A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
تعديل الجينات بوساطة PCR-يمكن استخدامها لتوليد اندماج بروتين فلوري في أنواع المبيضات، مما يسهل التصور والكميات من خلايا الخميرة والبروتينات. هنا، نقدم استراتيجية لبناء البروتين الانصهار فلوري (Eno1-FP) في المبيضات المرطية.
المبيضات، المستعمرون السائد في مساحات والأمعاء والجهاز البولي التناسلي، هي سبب معظم الأمراض الفطرية الغازية في البشر. وبالتالي، هناك حاجة إلى أدوات الجزيئية والجينية لتسهيل دراسة الآليات المرضية الخاصة بهم. تعديل الجينات بوساطة PCR-هو نهج واضحة وسريعة لتوليد البروتينات الموسومة حاتمة لتسهيل الكشف عنها. على وجه الخصوص، البروتين الفلوري (FP) اندماج هي أدوات قوية التي تسمح التصور والكميات من كل من خلايا الخميرة والبروتينات بواسطة المجهر مضان وimmunoblotting، على التوالي. البلازميدات تحتوي FP تسلسل الترميز، جنبا إلى جنب مع الجينات علامة الغذائية التي تسهل التحول من المبيضات، تم إنشاؤها لغرض بناء FP والتعبير في المبيضات. هنا، نقدم استراتيجية لبناء الانصهار FP في المبيضات. البلازميدات التي تحتوي على المقاومة nourseothricinالامتحانات التنافسية الوطنية الجينات التحول علامة (NAT1) جنبا إلى جنب مع تسلسل إما أخضر، أصفر، أو الكرز ضباط الإتصال (GFP، YFP، mCherry) تستخدم جنبا إلى جنب مع الاشعال التي تشمل تسلسل الجينات المحددة في تفاعل البلمرة المتسلسل (PCR) لإنشاء كاسيت FP . هذا كاسيت جين معين لديه القدرة على الاندماج في نهاية 3'من مكان الجين المقابل عبر إعادة التركيب مثلي. يتم التحقق من نجاح الانصهار في إطار تسلسل FP في موضع الجينات في المصالح وراثيا، تليها تحليل التعبير انصهار بروتين بواسطة المجهر و / أو الطرق المناعية الكشف. وبالإضافة إلى ذلك، لحالة من البروتينات أعرب للغاية، اندماج ناجحة يمكن فرزهم لفي المقام الأول من خلال تقنيات التصوير مضان.
المبيضات والفطريات المتعايشة التي تستعمر مساحات المعوية والجهاز البولي التناسلي من كل البشر. في ظل ظروف من نقص المناعة، مثل التي تحدث مع الولادة المبكرة أو الآثار المثبطة للمناعة من العلاجات لمرض السرطان، فهناك أنواع المبيضات تصبح مسببات الأمراض الانتهازية. من المبيضات، المبيضات البيض هو المستعمر الفطرية الأكثر انتشارا ويتسبب في غالبية الإصابات الفطرية الغازية. الأنواع الأخرى المبيضات مثل C. الجرداء، C. المرطية، C. مداري، وجيم kruseii يسبب أيضا التهابات خطيرة في المرضى الذين يعانون من نقص المناعة، مع بعض واظهار المقاومة الجوهرية ليشيع استخدامها المضادات الحيوية المضادة للفطريات مثل فلوكونازول وأمفوتيريسين B. ومن هنا، يتم مراقبتها العدوى مع بعض من هذه الأنواع أكثر في كثير من الأحيان، وخاصة في المرضى الذين يعالجون قائي مع الأدوية المضادة للفطريات. حتى مع وجود المناسب وفي الوقت المناسبالعلاج المعهد القومي للاتصالات للفطريات، تواصل انتانات المبيضات الغازية لتترافق مع معدلات الاعتلال والوفيات 1 كبير. ونظرا لأهمية المبيضات في صحة الإنسان، وهناك حاجة إلى أدوات الجزيئية متوفرة التي تسمح للدراسة وتوضيح آليات المرضية الخاصة بهم.
