Zebrafish 치명적인 골격 돌연변이 Penetrance 자손 테스트 하 여 이동
Summary
이 프로토콜의 목표 zebrafish에 치명적인 골격 돌연변이 고기 penetrance 선택적인 breeding에 의해 변경 하는 것입니다. 치명적인 돌연변이 성인 기에 성장 될 수 없는 자신을 사육, 따라서이 프로토콜 추적 하 고 여러 세대에 걸쳐 penetrance 테스트 자손에 의해 선택 하는 방법에 설명 합니다.
Abstract
Zebrafish 돌연변이 고기는 수시로 불완전 하 게 침투 하 고, 일부 돌연변이 명시. 일관성 없이 나타나는 재미 있는 고기 공부 하 고, 어려울 수 있으며 결과 혼동으로 이어질 수 있습니다. 여기에 설명 된 프로토콜은 증가 하 고 감소에 치명적인 zebrafish 골격 돌연변이 penetrance 간단 번 식 패러다임 이다. 치명적인 돌연변이 수 없습니다 선택적으로 사육 될 직접, 때문에 자손 테스트의 고전적인 선택적 번 식 전략 채택 된다. 이 메서드는 또한 Kompetitive 대립 유전자 특정 PCR (KASP) 유전형 zebrafish 및 얼룩 애벌레 zebrafish 연골과 뼈에 대 한 프로토콜을 포함합니다. 여기에 설명 된 농업 전략 적용 다운스트림 응용 프로그램에 더 많은 결과 재현할 수 있도록 재미 있는 골격 표현 형의 penetrance를 증가할 수 있다. 또한,이 선택적 번 식 전략을 통해 돌연변이 penetrance 감소 가장 결정적인 돌연변이 유전자의 기능을 해야 하는 개발 프로세스를 밝힐 수 있다. 골격은 구체적으로 간주 하지만 여기, 우리는이 방법론은 모든 zebrafish 돌연변이 라인에 대 한 도움이 될 것입니다 제안 합니다.
Introduction
Zebrafish는 골격 발달을 이해 하기 위한 강력한 모델 시스템입니다. 돌연변이 제 브라 긴장와 생물학 skeletogenesis 동안 유전자 기능을 해독할 수 있습니다. 그러나, zebrafish 골격 돌연변이 고기 가변 penetrance1,2,,34 개발 및 유전자 분석을 방해할 수 있는 제시할 수 있습니다. 이 방법의 목적은 3 겹 이다. 첫째, 지속적으로 심각한 고기 생산 zebrafish 돌연변이 라인 생성 시간 경과 기록5 와 이식6같은 다운스트림 발달 연구 수 있습니다. 연구의 이러한 종류 고기 일관성 명단만 공부 하 여 무력화 될 수 있습니다. 둘째, zebrafish 긴장 inbreeding 유전 배경 변화, 따라서 실험 일관성과 재현성을 홍보를 줄일 수 있습니다. 예를 들어 모든 현장에서 수행 교 잡 분석 한 선택적으로 타고 난된 긴장에 수 혼란 가변성을 감소 하며 결론을 강화. 셋째, 심각 하 고 가벼운 긴장을 생성 하는 것은 특정 돌연변이에서 발생할 수 있는 전체 phenotypic 시리즈를 발표할 예정 이다.
언뜻 보기에 치명적인 돌연변이의 선택적인 breeding 불가능 보인다. 선택에 대 한 득점은 동물 들이 죽은 때 어떻게 penetrance에 대 한 하나의 품종을 수 있습니까? 다행히, 가족 선택, 테스트, 특히 자손에 의해 선택적인 breeding 방법 많은 년7,8에 대 한 프로그램을 사육 하는 가축에 효과 증명 하고있다. 이 프로그램 주로 암소에 우유 생산 또는 할 꺼야에 계란 생산 한 섹스에만 되는 특성에 대 한 선택적인 breeding에 사용 됩니다. 이 종족의 남성을 직접 득점 수 없습니다 하지만 그들의 자손은 득점 하 고 값은 부모에 게 할당. 이 전략에서 대출, 여기에 제시 된 프로토콜 고정 및 스테인드 돌연변이 자손 zebrafish의 쌍에서 관심사의 돌연변이 유전자에 대 한 heterozygous는 득점을 포함 한다. 어떤 개인은 라인에 다음 세대를 생산할 예정 이다 결정할 때 homozygous 치명적인 돌연변이 자손의 표현 형의 penetrance 부모에 게 할당 됩니다. 우리는이 방법은 penetrance zebrafish 치명적인 골격 돌연변이1에 이동 하는 효과적인 수단을 찾으십시오.
다른 연구와 마찬가지로,이 선택적인 breeding 프로토콜 클러치 크기, 자손의 생존, 배아, 그리고 섹스 비율9의 정상적인 개발 고려 조건에서 걸립니다. 그러나, 이러한 요인은 돌연변이 penetrance 이동의 목적으로 돌연변이 배경의 맥락에서 모두 간주 됩니다. 따라서,이 프로토콜 배경 동질성을 증가 뿐만 아니라 발달 돌연변이 분석을 강화 하는 방법을 제공 하 여 이전 선택적인 breeding 패러다임을 확장 합니다.
이 프로토콜 사전에 안정적이 고 신속한 유전형 프로토콜을 개발 하는 것이 중요 하다 그래서 광범위 한 유전형을 요구 한다. 그러나 많은 유전형 프로토콜 사용할 수 있는10,11, 우리는 KASP 유전형12,,1314 찾을 빠릅니다, 더 비용 효율적인, 그리고 방법 보다 더 신뢰할 수 있는 증폭된 시퀀스10의 제한 효소 절단을 기반으로 합니다. 따라서, 우리는이 작품에서 KASP 프로토콜을 포함. 또한, 우리는이 프로토콜에 골격 돌연변이 고기에 집중 하 고 Alcian 블루/알리자린 레드 얼룩 이전 프로토콜15수정 절차를 포함.
여기 설명 하는 방법을 상향 또는 하향 치명적인 돌연변이 penetrance 변화는 간단한 전략입니다. 이 프로토콜은 골격 돌연변이 고기에 초점을 맞추고, 하는 동안 우리는 모든 돌연변이 제 브라 라인의 축산에 대 한 유용한 전략 될 것입니다 믿습니다. 사실,이 번 식 전략 가능성의 유틸리티 zebrafish 넘어 확장 됩니다. 우리가 예측 penetrance 생물의 광범위 한 범위에서 이동이 프로토콜을 수정할 수 있습니다. 치명적인 penetrance 자손 테스트 하 여 이동 하는 것은 어떤 발달 유전학의 진도 앞으로 밀어 것을 도울 수 있다.
Protocol
Representative Results
Discussion
선택적인 Breeding 유전자 기능의 예민을 발표
더 또는 덜 심각한 선택적인 breeding에 의해 돌연변이 고기 이동 유전자 기능에 새로운 통찰력을 얻을 하는 간단한 방법입니다. 선택 되지 않은 번 식의 표준 방법으로 비교, 여기에 제시 된 프로토콜 돌연변이 고기의 훨씬 더 완전 한 이해를 얻을 수 있습니다. 특히, 심한 긴장을 생성 하 여 돌연변이 고기의 전체 폭 수 ?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
우리 지도 대 한 척 Kimmel, 존 다우드가 번 식 전략 개발에 대 한 도움, 골격 얼룩, 완성에 그녀의 작품에 대 한 Macie 워커 및 Charline 워커와 보 니 울만 도움이 zebrafish 조언을 감사 하 고 싶습니다. 이 작품에 JTN K99/R00 DE024190에 의해 지원 되었다.
Materials
| Paraformaldehyde, pelleted, solid | Ted Pella Co. | 18501 | Pelleted PFA is a safer alternative to powdered PFA |
| Magnesium Chloride, solid | Acros Organics | 223210010 | |
| 10x PBS, Aqueous | Fisher | BP3994 | |
| 190 proof Ethanol | |||
| Alcian Blue, solid | Anatech Ltd. | 867 | Must be from Anatech |
| Alizarin Red, solid | Sigma | A5533-25G | |
| Glycerol, liquid | Fisher | BP229 1 | |
| Hydrogen peroxide, liquid | Fisher | BP263500 | |
| Potassium hydroxide, solid | Fisher | P250 500 | |
| StepOnePlus Real-time PCR Machine | Applied Biosystems | ||
| MicroAmp Fast Optical 96-well Reaction Plate with Barcode (0.1mL) | Applied Biosystems | 4346906 | |
| Microseal 'B' seal | BioRad | MSB1001 | |
| KASP Master Mix, High ROX | LGC | KBS-1016-022 | https://www.lgcgroup.com/products/kasp-genotyping-chemistry/#.WOPX41UrKUk |
| KASP By Design Primer Mix | LGC | KBS-2100-100 | |
| Tris HCl, solid | Fisher | BP153 500 | |
| potassium chloride, solid | Fisher | BP366 500 | |
| Tween-20, liquid | Fisher | BP337 100 | |
| Nonidet P40 | ThermoFisher | 28324 | |
| Tricaine-S | Western Chemicals | ||
| Proteinase K | Fisher | BP1700 100 | |
| T100 Thermal Cycler | BioRad | 1861096 | |
| Controlled Drop Pasteur Pipets | Fisher | 13-678-30 | |
| Nanodrop | ThermoFisher | for DNA quantitation |
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