Etkin Sporlanma<em> Saccharomyces cerevisiae</em> 96 çukurlu Formatında
Summary
Here, sporulation of Saccharomyces cerevisiae is carried out in a 96 multiwell format.
Abstract
During times of nutritional stress, Saccharomyces cerevisiae undergoes gametogenesis, known as sporulation. Diploid yeast cells that are starved for nitrogen and carbon will initiate the sporulation process. The process of sporulation includes meiosis followed by spore formation, where the haploid nuclei are packaged into environmentally resistant spores. We have developed methods for the efficient sporulation of budding yeast in 96 multiwell plates, to increase the throughput of screening yeast cells for sporulation phenotypes. These methods are compatible with screening with yeast containing plasmids requiring nutritional selection, when appropriate minimal media is used, or with screening yeast with genomic alterations, when a rich presporulation regimen is used. We find that for this method, aeration during sporulation is critical for spore formation, and have devised techniques to ensure sufficient aeration that are compatible with the 96 multiwell plate format. Although these methods do not achieve the typical ~80% level of sporulation that can be achieved in large-volume flask based experiments, these methods will reliably achieve about 50-60% level of sporulation in small-volume multiwell plates.
Introduction
Tomurcuklanan maya sporlanma mayoz 1, genetik rekombinasyon 2 mekanizmaları, 3 sinyal hücre tarafından gelişim kontrolü, geliştirme 4 besin kontrolü, transkripsiyonel sırasında kromozom ayrımı kontrolü de dahil olmak üzere biyoloji birçok açıdan, içgörü sağlamak için çalışılmıştır gelişim 5 düzenlenmesi ve spor oluşumu 6 incelenmesi. Spor Oluşumu koruyucu spor duvar 6 birikimi, ardından ana hücreden içinde yeni zar bölümlerine oluşturulmasını içeren yeni bir hücre bölünmesi olayını içerir. Sporlanan hücrelerini inceleyen Bu çalışmalar genellikle nispeten verimli bir şekilde 7,8 yaklaşık 24 saat içinde sporülasyonun sürecinden geçmeleri için hızla sporlanan maya suşu SK1, yararlanmak. Maya tomurcuklanan sporülasyon koşullarının optimizasyonu 9-13, bu deney, tarif edilmiş olmasına rağmens katı ortam üzerinde ya da sporlaşma kültür tüpleri veya şişeleri kullanılarak gerçekleştirilir büyük ölçekli sıvı kültürlerde sporlanmasını incelenmiştir.
Burada, 96 kuyucuklu bir plaka biçiminde, maya sporlanan için bir yöntemi tarif eder. Bu yöntem için, havalandırma senkron ve verimli sporülasyonun için kritik olduğunu bulmak ve küçük hacimli multiwell biçimi yeterli sporulasyonunu sağlamak için teknikler geliştirdiler. Hücreler, yüksek verimli teknikleri ve döşemeli kütüphane 14-16 kullanılarak yüksek kopya bastırma için çok oyuklu bir plaka biçiminde, bu tarama için optimize edilmiş reaktifler kullanılarak taranabilir için 96 çukurlu bir levha formatında sporlanan sağlar.
Protocol
Representative Results
Discussion
Burada 96 multiwell formatta SK1 maya sporlanan için bir protokol mevcut. Havalandırma Bir karıştırma çubuğu ya da her iyi bir cam boncuk ya kullanımını gerektirir verimli sporlanma için anahtardır. hücreler, bir tane veya bir karıştırma çubuğu ya da olmayan bir çalkalama inkübatöründe 96 çukurlu bir plaka içinde sporule zaman, hücreleri verimli sporlanmalanna yoktur. Hücreler bir boncuk ya da (çalkalama olmaksızın 30 ° C de Tablo 1 olmasına kıyasla bir çalkalama inküba…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma NIH Massachusetts Boston (LSH) ve R15 GM86805 Üniversitesi (LSH) bir Joseph P. Healey hibe ile desteklenmiştir. SMP Massachusetts Boston Üniversitesi'nde Sanofi-Genzyme Kardeşliği tarafından kısmen desteklenmektedir.
Materials
| Nunc 1.3 ml DeepWell Plates | ThermoScientific | 260251 | Used for sporulation |
| Nunc 2.0 ml DeepWell plates | ThermoScientific | 278743 | Used for presporulation growth, step 1.2.3 |
| 3 mm glass bead | Fisher | 11-312A | Used for sporulation |
| 5 mm x 2 mm stir bar, pack of 12 | Fisher | 14-511-82 | Used for sporulation |
| 96 well frogger | V&P Scientific | VP407 | needed for step 1.2 |
| library copier | V&P Scientific | VP381 | needed for step 1.2; to be used with the frogger |
| rectangular petri dish | ThermoScientific | 264728 | needed for step 1.2 |
| Bacto Peptone | BD | 211677 | needed for media |
| Yeast Extract | BD | 212750 | needed for media |
| Bacto Agar | BD | 212750 | needed for media |
| Dextrose | Fisher | D16-3 | needed for media |
| Potassium Acetate | Fisher | P171-500 | needed for media |
| Glycerol | Fisher | G33-500 | needed for media |
| Black 96 well glass bottom plate | MatTek | PBK96G-1.5.5-F | needed for step 2.4 |
References
- Marston, A. L. Chromosome segregation in budding yeast: sister chromatid cohesion and related mechanisms. 유전학. 196 (1), 31-63 (2014).
- Keeney, S., Lange, J., Mohibullah, N. Self-organization of meiotic recombination initiation: general principles and molecular pathways. Annu. Rev. Genet. 48, 187-214 (2014).
- Granek, J. A., Kayikci, O., Magwene, P. M. Pleiotropic signaling pathways orchestrate yeast development. Curr. Opin. Microbiol. 14 (6), 676-681 (2011).
- Broach, J. R. Nutritional control of growth and development in yeast. 유전학. 192 (1), 73-105 (2012).
- Winter, E. The Sum1/Ndt80 transcriptional switch and commitment to meiosis in Saccharomyces cerevisiae. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 76 (1), 1-15 (2012).
- Neiman, A. M. Sporulation in the budding yeast Saccharomyces cerevisiae. 유전학. 189 (3), 737-765 (2011).
- Padmore, R., Cao, L., Kleckner, N. Temporal comparison of recombination and synaptonemal complex formation during meiosis in S. cerevisiae. Cell. 66 (6), 1239-1256 (1991).
- Liti, G., et al. Population genomics of domestic and wild yeasts. Nature. 458 (7236), 337-341 (2009).
- McCusker, J. H., Haber, J. E. Efficient sporulation of yeast in media buffered near pH6. J. Bacteriol. 132 (1), 180-185 (1977).
- Codon, A. C., Gasent-Ramirez, J. M., Benitez, T. Factors which affect the frequency of sporulation and tetrad formation in Saccharomyces cerevisiae baker’s yeasts. Appl. Environ. Microbiol. 61 (2), 630-638 (1995).
- Elrod, S. L., Chen, S. M., Schwartz, K., Shuster, E. O. Optimizing sporulation conditions for different Saccharomyces cerevisiae strain backgrounds. Methods Mol. Biol. 557, 21-26 (2009).
- Börner, G. V., Cha, R. S. Analysis of yeast sporulation efficiency, spore viability, and meiotic recombination on solid medium. Cold Spring Harb. Protoc. 2015 (11), 1003-1008 (2015).
- Börner, G. V., Cha, R. S. Induction and analysis of synchronous meiotic yeast cultures. Cold Spring Harb. Protocols. (10), 908-913 (2015).
- Jones, G. M., et al. A systematic library for comprehensive overexpression screens in Saccharomyces cerevisiae. Nat. Methods. 5 (3), 239-241 (2008).
- Fleming, M. S., Gitler, A. D. High-throughput yeast plasmid overexpession screen. J. Vis. Exp. (53), e2836 (2011).
- Paulissen, S. M., Slubowski, C. J., Roesner, J. M., Huang, L. S. Timely Closure of the Prospore Membrane Requires SPS1 and SPO77 in Saccharomyces cerevisiae. 유전학. , (2016).
- Amberg, D. C., Burke, D., Strathern, J. N. . Methods in Yeast Genetics: A Cold Spring Harbor Labooratory Manual. , (2005).
- Parodi, E. M., Baker, C. S., Tetzlaff, C., Villahermosa, S., Huang, L. S. SPO71 mediates prospore membrane size and maturation in Saccharomyces cerevisiae. Eukaryot. Cell. 11 (10), 1191-1200 (2012).
- Nakanishi, H., de Los Santos, P., Neiman, A. M. Positive and negative regulation of a SNARE protein by control of intracellular localization. Mol. Biol. Cell. 15 (4), 1802-1815 (2004).
- Huang, L. S., Doherty, H. K., Herskowitz, I. The Smk1p MAP kinase negatively regulates Gsc2p, a 1,3-beta-glucan synthase, during spore wall morphogenesis in Saccharomyces cerevisiae. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 102 (35), 13431-13436 (2005).