واحد أداة هامة تسمح للباحثين لتصور وتحديد الخلايا الميكروبية والبروتينات التي يتم التعبير هي FP تكنولوجيا الانصهار. تفاعل البلمرة المتسلسل (PCR) تعديل الجينات بوساطة، كما هو موضح في هذه الورقة، يسمح للبناء اندماج بين متواليات FP والبروتين المبيضات الترميز سلسلة من الفائدة في موضع لالجيني. التكامل مستقر للبناء يسهل تحليل تعبير البروتين وكذلك ديناميات البروتين التعريب. البلازميدات تحتوي على تسلسل FP، الأمثل للتعبير في المبيضات البيض والتي يمكن استخدامها في غرام بوساطة PCR-استراتيجية تعديل إيني، وقد تم بناؤها من قبل 2، 3، 4، 5. البلازميدات تحتوي FP التحول "الكاسيت": سلسلة FP ترتبط الجينات علامة الغذائية التي تسهل التحول من C. المبيضة البيضاء وجيم المرطية 2، 3، 4، 5، 6، 7. حاليا البلازميدات المتاحة تحتوي على مجموعة متنوعة من الجينات اختيار الغذائية علامة (URA3، HIS1، ARG4) للتحول من سلالات بعامل نمائي فضلا عن المهيمنة مقاومة المخدرات علامة (NAT1)، مما يسهل التحول من سلالات السريرية التي تفتقر إلى auxotrophies. وبالإضافة إلى ذلك، البلازميدات تحتوي على خيارات لمدة تصل إلى أربع سلاسل FP مختلفة (الأخضر [GFP]، الاصفرث [YFP]، السماوي [CFP]، والكرز [mCherry]) وإما تسلسل إنهاء ADH1 لبناء اندماج بروتين كربوكسي المحطة، أو تسلسل المروج لبناء اندماج البروتين الأمينية النهاية. صممت الاشعال تناظر مع لDNA البلازميد المحيطة كاسيت FP. وبالإضافة إلى ذلك، يحتوي الاشعال أيضا تسلسل 5'تمديد تحمل التماثل إلى الجينات الخميرة التي تهم أن المعلمة، مما يسهل دمج الكاسيت في موضع الجيني عبر إعادة التركيب مثلي (الشكل 1). يتم إنشاء أشرطة FP-جين معين من قبل PCR ثم تتحول إلى خلايا المبيضات جعلت المختصة لامتصاص الحمض النووي عن طريق العلاج مع خلات الليثيوم.
الشكل 1: رسم بياني لكيفية يتم إنشاؤها FP تسلسل اندماج في المبيضات. (A) امب البلازميد الحمض النوويوفاق سلسلة FP والترميز تسلسل nourseothricin المقاومة (NAT1). وتظهر المواقع النسبية للأمام (FWD) وعكس (REV) الاشعال، مع الأجزاء السوداء من الاشعال تشير إلى منطقة تناظر إلى التسلسل البلازميد والأجزاء الأرجواني تدل على المنطقة تماثل الجينات المحددة أو تمديد التمهيدي. يتم تحويل أشرطة (ب) FP إلى المبيضات والاندماج داخل ENO1 موضع الجيني عبر إعادة التركيب مثلي (الخطوط المنقطة). (C) مما أدى FP تسلسل الانصهار في 3'end من ENO1. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
هنا، نقدم مثالا للانصهار بروتين (Eno1-FP) الإنشاءات في المبيضات. نحن نستخدم علامات البلازميدات تحتوي على الجين NAT1 التحول علامة جنبا إلى جنب مع تسلسل ترميز GFP، YFP، أوmCherry (الشكل 2). وتستخدم هذه البلازميدات جنبا إلى جنب مع الاشعال في PCR لتوليد أشرطة الجينات المحددة التي تسهل اندماج ضباط الإتصال إلى نهاية 3'من ENO1، مما أدى إلى التعبير عن Eno1 تنصهر لضباط الإتصال في دورته كربوكسي-محطة.
الشكل 2: خرائط FP البلازميدات التي تحتوي على شريط كاسيت. يشار إلى الأمام (F) وعكس الاشعال (R) المستخدمة لتوليد أشرطة من البلازميدات جنبا إلى جنب مع الموقع النسبي للتناظر لالبلازميدات. تسلسل التمهيدي هي على النحو المبين في الجدول 1. استخدمت F1 و R1 أيضا لتوليد الكاسيت pYFP- NAT1. البلازميد التي تحتوي على كاسيت YFP- NAT1 (pMG2263) مطابق لpMG2120 باستثناء YFP في مكان تسلسل GFP. أحجام الكاسيت: GFP-NAT1، 3.7 KBP. mCherry- NAT1، 3.2 KBP. YFP- NAT1، 3.7 KBP. تم تعديل هذا الرقم من جيرامي نجاد، وآخرون. 4 الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
1. عزل قالب البلازميدات من كولاي
2. الاشعال التصميم
كتاب تمهيدي | تسلسل التمهيدي |
F1 | 5 " GAGAATTGAAGAAGAGTTGGGAGACAATGCTATCTATGCTGGTAAGGACTTCCACAATGCTCAAACTTTG GGTGGTTCTAAAGGTGAAGAATTATT 3 " |
R1 | 5 'GAGCGTTTGCACCAACAGGCCATCATTTGTGACGAGAGAAGACCTGACGTCATTAGATTGGCACCTTTGC GTAAAACGACGGCCAGTGAATTC 3 " |
F2 | 5 'GAGAATTGAAGAAGAGTTGGGAGACAATGCTATCTATGCTGGTAAGGACTTCCACAATGCTCAAACTTTG GGTGGTGTTTCAAAAGGTGAAGAAGATAAT 3 " |
R2 | 5 'GAGCGTTTGCACCAACAGGCCATCATTTGTGACGAGAGAAGACCTGACGTCATTAGATTGGCACCTTTGC ACTGGATGGCGGCGTTAGTATC 3 " |
الجدول 1: تسلسل التمهيدي المستخدمة في هذه الدراسة. النص مائل عريض يشير التماثل إلى ENO1 موضع الجيني، مناطق الخط العادية هي مثلي لDNA البلازميد.
