يمكن أن تكون النتائج مختلفة تماما إذا كان من المتوقع من حجم السكان، وحتى زيادة صغيرة في حجم السكان فقط صفر إلى خمسة المستعمرات متحولة، بحيث 09:55 المستعمرات متحولة من المتوقع، يمكن أن تحسن كثيرا التكاثر. عندما البيوتين وصفها السكان بدءا، وكفاءة الانتعاش لكل نوع بحاجة إلى أن تؤخذ بعين الاعتبار للمساعدة في تحديد حجم السكان المناسب ضروري لقياس تردد طفرة في الخلايا الأم القديمة. مع استعادة 90٪ من الخلايا الأم بعد كل نوع، سيتم استرداد 59٪ فقط من السكان الأصلي بعد خمس جولات من النمو والفرز. تنخفض هذه النسبة إلى 33٪ ~ التعافي من السكان الأصلي بعد خمس جولات من النمو والفرز إذا فقط 80٪ من خلايا الأم وصفت واستردادإد خلال كل نوع. قياس وتعظيم الانتعاش أمر بالغ الأهمية عند قياس الأحداث التردد المنخفض، منذ 2-3 أضعاف الانخفاض في حجم السكان يمكن أن يؤدي بسهولة إلى أرقام يمكن الاعتماد عليها من المستعمرات متحولة في السكان.
هناك العديد من الخيارات لتوسيع أو تعديل هذا البروتوكول للحصول على فهم أوسع من عدم الاستقرار خلال الجينوم شيخوخة الخلايا الإنقسامية. وتشمل أمثلة بسيطة تحليل كيفية إحداث تغييرات في وظائف الجينات، التغيرات وسائل الإعلام، أو غيرها من التغييرات البيئية تغير حالة تراكم الطفرات مع تقدم العمر. سيتم قياس معدلات الطفرات للخلايا الشابة مع وظيفة الجينات المتغيرة أو في حالة ملائمة واستخدامها لتحديد ما إذا كانت الطفرات تتراكم بشكل مختلف من المتوقع في قيم معدل ومختلف عن السكان في خلية السيطرة. يمكن أن يتعرض السكان الخلية في نقاط مختلفة خلال الشيخوخة تنسخي لضغوطات معينة، مثل أنواع الاكسجين التفاعلية أو وكلاء ضررا DNA. ولم تعرض عابرة وخفيفة الى الاكسدة لا يغير كثيرا من القدرة على أداء الخلية الفرز (الشكل 3)، ولكن أقسى الضغوط قد تعقد الانتعاش من الخلايا. أن التجارب الأولية تكون ضرورية للتحقق من أن خلايا الأم ما زالت قائمة يمكن استردادها بكفاءة بعد ضغوط معينة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تحليل الخصائص الخلوية للخلايا الأم المعزولة في التفاصيل، بما في ذلك مستويات أنواع الأكسجين التفاعلية، مورفولوجيا الميتوكوندريا وفجوي، والخصائص الفسيولوجية الأخرى التي ترتبط مع الشيخوخة 3. وعلاوة على ذلك، يمكن للخلايا الأم أن يكون السكان بدءا لمزيد من العلاج أو التلاعب. منذ يتم فصل الخلايا الأم وابنتها جسديا أثناء الإجراء، والخلايا الوليدة لا تزال متاحة أيضا للتحليل. على سبيل المثال، التغيرات في الخصائص الفسيولوجية للخلايا ابنة الميراث أو غير المتماثلة من الجزيئات التالفة بين الأم الخميرة والخلايا الوليدة <sحتى يمكن مقارنة> 24 إلى توقيت أي تغييرات مثيرة للاهتمام في طفرة الترددات / أسعار الفائدة. كما يمكن الحصول على ترددات تحور للسكان الخلية ابنته في محاولة لنمذجة ما إذا كان هناك وراثة غير المتماثلة من الطفرات أثناء الشيخوخة تنسخي. وخلاصة القول، والجمع بين تخصيب الخلايا الأم من خلال الخلايا المغناطيسية الفرز مع اختبارات تذبذب يتيح مزايا S. نظام نموذجي الخباز ليتم تطبيقها بكفاءة في التحقيق الآليات المسؤولة عن تراكم التغيرات الجينية خلال شيخوخة الخلايا الإنقسامية.
The authors have nothing to disclose.
وأيد هذا العمل في جزء من منحة R00AG031911 من المعهد الوطني للشيخوخة التابع لمعاهد الصحة الوطنية لحركة صحة الشعوب محتويات هذا المقال لا تعكس بالضرورة وجهات النظر الرسمية للمعاهد الوطنية للصحة.
Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
EZ-Link Sulfo-NHS-LC-Biotin | Thermo Scientific | 21335 | 100mg |
Anti-Biotin Microbeads | Miltenyi Biotec | 130-090-485 | 2ml MicroBeads conjugated to monoclonal mouse anti-biotin antibodies (isotype: mouse IgG1) |
MACS LS columns | Miltenyi Biotec | 130-042-401 | 25 columns suitable for QuadroMACS separator |
QuadroMACS separator | Miltenyi Biotec | 130-090-976 | Separator Only |
QuadroMACS Starting Kit | Miltenyi Biotec | 130-091-051 | Includes: QuadroMACS Separator (130-090-976), MACS MultiStand (130-042-303), LS Columns (130-042-401), MACS 15ml Tube Rack (130-091-052), One 2ml unit of MACS MicroBeads. Note: Alternative systems include Dynabeads Biotin Binder and MagnaBind Magnetic Beads |
BD Falcon Cell Strainer, 40 µm | BD Biosciences | 352340 | 40 µm for use with BD Falcon 50 ml Conical Tubes. 50 per pack |
Trypan Blue | Sigma-Aldrich | T6146 | Powder, filtering after dissolving important to remove particulates |
Wheat germ agglutinin Alexa Fluor488 | Life Technologies | W11261 | Conjugates with different excitation/emission spectra could also be used |
ProLong Gold antifade reagent | Life Technologies | P36930 | 10 ml, other antifade reagents could also be used |