Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Этот протокол обеспечивает экспериментальные шаги и информацию о реагентов, оборудования и инструменты анализа для исследователей, которые заинтересованы в проведении анализа на основе массива Сравнительная геномная гибридизация (CGH) всего генома копировать количество вариаций в растения.
Мутантов являются бесценным генетических ресурсов для исследования функции гена. Для создания коллекции мутантов, могут использоваться три типа мутагенов, включая биологических например T-ДНК или transposon, химическая как этиловый метансульфонат (EMS) или физической например ИИИ. Тип мутации наблюдается варьируется в зависимости от мутаген используется. Для ионизации индуцированного излучения мутантов мутации включают, удаления, дублирования или перегруппировки. В то время как T-ДНК или на основе transposon мутагенеза ограничен видов, которые восприимчивы к трансформации, химические или физические мутагенеза может применяться к широкому спектру видов. Однако характеристика мутаций, производный от химических или физических мутагенеза традиционно опирается на карта на основе клонирования подход, который является труд интенсивной и много времени. Здесь мы покажем, что платформа на основе массива Сравнительная геномная гибридизация (aCGH) с высокой плотностью генома может применяться к эффективно обнаруживать и определять характеристики копии номер вариаций (CNVs) в мутантов, производный от быстрых нейтронах бомбардировки (ФНБ) мутагенеза в Truncatula Люцерна, бобовых видов. Весь геном последовательности анализ показывает, что существует более чем 50 000 генов или гена модели в . м. truncatula. В настоящее время, ФНБ индуцированной мутантов в . м. truncatula являются производными от более чем 150.000 линий M1, представляют собой бесценный генетические ресурсы для функциональных исследований генов в геноме. Платформа aCGH, описанные здесь является эффективным инструментом для характеризующие FNB-индуцированной мутантов в . м. truncatula.
Бобовые (Fabaceae) — третий по величине семейство цветковых растений, с много экономически важных видов, таких как сои (Glycine max) и Люцерна (Medicago sativa). Бобовых растений может взаимодействовать с азотфиксирующих бактерий почвы, как правило, называют Rhizobia для разработки корневого узелки, в которых атмосферного азота уменьшено до аммиака для использования растения-хозяина. Таким образом выращивания бобовых культур требует мало ввода азотных удобрений и таким образом способствует устойчивому развитию сельского хозяйства. Бобовых производства, листья и семена с высоким содержанием белка, служит отличным кормом и зерновых культур. Однако культивируемых бобовых видов, как правило, имеют сложные генома структур, делая функциональные исследования генов, которые играют ключевую роль в бобовых конкретных процессов громоздким. Люцерна truncatula была широко принята в качестве модели видов бобовых исследований главным образом потому, что (1) он имеет диплоидный генома с размером относительно небольшой гаплоидным геномом (~ 550 Mbp); (2) растения могут быть стабильно преобразованы для функциональных исследований ген; и (3) она тесно связана с люцерны (м. sativa), королева кормов и многих других экономически важных культур для трансляционного исследования. Недавно, последовательность генома truncatula м. резюме Jemalong A17 был выпущен1,2. Аннотация генома показывает, что существует более чем 50000 предсказал генов или модели генов в геноме. Чтобы определить функцию большинства генов в . м. truncatula геном является сложной задачей. Чтобы облегчить функциональные исследования генов, всеобъемлющей коллекции мутантов в диапазоне свыше 150000 M1 линии был сгенерирован с помощью быстрых нейтронах бомбардировки (ФНБ) мутагенеза в . м. truncatula cv Jemalong A173 ,4. Быстрых нейтронов, высокой энергии ионизации мутаген, был использован в генерации мутантов в многих видов растений, включая Arabidopsis5,6,7риса (Oryza sativa), помидоры (Solanum lycopersicum), сои (Glycine сои; G. Макс)8,9, ячменя (Hordeum vulgare) и Lotus japonicus10. Большая часть мутаций, производный от мутагенеза FNB обусловлены ДНК удаления этого диапазона размером от нескольких пар до мега низкопробных пар9,11. Многие связанные с фенотипом гены были успешно выявлены и охарактеризованы4,12,13,14,,1516, 17 , 18 , 19. ранее, молекулярное клонирование базового генов от мутантов FNB полагались на карта на основе подхода, который отнимает много времени и ограничивает количество мутантов, чтобы охарактеризовать на молекулярном уровне. Недавно, несколько бесплатные подходов, включая методы, основанные на стенограмму, геном, черепица на основе массива Сравнительная геномная гибридизация (CGH) ДНК копии номер варианта обнаружения и всего генома, были использованы для облегчения характеристика удаления мутантов в различных организмах, включая животных и растений20,21,,2223,24,25, 26,27,28,,2930,31.
