الكمية مقارنة رابطة الدول المستقلة التنظيم العنصر (لجنة المساواة العرقية) في الأنشطة المعدلة وراثيا ذبابة الفاكهة السوداء البطن</em
Summary
يمكن الاختلاف المظهري لصفات نتيجة طفرات في رابطة الدول المستقلة التنظيم متواليات (CRE) العناصر التي تحكم أنماط التعبير الجيني. ويمكن اشتقاق طرق لاستخدامها في melanogaster ذبابة الفاكهة مقارنة كميا مستويات الأنماط المكانية والزمانية في التعبير الجيني بوساطة لجنة المساواة العرقية المتغيرات تعديل أو طبيعيا.
Abstract
يتم تحديد أنماط التعبير الجيني من قبل رابطة الدول المستقلة التنظيم متواليات (CRE) عنصر ، والتي تسمى أيضا القدرة على رابطة الدول المستقلة أو وحدات تنظيمية. إن لجنة المساواة العرقية نموذجية تمتلك ترتيب المواقع ملزمة لعدة بروتينات عامل النسخ التي تمنح منطق تنظيمية تحدد متى وأين ، وعلى أي مستوى يتم التعبير عن هذا الجين للوائح (ق). مجموعة كاملة من CREs داخل الجينوم الحيواني بترميز البرنامج الحي للتنمية 1 ، والتجريبية ، وكذلك الدراسات النظرية تشير إلى أن طفرات في CREs لعبت دورا بارزا في تطور المورفولوجية 2-4. علاوة على ذلك ، الجينوم البشري واسعة جمعية دراسات تشير إلى أن الاختلاف الجيني في CREs يسهم بشكل كبير في الاختلاف المظهري 5،6. وبالتالي ، فهم المنطق التنظيمي ، وكيف تؤثر الطفرات هذا المنطق هو الهدف الرئيسي لعلم الوراثة.
الجينات المحورة مراسل توفير وسيلة قوية لدراسة في FUNC فيفونشوئها من CREs. هنا يقترن تسلسل CRE معروفة أو يشتبه في المروج غيروي وتسلسل الجين الترميز لترميز مراسل منتج البروتين يمكن ملاحظتها بسهولة. عندما يتم إدراج التحوير الصحفي إلى كائن المضيف ، ونشاط لجنة المساواة العرقية لتصبح مرئية في شكل البروتين مراسل المشفرة. وقد استخدمت ف العنصر transgenesis توسط في ذبابة الفاكهة ذبابة الفاكهة الأنواع (دال) melanogaster 7 على مدى عقود لإدخال الجينات المحورة المراسل في هذا الحي النموذجي ، على الرغم من أن التنسيب الجينومية من الجينات المحورة عشوائي. وبالتالي ، يتأثر بقوة مراسل نشاط الجينات من لونين الجينات المحلية والبيئة ، والحد من المقارنات لجنة المساواة العرقية النوعي الحاضر. في السنوات الأخيرة ، تم تعديل نظام التكامل phiC31 استنادا لاستخدامها في melanogaster دال لادخال الجينات المحورة في مواقع محددة الجينوم الهبوط 8-10. جعلت هذه القدرة على القياس الكمي للجينات ، وذات الصلة هنا ، لجنة المساواة العرقية النشاط 11-13 الحديدasible. ويمكن إنتاج ذباب الفاكهة المعدلة وراثيا يمكن الاستعانة بمصادر خارجية ، بما في ذلك على أساس التكامل phiC31 ، مما يلغي الحاجة لشراء معدات باهظة الثمن و / أو لديها الكفاءة في البروتوكولات المتخصصة حقن التحوير.
هنا ، نقدم بروتوكول عام لتقييم كمي لنشاط لجنة المساواة العرقية ، وتبين كيف يمكن استخدام هذه الطريقة لقياس الآثار المترتبة على الطفرة أدخلت على نشاط لجنة المساواة العرقية ومقارنة أنشطة CREs orthologous. على الرغم من أن الأمثلة المذكورة هي لجنة المساواة العرقية نشط خلال التحول ذبابة الفاكهة ، يمكن تطبيق النهج المتبع في مراحل النمو الأخرى ، وأنواع ذبابة الفاكهة ، أو الكائنات النموذج. في نهاية المطاف ، يجب استخدام أكثر انتشارا لهذا النهج إلى CREs دراسة مسبقة لفهم منطق التنظيمية والمنطق كيف يمكن أن تختلف وتتطور.