3. توليد FP كاسيت بواسطة PCR (يوم 1)
4. تحويل خلايا المبيضات مع FP الحمض النووي كاسيت
على سبيل المثال، استخدمنا بروتوكول المذكورة أعلاه لبناء GFP وmCherry اندماج لEno1 في C. سلالة المرطية المختبر. وقد restreaked كل المحولة المفترض في البداية للنمو. في هذا المثال، منذ انصهار بروتين الناتج وأعربت غاية (إينولاز) وضباط الإتصال مشرقة، كنا ق?...
بناء حاتمة الموسومة تسلسل في المبيضات باستخدام استراتيجية تعديل الجينات بوساطة PCR-المذكورة أعلاه يمكن تلخيصها على النحو عملية من ثلاث خطوات. أولا، يتم إجراء كاسيت من قبل PCR الذي يشفر كل من التسلسل المطلوب لتحقيق التكامل والمناطق مثلي إلى موضع الإدراج في الجينوم...
الكتاب ليس لديهم ما يكشف.
نشكر N. عميد لتوفير الأصلي تسلسل mCherry FP، M. جيرامي نجاد لبناء البلازميدات، B. لارسون لتقديم المساعدة التقنية، وT. Heisel للحصول على المشورة المفيدة خلال تطوير هذا المشروع. وأيد JB من قبل جائزة الأوروبي مجلس البحوث المتقدمة 340087 (RAPLODAPT). وقدمت أنظمة المجهر والتصوير من جامعة مينيسوتا مؤسسة طب الأطفال ومركز جامعة التصوير ولاية مينيسوتا.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
100W mercury lamp | CHIU Technical Corporation | M-100T | |
95% Ethanol | Any | NA | |
Adenine | Any | NA | |
Ampicillin | Any | NA | |
Carrier DNA | Ambion | AM9680 | Sheared Salmon Sperm DNA 10 mg/ml |
CCD Camera | Photometrics | CoolSNAP HQ | |
Conical Tube | Corning | 430828 | 50ml |
Culture Tube Rotator | New Brunswick | 2013923 | TC-8, or Any Culture Tube Rotator |
Deoxynucleotides (dNTP) PCR Grade | Any | NA | |
Eppendorf Tubes | Eppendorf | 022363719, 022363212 | 0.5ml, 1.5ml |
Erlenmeyer Flask | Fisher Scientific | 7250089 | 125ml |
Ethylenediaminetetraacetic Acid (EDTA) | Any | NA | |
Freezer (-80 °C ) | Thermo Electron Corporation | ULT-1386-9-V | Revco Ultima II |
GFP, YFP and Texas Red Filter Sets | Chroma Technology Corporation | 49002, 86004v2, 49008 | |
Glass culture tubes | Fisher Scientific | 1496126 | 75mm |
HRP goat anti-mouse antibody | Santa Cruz Biotechnology | SC-2005 | |
HRP goat anti-rabbit antibody | Santa Cruz Biotechnology | SC-2301 | |
Incubator (30 °C ) | Any | NA | |
Lithium Acetate | Any | NA | |
Lysogeny Broth (LB) Media | Any | NA | |
Magnesium Chloride | Any | NA | |
Microcentrifuge | Eppendorf | 5415 D | |
Microscope | Nikon | E600 | Nikon Eclipse E600 |
Microscope Image Analysis Software | Universal Imaging Corporation | 6.3r7 | MetaMorph Software Series 6.3r7 |
Mouse anti-GFP antibody | Roche | 11814460001 | |
Nourseothricin | Fisher Scientific | 50997939 | |
PCR Thermocycler | Applied Biosystems | 9700 | GeneAmp PCR System |
PCR tubes | BioExpress, GeneMate | T-3035-1 | 0.2ml |
Polyethylene Glycol 3350 | Any | NA | |
Potassium Chloride | Any | NA | |
Rabbit anti-mCherry antibody | BioVision | 5993-100 | |
Refrigerator (4°C) | Any | NA | |
Sodium Acetate | Any | NA | |
Stereomicroscope | Nikon | SMZ1500 | |
Table Top Centrifuge | Labnet | Z 400 | Hermle Z 400 |
Taq DNA Polymerase | Any | NA | |
Tris(hydroxymethyl)aminomethane (Tris) | Any | NA | |
Vortex Mixer | Scientific Industries | SI-0236 | Vortex Genie 2 |
Yeast Extract Peptone Dextrose (YPD) Media | Any | NA |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionExplore More Articles
This article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved