Uygulamalarda Kantitatif Karşılaştırılması Cis-Regulatory Element (CRE) Etkinlikler Drosophila melanogaster</em
Summary
Özellikler için Fenotipik varyasyon cis-düzenleyici element (CRE) dizileri kontrol eden gen ekspresyonu mutasyonlar sonucu. Drosophila melanogaster kullanmak için türetilmiş yöntemler kantitatif değişiklikte ya da doğal olarak meydana gelen CRE türevleri aracılı gen ekspresyonu mekansal ve zamansal kalıplarının seviyelerini karşılaştırmak.
Abstract
Gen ekspresyonu arttırıcılar veya cis-düzenleyici modülleri de denir cis-düzenleyici element (CRE) dizileri, tarafından belirlenir. Tipik bir CRE için bağlayıcı siteleri nerede ve ne düzeyde düzenlenmiş gen (ler) ifade edildiği zaman, belirten bir düzenleme mantığı ile görevlendirebilir birkaç transkripsiyon faktörü proteinleri bir düzenleme sahiptir. Tam bir hayvan genom içinde Cres organizmanın gelişimi 1, ve ampirik için program, teorik çalışmaların yanı sıra Cres mutasyonlar morfolojik evrim 2-4 önemli bir rol oynadığını göstermektedir kodlar . Ayrıca, insan genomunun geniş dernek çalışmaları Cres bu genetik varyasyon fenotipik varyasyon 5,6 önemli ölçüde katkıda göstermektedir. Böylece, düzenleyici mantığını anlamak ve nasıl mutasyonların böyle bir mantık etkileyen genetik merkezi bir hedeftir.
Muhabir transgenlerin in vivo işlev çalışmak için güçlü bir yöntem sağlarCres TION. Burada bilinen ya da şüphelenilen bir CRE dizisi heterolog organizatörü ve kodlama kolayca gözlemlenebilir bir protein ürünü bir muhabir gen için kodlama dizileri birleştirilmiştir. Bir muhabir transgen bir konak organizma içine takıldığında, CRE faaliyet kodlanmış muhabiri protein formunda görünür hale gelir. Meyve sineği türleri Drosophila (D.) melanogaster 7 P-eleman aracılı transgenesis transgenlerin genomik yerleştirme rastgele olmasına rağmen, onlarca yıldır bu model organizma içine muhabiri transgenlerin tanıtmak için kullanılır olmuştur. Bu nedenle, muhabir gen aktivitesi güçlü olmayı niteliksel CRE karşılaştırmalar sınırlayan yerel Kromatin ve gen çevre tarafından etkilenir. Son yıllarda, phiC31 tabanlı entegrasyon sistemi, belirli bir genomu iniş siteleri 8-10 transgenlerin eklemek için D. melanogaster kullanım için adapte edilmiştir. Bu yetenek CRE faaliyet 11-13 fe gen kantitatif ölçümü yapılmış ve, ilgili, buradaasible. Transgenik meyve sinekleri üretim ihtiyacını ortadan kaldırarak, pahalı donanımları ve / satın almak veya uzman transgen enjeksiyon protokolleri yeterlilik, phiC31 tabanlı entegrasyon dahil, dış kaynaklı olabilir.
Burada, genel bir protokol kantitatif bir CRE faaliyet değerlendirmek ve bu yaklaşım, bir CRE faaliyet tanıtıldı mutasyon etkilerini ölçmek ve orthologous Cres faaliyetlerini karşılaştırmak için nasıl kullanılabileceğini göstermek için sunuyoruz. CRE aktif meyve sineği metamorfoz sırasında verilen örnekler olmasına rağmen, bu yaklaşım diğer gelişim evreleri, meyve sineği türleri, ya da model organizmalar uygulanabilir. Sonuçta, çalışma Cres bu yaklaşımı daha yaygın kullanımı, düzenleyici mantık bir anlayış geliştirmek ve nasıl mantık değişebilir ve gelişebilir.
Protocol
Discussion
cis-düzenleyici unsurlar, gen ekspresyonu ve böylece 1 geliştirme süreci belirten genomik programı kodlamak ve morfolojik evrim 2-4 insan özellikleri için 5,6,19 ve fenotipik varyasyon altında yatan iki mutasyonlar için önde gelen yerlerdir. Bu önem rağmen, Cres için düzenleyici bir mantık yeterince anlaşılamamıştır. Bu anlayış açığının önde gelen nedeni, kantitatif Cres fonksiyonel dizileri karşılaştırmak için uygun yöntemler eksikliği olmuşt…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Biz teşekkür ederiz: Nicolas Gompel ve bu protokolün gelişmesine katkılarından dolayı Benjamin Prud'homme; Melissa Williams ve el yazması üzerinde yorum yapmak için dört anonim değerlendirenler; SAVAŞ için araştırma bursları için Dayton Enstitüsü Üniversitesi ve Dayton Üniversitesi Biyoloji Bölümü ve Araştırma Enstitüsü (UDRI) TMW için araştırma desteği. Bu çalışma TMW, Amerikan Kalp Birliği Hibe 11BGIA7280000 tarafından desteklenmiştir.
References
- 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. Genetics. 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).