Protocol
Discussion
رابطة الدول المستقلة عناصر التنظيم ترميز البرنامج الجيني الذي يحدد أنماط التعبير الجيني ، وبالتالي في عملية التنمية 1 ، ومواقع بارزة لكل من الطفرات الكامنة وراء تطور المورفولوجية 2-4 والتباين المظهري لصفات الإنسان 5،6،19. على الرغم من هذه الأهمي?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
نشكر : نيكولا Gompel وبنيامين برودوم لمساهماتها في تطوير هذا البروتوكول ؛ ميليسا ويليامز ، وأربعة للحصول على تعليقات المراجعين المجهولين على المخطوطة ، وكلية الدراسات العليا في جامعة دايتون للزمالات الأبحاث لحرب ، وعلم الأحياء في جامعة دايتون القسم ومعهد البحوث (UDRI) لدعم البحوث لTMW. وأيد هذا العمل من قبل أمريكا 11BGIA7280000 القلب المنح لجمعية TMW.
Referências
- Davidson, E. H. The Regulatory Genome. Gene Regulatory Networks in Development and Evolution. , (2006).
- Wray, G. A. The evolutionary significance of cis-regulatory mutations. Nat. Rev. Genet. 8, 206-216 (2007).
- Stern, D. L. Evolutionary developmental biology and the problem of variation. Evolution. 54, 1079-1091 (2000).
- Carroll, S. B. Evo-devo and an expanding evolutionary synthesis: a genetic theory of morphological evolution. Cell. 134, 25-36 (2008).
- Sethupathy, P., Collins, F. S. MicroRNA target site polymorphisms and human disease. Trends Genet. 24, 489-497 (2008).
- Visel, A., Rubin, E. M., Pennacchio, L. A. Genomic views of distant-acting enhancers. Nature. 461, 199-205 (2009).
- Spradling, A. C., Rubin, G. M. Transposition of cloned P elements into Drosophila germ line chromosomes. Science. 218, 341-347 (1982).
- Bischof, J., Maeda, R. K., Hediger, M., Karch, F., Basler, K. An optimized transgenesis system for Drosophila using germ-line-specific phiC31 integrases. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 104, 3312-3317 (2007).
- Groth, A. C., Fish, M., Nusse, R., Calos, M. P. Construction of transgenic Drosophila by using the site-specific integrase from phage phiC31. Genética. 166, 1775-1782 (2004).
- Venken, K. J., He, Y., Hoskins, R. A., Bellen, H. J. P[acman]: a BAC transgenic platform for targeted insertion of large DNA fragments in in D. melanogaster. Science. 314, 1747-1751 (2006).
- Markstein, M., Pitsouli, C., Villalta, C., Celniker, S. E., Perrimon, N. . Exploiting position effects and the gypsy retrovirus insulator to engineer precisely expressed transgenes. , (2008).
- Rebeiz, M., Pool, J. E., Kassner, V. A., Aquadro, C. F., Carroll, S. B. Stepwise modification of a modular enhancer underlies adaptation in a Drosophila population. Science. 326, 1663-1667 (2009).
- Williams, T. M. The regulation and evolution of a genetic switch controlling sexually dimorphic traits in Drosophila. Cell. 134, 610-623 (2008).
- Shirangi, T. R., Dufour, H. D., Williams, T. M., Carroll, S. B. Rapid evolution of sex pheromone-producing enzyme expression in Drosophila. PLoS biology. 7, e1000168-e1000168 (2009).
- Barolo, S., Carver, L. A., Posakony, J. W. GFP and beta-galactosidase transformation vectors for promoter/enhancer analysis in Drosophila. BioTechniques. 29, 726-732 (2000).
- Fish, M. P., Groth, A. C., Calos, M. P., Nusse, R. . Creating transgenic Drosophila by microinjecting the site-specific phiC31 integrase mRNA and a transgene-containing donor plasmid. , (2007).
- Ashburner, M., Golic, K. G., Hawley, R. S. . Drosophila: A laboratory handbook. , (2005).
- Abramoff, M. D., Magelhaes, P. S., Ram, S. J. Image Processing with ImageJ. Biophotonics International. 11, 36-42 (2004).
- Musunuru, K. From noncoding variant to phenotype via SORT1 at the 1p13 cholesterol locus. Nature. 466, 714-721 (2010).