Для облегчения характеризации FNB мутантов в . м. truncatula, всего геном на основе массива сравнительной геномной гибридизации (CGH) платформа разработана и проверены. Как сообщалось в животных систем, на основе массива CGH платформа позволяет обнаружение копировать количество вариаций (CNVs) на уровне всего генома в . м. truncatula FNB мутантов. Кроме того поражения может быть подтверждена ПЦР и удаление границ могут быть идентифицированы по виртуализации. В целом платформа CGH массив является эффективным и действенным инструментом выявления поражений в . м. truncatula FNB мутантов. Здесь проиллюстрированы массив CGH процедуры и ПЦР характеристика удаления границ в мутанта FNB м. truncatula .
Следующий протокол обеспечивает экспериментальные шаги и информацию о реагентов, оборудования и инструменты анализа для исследователей, которые заинтересованы в проведении анализа на основе массива Сравнительная геномная гибридизация (CGH) всего генома копия числа вариации в растениях. В качестве примера Люцерна truncatula FN6191 мутант была использована для выявления удаления регионов и кандидат генов, связанных с мутант фенотипов. М. truncatula FN6191 мутант, первоначально изолирован от быстрых нейтронах бомбардировки индуцированной удаления мутант коллекции32 (см. Таблицу материалы), выставлены гипер узелки фенотип после прививки с почвой бактерия, Sihorhizobium meliloti Sm1021, в отличие от дикого типа растений.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Примечание: на рисунке 1 показано пять шагов для массива CGH протокол. Они являются: 1) подготовка растительных материалов; 2) изоляции высокого качества образцов ДНК; 3) обозначать и очистки образцов ДНК; 4) гибридизации, мойки и сканирование всего генома массивов; и 5) анализа данных CGH. М. truncatula весь геном черепица массивы содержат в общей сложности 971,041 уникальный oligo зонды, нацеленных на более чем 50 000 генов или модели гена в геном (см. таблицу материалов). Уникальный зонды находились на расстоянии приблизительно каждые 150 пар оснований (ВР) в exonic регионах и 261 bp в intronic регионах генома м. truncatula.
1. Подготовка растений материалы
2. Изоляции высокого качества образцов ДНК
3. ДНК маркировки и очистки
4. Гибридизация, мытье и сканирование массивов генома
5. Анализ данных CGH
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Рисунок 2 показывает распределение коэффициентов2 нормализованных журнала мутант против WT сигналы через весь геном. Анализ данных CGH показал примерное удаление 22 КБ на хромосоме 4, которая охватывает весь ген SUNN 33 и несколько дру...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Мы разработали платформу на основе массива CGH для обнаружения и определения характеристик быстрых нейтронах бомбардировки (ФНБ)-индуцированной мутантов в . м. truncatula cv. Jemalong A17. Чтобы продемонстрировать использование массива CGH метод выявления мутаций гена, мы провели анализ aCGH мута?...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Авторы заявляют не конкурирующих финансовых интересов.
Финансирование этой деятельности обеспечивается частично грант от исследования генома растений NSF (IOS-1127155).
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Medicago truncatula genome array, 1 x 1 M | Agilent | G4123A | |
Medicago truncatula FN6191 (mutant) | In house | FN6191 | |
Medicago truncatula Jemalong A17 (reference) | In house | A17 | |
Sulfuric acid | Sigma-Aldrich | 320501 | |
DNeasy Plant Mini Kit | Qiagen | 69104 | |
Nanodrop Spectrophotometer | Thermo Scientific | 1000D | |
SureTag DNA Labeling Kit | Agilent | 5190-3400 | |
Random primer | Agilent | 5190-3399 | |
Acetonitrile | Sigma-Aldrich | 271004-1L | |
Thermocycler | MJ research | PTC-200 | |
Centrifuge | Labnet international Inc | Spectrafuge 24D | |
Stabilization and Drying Solution | Agilent | 5185-5979 | |
Oligo aCGH/ChIP-on-chip Hybridization Kit | Agilent | 5188-5380 | |
Hybridization Chamber gasket slides | Agilent | G2505 | |
Human Cot-1 DNA | Agilent | 5190-3393 | |
Oligo aCGH/ChIP-on-chip Wash Buffer 1 and 2 | Agilent | 5188-5221 | |
Hybridization Chamber, stainless | Agilent | G2534A | |
Hybridization oven | Agilent | G2545A | |
Purification Columns | Agilent | 5190-3391 | |
Laser scanner | Roche | MS200 | |
NimbleScan 2.6 | Roche Nimblegen | 5225035001 | |
Signal Map 1.9 | Roche Nimblegen | Signalmap1.9 |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены