Bu proje için destek finansman temel bilim araştırma programı aracılığıyla Ulusal Araştırma Vakfı, Kore (Bilim Bakanlığı ve ICT (2016R1A2B2006354) tarafından desteklenen NMK) tarafından sağlandı.

1. medya hazırlanması
<ol><li>Maya Özü Takviyeler ile (Evet), Evet adenin (Evet düşük Ade), Pombe Glutamat orta (PMG12) ve PMG adenin (PMG-Ade) Tablo 1' de açıklandığı gibi bileşenleri karıştırarak hazırlayın. Evet-Ade (Ade düşük) ve PMG-Ade plakaları, aynı bileşenleri hakkına sahiptir, ancak adenin ikinci gelen atlanır.<ol>
<li>Aşağıdaki tuz (50 x) hisse senedi kullanın: 52.5 g/L MgCl2·6H2O, 2 g/L CaCl2·2H2O, 50 g/L KCl,4 ' te distile su böylece 2 g/L Na2. Filtre 0,22-µm gözenek boyutu filtre sterilize ve 4 ° C'de depolayın</li>
		<li>Aşağıdaki vitamini kullanmak (1, 000 x) hisse senedi: 1 g/L pantothenate, 10 g/L nikotinik asit, 10 g/L inositol, 10 mg/L biotin distile su içinde. Filtre 0,22-µm gözenek boyutu filtre sterilize ve 4 ° C'de depolayın</li>
		<li>Aşağıdaki maden kullanın (10, 000 x) hisse senedi: 5 g/L Borik asit, 4 g/L MnSO4, 4 g/L ZnSO4·7H2O, 2 g/L FeCl2·4H2O, 0.4 g/L MoO3, 1 g/L KI, 0.4 g/M CuSO4·5H2O , 10 g/L sitrik asit distile su içinde. Filtre 0,22-µm gözenek boyutu filtre sterilize ve 4 ° C'de depolayın Not: Evet sıvı orta agar ihmal olarak yapılabilir.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Otoklav orta ve 60 ° C 200 rpm hızında bir heyecan çizgiyle karıştırma sırasında aşağıda için serin.</li>
	<li>Evet + G418 (geneticin) plakalar için 1 mL/L G418 hisse senedi çözüm Evet Orta olarak ekleyin.<ol>
<li>Aşağıdaki G418 kullanın (1, 000 x) hisse senedi: 100 mg/mL G418 distile su içinde. Filtre sterilize 0,22-µm gözenek boyutu filtre, 1,5 mL santrifüj tüpleri ve mağaza aliquot-20 ° C'de kullanma</li>
	</ol>
</li>
	<li>Başka bir 5-10 dk ve aliquot için medya içine 90 mm Petri yemekler (1 litre kabaca 40 Petri yemekler için orta aliquots. ilave edin Plakayı 4 ° C'de depolayın</li>
</ol>2. klonlama rpt4 + ve onun 5' / 3' UTRs
<ol><li>PCR astar p1 ve p2 ile gerçekleştirmek (şekil 1A) fisyon kullanarak şablonu olarak toplam hacmi 50 µL (~ 1 µg DNA, 20 U enzim reaksiyon arabellek x 1), genomik DNA (gDNA) Maya ve Tablo 2 ' de açıklanan tepki döngüleri uygulama yükseltmek 3,315 Bankası rpt4 + ve onun 5' / 3' UTRs oluşan çift (bp) parçası. Bir arıtma seti13 (şekil 1A) üretici tarafından belirtilen şekilde kullanarak PCR ürünü arındırmak.</li>
	<li>PBlueScript KS(-) vektör14 ve 16-18 için bir su banyosunda 37 ° C'de rpt4 + ile onun 5' / 3' UTRs BamH1 ve Xho1 ile 20 µL (~ 1 µg DNA, 20 U enzim, 1 x sindirim arabellek) toplam hacmine içeren güçlendirilmiş DNA parçası sindirmek h (şekil 1B).</li>
	<li>Jel arındırmak sindirilir vektör (% 1.2 özel jel) ve DNA eklemek TAE-esaslı özel Jel Elektroforez (100 V, 1 h) gerçekleştirme, DNA bantları istenilen boyutlarda bilincin ve jel ekstraksiyon kiti15ile DNA izole.</li>
	<li>Vektör ve DNA ekle 50-100 ng vektörünün DNA ' sını içeren 20 µL ligasyonu tepki gerçekleştirerek T4 DNA ligaz kullanarak ligate bir ~ Ekle DNA, 400 U T4 DNA ligaz ve 1 tüp ligasyonu arabellek x 3 kat molar fazlalığı. Bu karışım için 16-18 h 18 ° C'de kuluçkaya.</li>
	<li>Isı şok 70 için uygulayarak ve birleştirilmiş DNA E. coli DH5α 100 µL dönüştürmek 42 ° C'de s 1 mL LB ekleyin ve kurtarma için 37 ° C'de 1 h için kuluçkaya. Santrifüjü (13,800 x g) gerçekleştirmek, tüm dönüştürülmüş E. coli LB-Ampisilin (LA) Tabaklarda hücreleri ve 16 h için 37 ° C'de kuluçkaya süpernatant, plaka atın.</li>
	<li>4-8 kolonileri kürdan ile almak ve gece 3 mL LA orta 37 ° C'de büyür.</li>
	<li>Üreticinin protokole göre kullanılan bir plazmid arıtma kiti ile16 plazmid ayırmak ve izole plazmid, 5 U her restriksiyon enzimi (BamH1 ve / 5 µL ile analitik restriksiyon enzimi sindirim gerçekleştirmek Xho1) ve 1 x kısıtlama arabellek. 37 ° C 3 h. aday plazmid sıralama tarafından klonlama Onayla için bir su banyosunda tepki karisimin kuluçkaya.</li>
</ol>3. giriş sessiz mutasyon (Xho1 kısıtlama Site)
<ol><li>Aksi takdirde tamamlayıcı sırayla istenen mutasyon içeren 33-bp astar (p3 ve p4) çifti Tasarla.</li>
	<li>Yüksek sadakat polimeraz17 ile (şekil 1 c) toplam hacmi çok 25 µL PCR gerçekleştirmek (10 ng klonlanmış plazmid, 10 pmol astar mix, 2 U enzim, 1 x reaksiyon arabellek 2 µL) Bisiklete binme parametrelerini kullanarak listelenen Tablo 3' te.</li>
	<li>Ben bir su 37 ° C'de 20 µL (20 U enzim, 1 x sindirim arabellek) toplam hacmine 1 s banyo Dpnile şablon plazmid sindirmek.</li>
	<li>Dönüşümü, yaymak, ayırma ve adımları 2.5-2.7 açıklandığı gibi sessiz mutasyon içeren Plazmid dizi. Not: Sessiz mutasyon aynı zamanda birden fazla DNA parçalarının tek tepki18katılmak için izin veren bir klonlama yöntemi kullanarak tanıttı olabilir.</li>
</ol>4. rasgele Mutagenesis rpt4 + hataya PCR tarafından
<ol><li>Hataya PCR, plazmid sessiz mutasyon (Xho1 sitesi) ile kullanarak gerçekleştirmek şablonu, astar p5 ve p6, toplam hacmi 50 µL (Adım 4.1.1, 10 pmol astar mix, 2.5 U enzim, 1 x reaksiyon arabellek 2 µL tanımlanmış şablon miktarı) olarak , ve yüksek bir hata üretmek için tasarlanmış özel bir polimeraz oranı19 (şekil 1 d). PCR Tablo 2' de açıklandığı gibi gerçekleştirin.<ol>
<li>4-5 µg şablon plazmid, mutasyon sıklığı 1 bp/KB (kilobaz) kontrol etmek için kullanın. Not: Bir yüksek konsantrasyon (> 500 ng/µL) bir mini hazırlık seti20kullanarak elde edilebilir, plazmid gereklidir.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Jel Elektroforez, PCR ürünü 2670 BP (% 1.2 özel jel) onaylamak için kullanın. Jel 2.5 adımda anlatıldığı gibi bu PCR ürünü arındırmak.</li>
</ol>5. füzyon PCR parçaları (KAN, 3' UTR) hazırlanması
<ol><li>PFA6a-KANMX621 şablonu, astar p7 ve p8 kullanarak PCR gerçekleştirmek ve koşulları işaretleyici (KAN) parçası elde etmek için Tablo 4'te listelenmiş. Jel 2.5 (şekil 1E) adımda anlatıldığı gibi elde edilen 1.480-bp parçası arındırmak.<ol>
<li>Hedef için mutasyon ve kodlayıcı bölge onun bitişik gen gen kodonu fazla 500 tarafından ayrılmış Eğer kontrol kan basıncı. Bu bölgede 500'den az olduğunda endojen Sonlandırıcı kullanılamaz bp; daha doğrusu, ADH Sonlandırıcı endojen Sonlandırıcı yerine kullanılmalıdır. ADH Sonlandırıcı kullanmak için gereken protokol değişiklikleri Tablo 5' te sunulmaktadır. Not: PFA6a-3HA-KANMX6 plazmid mevcuttur, ADH Sonlandırıcı endojen Sonlandırıcı yerine kullanıldığında bu değişiklikler yalnızca geçerli.</li>
	</ol>
</li>
	<li>PCR klonlanmış rpt4 +ile gerçekleştirmek-vektör olarak şablon ve astar p9 ve toplam hacmi 50 µL p10 içeren (20 ng klonlanmış plazmid, 10 pmol astar mix, 2 U enzim, 1 x reaksiyon arabellek 2 µL), Tablo 6' da sunulan koşul kullanma. Jel (şekil 1E) elde edilen 506-bp 3' UTR parçası arındırmak.</li>
</ol>6. nesil Fusion PCR (şekil 1E) dönüşümü yapı
<ol><li>3 parçaları (mutagenized rpt4 +, KAN ve 3' UTR) 50 ng/µL, hazır olun.</li>
	<li>PCR üç parçaları astar p11 ve p12, kullanarak tablo 7'de açıklandığı gibi füzyon gerçekleştirin. (Fusion PCR için bir değişiklik orijinal protokolü22protokoldür.) Önemli 4,398-bp PCR ürünü arındırmak.<ol>
<li>Rpt4 +kullanın: KAN:3'UTR parçaları 1 oranında: 3:1 en iyi sonuçlar için. Not: INSERT DNA'ın toplam tutarı 500 geçmemelidir ng. Önerilen miktarı rpt4 +: KAN:3'UTR 50 ng:150 ng:50 ng olduğunu. Diğer üç mutasyona uğramış her Bankası tüm olası birleşimlerini için hesap olacaktır Maya kolonileri az sayıda 1,600 x 3 = 4800 bu yüzden yaklaşık 1,6 kb, mutagenized bölgesidir koloniler. Bir dönüştürme tepki genellikle 400-500 kolonileri verimleri çünkü değer en az 10 reaksiyonlar füzyon PCR oluşturmak gereklidir. 10 kat yalnızca tepki tutarı (Yani, PCR tüpleri sayısı) artırarak bu ihtiyacı karşılanabilir.</li>
	</ol>
</li>
</ol>7. fisyon mayası elektroporasyon (şekil 1F) tarafından dönüşümün
<ol><li>Maya Evet orta doygunluk için 10 ml den fazla 16 h için kuluçka tarafından aşılamak.</li>
	<li>600 optik bir yoğunluk hücrelere seyreltik nm (OD600) 0,2 200 ml Evet orta ve 30 ° C'de 5-6 h, OD600 için sallayarak ile kuluçkaya = 0,6 - 0,8.</li>
	<li>OD600 hücrelere konsantre = 30, dört 50 mL konik tüpler için dağıtmak ve chill buz 10 dk için.</li>
	<li>4 ° C'de 3 dk aralıklarla 1.050 x g de gerçekleştirerek hücreleri hasat Tüpler ve 10 electro-cuvettes Buza koyun. 7.3-7,8 adımları buz üzerinde gerçekleştirin.</li>
	<li>Süpernatant atın ve 1, 2 M sorbitol 15 mL ekleyin. Hücreleri resuspend tüplere hafifçe sallayın.</li>
	<li>Hücreleri vasıl 1050 x g 4 ° C'de 3 dk santrifüj kapasitesi</li>
	<li>7.4 ve 7,5 adımları yineleyin. Süpernatant atmak. 1, 2 M sorbitol 500 µL her tüp eklemek, hücreleri resuspend ve bir 15 ml konik tüp içinde hücrelerin tümünü toplamak.</li>
	<li>1, 2 M sorbitol eklemek 2.4 mL (OD600 = 0.2 mL başına 10). Tüp buz üzerinde tutun.</li>
	<li>200 µL (onlar tam olarak askıya emin olun) sorbitol askıya hücre eklemek için füzyon PCR içeren bir EP tüp oluşturun, iyice karıştırın ve örnek bir elektro-küvet için transfer.</li>
	<li>Electroporate aşağıdaki seçenekleri içeren hücreleri: Mantarlar, ShS (2.00kV, 1 darbe).</li>
	<li>Her elektro-küvet için 800 µL toplam hacmi 1.2 M sorbitol 600 µL ekleyin ve sonra hücreleri dört Evet plakaları (200 µL/plaka) yayıldı. On elektro-cuvettes 40'a Evet plakaları dağıtmak olacaktır.</li>
	<li>Plakayı 24 h 30 ° C'de kuluçkaya.</li>
	<li>Evet + G418 için yineleme kaplama gerçekleştirmek ve tabak 30 ° C'de 3 gün kuluçkaya.</li>
</ol>8. seçimi, Heterochromatin kararsız hale mutantlar ve yanlış pozitif olarak kontrol
<ol><li>Her Evet + G418 plaka için yineleme kaplama Evet-Ade (Ade düşük) ve PMG-Ade (Hayır Ade) plakalar için gerçekleştirin. Bazı Evet-Ade plakaları kolonileri kırmızı rengi (şekil 1G) göstermek kadar yineleme tabak 30 ° C'de 1-2 gün kuluçkaya.</li>
	<li>Evet-Ade ve PMG-Ade plakaları ve pembe veya beyaz Evet-Ade plaka üzerinde göstermek ve ayrıca PMG-Ade plaka üzerinde büyümeye seçme hücreleri karşılaştırın. Yanlış pozitif (KAN kaset genom başka bir yerindeki bir sigara hedef sitede entegre yansıtanmesela ) oldukları gibi kolonileri PMG-Ade, büyüme olmadan seçin.</li>
	<li>Her koloni yaklaşık 1 x 105 hücreleri seçin ve 2,5 mg/mL zymolyase 100 T en az 30 dk. kullanım 1 µL PCR (şekil 1 H) koloni için başlangıç şablon olarak gerçekleştirmek için bu çözüm için 37 ° C'de içeren SPZ çözüm 10 µL kuluçkaya.<ol>
<li>SPZ (50 mL) 2 M sorbitol 30 mL, 1 M Na2HPO44,05 mL, 0.95 mL NaH2PO4 ve 15 mL distile su (son pH, 7,5) karıştırılarak olun. Örnekleri (5 mL) zymolyase ile desteklenmiş ve 500 µL aliquots-20 ° c kadar kullanmak saklanır.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Sonuçlarını + koloni PCR görselleştirmek için Jel Elektroforez (% 1.2 özel jel, 180V, 20 dk) gerçekleştirin. Uygun Boyut grupları PCR sergi ve her reaksiyon ürünü Xhoile 5 µL sindirmek reaksiyonlar seçin ben (4 U enzim, 1 x sindirim tampon, 37 ° C su banyosu, 1 h) yanlış pozitif (Resim 1 H) ekran için.</li>
	<li>XhoI özetleri (% 1.2 özel jel, 180 V, 20 dk) görselleştirmek için Jel Elektroforez gerçekleştirin. PCR ürünleri XhoItarafından kesilir ve bunları Evet + G418 tabak (şekil 1I) yama kolonileri işaretleyin.</li>
	<li>GDNA füzyon Maya hücreleri izole ve PCR ürünleri23nın gerçekleştirin. Elde edilen sıra mutasyonlar (şekil 1I) tanımlamak için vahşi-tipi kol ile karşılaştırın.</li>
	<li>Doğrudan mutation(s) vahşi tipi hücrelere mutant hücreleri23PCR tarafından güçlendirilmiş füzyon yapıları ile dönüştürerek yeniden tanıtmak. Lekelenme fenotip yeni yapılan mutant hücrelerdeki (şekil 1J) onaylamak için kullanın.<ol>
<li>Füzyon dönüşümü yapı kolay güçlendirilmiş PCR tarafından astar p1 ve p10 ile genomik DNA mutant toplam hacmi 50 µL (~ 1 µg DNA, 20 U enzim reaksiyon arabellek x 1), şablon olarak kullanarak ve Tablo 2 açıklanan tepki döngüleri uygulama . Yapı dönüşümü 7.1-7,13 adımları izleyerek yapılabilir.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Pritchard, L., Corne, D., Kell, D., Rowland, J., Winson, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+general+model+of+error-prone+PCR.">A general model of error-prone PCR.</a> J Theor Biol. 234 (4), 497-509 (2005).</li><li>Pfeifer, G. P., You, Y. H., Besaratinia, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mutations+induced+by+ultraviolet+light.">Mutations induced by ultraviolet light.</a> Mutat Res. 571 (1-2), 19-31 (2005).</li><li>Moreno, S., Klar, A., Nurse, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+genetic+analysis+of+fission+yeast+Schizosaccharomyces+pombe.">Molecular genetic analysis of fission yeast Schizosaccharomyces pombe.</a> Methods Enzymol. 194, 795-823 (1991).</li><li>Selifonova, O., Valle, F., Schellenberger, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+evolution+of+novel+traits+in+microorganisms.">Rapid evolution of novel traits in microorganisms.</a> Appl Environ Microbiol. 67 (8), 3645-3649 (2001).</li><li>Cohen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+DNA+shuffling+works.">How DNA shuffling works.</a> Science. 293 (5528), 237 (2001).</li><li>Sahu, P. P., Sharma, N., Puranik, S., Chakraborty, S., Prasad, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tomato+26S+Proteasome+subunit+RPT4a+regulates+ToLCNDV+transcription+and+activates+hypersensitive+response+in+tomato.">Tomato 26S Proteasome subunit RPT4a regulates ToLCNDV transcription and activates hypersensitive response in tomato.</a> Sci Rep. 6, 27078 (2016).</li><li>Xu, Q., Singer, R. A., Johnston, G. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sug1+modulates+yeast+transcription+activation+by+Cdc68.">Sug1 modulates yeast transcription activation by Cdc68.</a> Mol Cell Biol. 15 (11), 6025-6035 (1995).</li><li>Bhat, K. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+19S+proteasome+ATPase+Sug1+plays+a+critical+role+in+regulating+MHC+class+II+transcription.">The 19S proteasome ATPase Sug1 plays a critical role in regulating MHC class II transcription.</a> Mol Immunol. 45 (8), 2214-2224 (2008).</li><li>Chang, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Gal4+activation+domain+binds+Sug2+protein,+a+proteasome+component,+in+vivo+and+in+vitro.">The Gal4 activation domain binds Sug2 protein, a proteasome component, in vivo and in vitro.</a> J Biol Chem. 276 (33), 30956-30963 (2001).</li><li>Ekwall, K., Cranston, G., Allshire, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fission+yeast+mutants+that+alleviate+transcriptional+silencing+in+centromeric+flanking+repeats+and+disrupt+chromosome+segregation.">Fission yeast mutants that alleviate transcriptional silencing in centromeric flanking repeats and disrupt chromosome segregation.</a> Genetics. 153 (3), 1153-1169 (1999).</li><li>Grewal, S. I., Jia, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heterochromatin+revisited.">Heterochromatin revisited.</a> Nat Rev Genet. 8 (1), 35-46 (2007).</li><li>Forsburg, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Forsburg Lab Recipes: Fission Yeast Media. , (2011).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> QIAquick PCR Purification Kit. , (2013).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> pBlueScript II Vector. , (2005).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> QIAquick Gel Extraction Kit. , (2013).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> QuickGene SP Kit Plasmid Kit II (SP-PL2). , (2016).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> PfuUltra High-fidelity DNA Polymerase. , (2004).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Gibson Assembly Master Mix. , (2017).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> GeneMorph II Random Mutagenesis Kits. , (2012).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Plasmid Plus Midi Kit. , (1999).</li><li>Bahler, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heterologous+modules+for+efficient+and+versatile+PCR-based+gene+targeting+in+Schizosaccharomyces+pombe.">Heterologous modules for efficient and versatile PCR-based gene targeting in Schizosaccharomyces pombe.</a> Yeast. 14 (10), 943-951 (1998).</li><li>Szewczyk, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fusion+PCR+and+gene+targeting+in+Aspergillus+nidulans.">Fusion PCR and gene targeting in Aspergillus nidulans.</a> Nat Protoc. 1 (6), 3111-3120 (2006).</li><li>Nurse, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Fission Yeast Handbook. , (2000).</li><li>Seo, H. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+19S+proteasome+is+directly+involved+in+the+regulation+of+heterochromatin+spreading+in+fission+yeast.">The 19S proteasome is directly involved in the regulation of heterochromatin spreading in fission yeast.</a> J Biol Chem. , (2017).</li><li>Tang, N. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generation+and+characterisation+of+temperature+sensitive+mutants+of+genes+encoding+the+fission+yeast+spindle+pole+body.">Generation and characterisation of temperature sensitive mutants of genes encoding the fission yeast spindle pole body.</a> PeerJ Preprints. 5, e3377v3371 (2017).</li><li>Rasooly, A., Weisz, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+antibacterial+activities+of+phloxine+B+and+other+halogenated+fluoresceins+against+methicillin-resistant+Staphylococcus+aureus.">In vitro antibacterial activities of phloxine B and other halogenated fluoresceins against methicillin-resistant Staphylococcus aureus.</a> Antimicrob Agents Chemother. 46 (11), 3650-3653 (2002).</li><li>Wilson, D. S., Keefe, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Random+mutagenesis+by+PCR.">Random mutagenesis by PCR.</a> Curr Protoc Mol Biol. , (2001).</li></ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

Rastgele mutagenesis hataya PCR ile belirli bir bölgede mutantların farklı bir havuz oluşturmak için güçlü bir araçtır. Bu teknik özellikle belirli bir koşulda bir proteinin işlevini değerlendirmek için arama çalışmaları için yararlıdır. Örneğin, biz burada kullanılan hataya PCR 19S proteasome alt birimi, Rpt4, heterochromatin bakım işlevini değerlendirmek için. Değişen tarafından bölge tarafından hataya PCR hedef ve tarama Koşulları ayarlama, faiz ve ekran için istenen fenotip genomi...

İleri genetik hangi araştırmacılar belirli bir fenotip görüntülemek doğal olarak meydana gelen mutantlar aramak ve genetik çözümlemesi klasik bir yöntemdir. Ters Genetik mutasyonlar faiz bir gen tanıtıldı ve fenotip inceledi. İkinci durumda, hedef gen rasgele mutagenesis kez daha sonra sıcaklık hassasiyeti gibi istenen fenotipleri için seçilir veya enzimatik aktivite değiştirilen mutant bir havuz oluşturmak için kullanılır. Rastgele mutagenesis, hataya PCR1de dahil olmak üzere elde etmek için çeşitli yöntemler kullanılabilir; UV ışınlama2; kimyasal mutajen, etil methanesulfonate (EMS) veya Nitröz asit3gibi; Bu mutD5 4aşırı ifade gibi geçici mutator suşları kullanımı; ve DNA5karıştırma.
Burada, hangi biz hataya PCR için bir hedef gen mutasyona uğramış havuzları fisyon mayası oluşturmak için kullanmak için bir ters-genetik strateji tanımlarlar. Bir adından tahmin edebileceğiniz gibi bu yöntem kasten PCR sırasında hataları tanıtarak mutasyonlar oluşturur. Diğer mutagenesis yöntemlerinden farklı olarak, hataya PCR mutagenized için bölge tanımlamak kullanıcı sağlar. Bu çabaları ilgi bir protein/etki alanı işlevinin çalışması için özellikle faydalı kılmaktadır.
Bu rasgele mutagenesis yordamı göstermek için biz burada 19S proteasome alt birim kodlar, rpt4 +, örnek olarak kullanın. Rpt4 fisyon mayası6,7,8,9farklı organizmalarda proteolizis bağımsız işlevler için gösterilmiştir ve proteolizis bir üründe proteinler değiştirerek dolaylı etkilere neden düzeyleri. Biz bu nedenle, proteolizis bağımsız değişiklikler, proteasome heterochromatin Tarih işlevi araştırma amacı ile tetiklenen mutantlar tarandı.
Hataya PCR, astar bağlama konumu ayarlama tarafından herhangi bir gen bölgesine uygulanabilir. İstenen fenotipik değişikliği gösteren mutantlar ile uygun gazetecilere tespit edilebilir. Burada, eklenen bir ade6 + muhabir kullanılan Şeması 1 dış tekrar (otr) bölgesi10. Ade6 + muhabir vahşi Türü koşulunu susturdu Yani bünye heterochromatin bu bölge11, oluşturulur; Bu kırmızı kolonileri10tarafından belirtilir. Şeması, bünye heterochromatin oynattığını bir mutasyon hangi beyaz koloniler görüntülenir ade6 + muhabir ifade sağlayacaktır.

<table><tbody><tr><td>&lt;strong&gt;1. Media&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Glucose</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G8270-10KG</td><td></td></tr><tr><td>Yeast extract</td><td>BD Biosciences</td><td>212720</td><td></td></tr><tr><td>L-Leucine</td><td>JUNSEI</td><td>87070-0310</td><td></td></tr><tr><td>Adenine sulfate</td><td>ACR</td><td>16363-0250</td><td></td></tr><tr><td>Uracil&amp;nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>U0750</td><td></td></tr><tr><td>L-Histidine</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>H8125</td><td></td></tr><tr><td>KH2PO4</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>1.05108.0050</td><td></td></tr><tr><td>NaCl</td><td>JUNSEI</td><td>19015-0350</td><td></td></tr><tr><td>MgSO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;&amp;bull;7H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>63140</td><td></td></tr><tr><td>CaCl&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>12095</td><td></td></tr><tr><td>Potassium phthalate</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P6758-500g</td><td></td></tr><tr><td>Inositol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>I7508-50G</td><td></td></tr><tr><td>Biotin</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>B4501-100MG</td><td></td></tr><tr><td>Boric Acid</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>B6768-1KG</td><td></td></tr><tr><td>MnSO4</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M7634-500G</td><td></td></tr><tr><td>ZnSO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;&amp;bull;7H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O&amp;nbsp;</td><td>JUNSEI</td><td>83060-031</td><td></td></tr><tr><td>FeCl&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;&amp;bull;4H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O</td><td>KANTO</td><td>CB8943686</td><td></td></tr><tr><td>Sodium molybdate dihydrate</td><td>YAKURI</td><td>31621</td><td></td></tr><tr><td>KI</td><td>JUNSEI</td><td>80090-0301</td><td></td></tr><tr><td>CuSO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;&amp;bull;5H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O</td><td>YAKURI</td><td>09605</td><td></td></tr><tr><td>D-myo-inositol</td><td>MP biomedicals</td><td>102052</td><td></td></tr><tr><td>Pantothenate</td><td>YAKURI</td><td>26003</td><td></td></tr><tr><td>Nicotinic Acid</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>N4126-500G</td><td></td></tr><tr><td>(NH&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;)&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;SO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;&amp;nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A4418-100G</td><td></td></tr><tr><td>Agarose</td><td>Biobasic</td><td>D0012</td><td></td></tr><tr><td>G418, geneticin</td><td>LPS</td><td>G41805</td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;2. Enzyme reactions&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>PfuUltra II Fusion HS DNA Polymerase</td><td>Aglient</td><td>600380</td><td>For site-directed mutagenesis</td></tr><tr><td>GeneMorphII Random mutagenesis Kit</td><td>Aglient</td><td>200500</td><td>For error-prone PCR</td></tr><tr><td>Phusion High-Fidelity DNA Polymerase</td><td>Thermo Fisher</td><td>F-530L</td><td>For fusion PCR</td></tr><tr><td>Ex Taq&amp;nbsp;DNA Polymerase</td><td>Takara</td><td>RR001b</td><td>For general PCR</td></tr><tr><td>BamH1</td><td>New England BioLabs</td><td>R0136S</td><td></td></tr><tr><td>Xho1</td><td>New England BioLabs</td><td>R0146S</td><td></td></tr><tr><td>Dpn1</td><td>New England BioLabs</td><td>R0176S</td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;3. Equipment&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Velveteen square, black</td><td>VWR</td><td>89033-116</td><td>For replica</td></tr><tr><td>Replica-plating tool</td><td>VWR</td><td>25395-380</td><td>For replica</td></tr><tr><td>MicroPulser Electroporator</td><td>Biorad</td><td>1652100&amp;nbsp;</td><td>For fission yeast transformation</td></tr><tr><td>Electroporation Cuvettes, 0.2 cm gap</td><td>Biorad</td><td>1652086&amp;nbsp;</td><td>For fission yeast transformation</td></tr><tr><td>Thermal Cycler</td><td>Bioer</td><td>BYQ6078</td><td>For fusion PCR ramp reaction&amp;nbsp;</td></tr></tbody></table>

gene-targeted random mutagenesis to select heterochromatin-destabilizing proteasome mutants in fission yeast

Bir hedef gen rasgele mutagenesis sık istenen fenotip verim mutasyonlar tanımlamak için kullanılır. Rastgele mutagenesis elde etmek için kullanılabilecek yöntemleri, hataya PCR mutantların farklı bir havuz oluşturmak için uygun ve verimli bir strateji olduğunu (i.e., mutasyona uğramış bir kütüphane). Hataya PCR yönteminin seçimi olduğunda bir araştırmacı genomik diğer bölgeler etkilenmemiş bırakarak bir genin kodlama bölge gibi önceden tanımlanmış bir bölge mutasyona istiyor. Mutant kütüphane tarafından hataya PCR güçlendirilmiş sonra uygun bir plazmid klonlanmış gerekir. Hataya PCR tarafından oluşturulan Kütüphane boyutu klonlama adım verimlilik ile sınırlıdır. Ancak, fisyon mayası, Schizosaccharomyces pombe, klonlama adım yüksek verimli tek adımlı füzyon dönüşüm yapıları oluşturmak için PCR kullanımı tarafından değiştirilebilir. İstenen fenotipleri mutantlar sonra uygun gazetecilere kullanarak seçilebilir. Burada, biz bir örnek, centromeric heterochromatin eklenen bir muhabir olarak alınmıştır ayrıntılı olarak, bu strateji tanımlarlar.

Şekil 1 ' de açıklanan yordamları izleyerek Edinsel Rpt4 mutantlar koloniler renklerinin değerlendirmek tarafından çözümlenebilir. Kolonilerin renkleri şeklinde ilermek cep numarasını Şekil 2' deki ilgili plakalar üzerine lekeli. Heterochromatin bölge eklenen ade6 + muhabir vahşi türü susturdu ve kırmızı kolonileri Evet-Ade tabak içinde gösterir. Bir kez heterochromatin dengeleri bozdu ve ade6 ...

Watch this Scientific Journal Video about Gene-targeted Random Mutagenesis to Select Heterochromatin-destabilizing Proteasome Mutants in Fission Yeast at JoVE.com

Gene-targeted Random Mutagenesis to Select Heterochromatin-destabilizing Proteasome Mutants in Fission Yeast

Fisyon mayası Heterochromatin kararsız hale Proteasome mutantlar seçmek için rasgele Mutagenesis Gene hedefli

Bu makalede ayrıntılı bir metodoloji fisyon mayası bir hedef gen rasgele mutagenesis için. Örnek olarak, biz bir alt birim 19S proteasome ve ekran heterochromatin istikrarsızlaştırmak mutasyonlar için kodlar rpt4 +, hedef.

Random mutagenesis of a target gene is commonly used to identify mutations that yield the desired phenotype. Of the methods that may be used to achieve ...

gene-targeted-random-mutagenesis-to-select-heterochromatin

Research

JoVE Journal

Genetics

10.6K Görüntüleme.  Korea Advanced Institute of Science and Technology. Bu makalede ayrıntılı bir metodoloji fisyon mayası bir hedef gen rasgele mutagenesis için. Örnek olarak, biz bir alt birim 19S proteasome ve ekran heterochromatin istikrarsızlaştırmak mutasyonlar için kodlar rpt4 +, hedef.

Video: Gene-targeted Random Mutagenesis to Select Heterochromatin-destabilizing Proteasome Mutants in Fission Yeast

Optogenetic Random Mutagenesis Using Histone-miniSOG in C. elegans

Forward genetic screening in model organisms is the workhorse to discover functionally important genes and pathways in many biological processes. In most mutagenesis-based screens, researchers have relied on the use of toxic chemicals, carcinogens, or irradiation, which requires designated equipment, safety setup, and/or disposal of hazardous materials. We have developed a simple approach to induce heritable mutations in C. elegans using germline-expressed histone-miniSOG, a light-inducible potent generator of reactive oxygen species. This mutagenesis method is free of toxic chemicals and requires minimal laboratory safety and waste management. The induced DNA modifications include single-nucleotide changes and small deletions, and complement those caused by classical chemical mutagenesis. This methodology can also be used to induce integration of extrachromosomal transgenes. Here, we provide the details of the LED setup and protocols for standard mutagenesis and transgene integration.

Optogenetic Random Mutagenesis Using Histone-miniSOG in C. elegans

Genetically-encoded histone-miniSOG induces genome-wide heritable mutations in a blue&#160;light-dependent manner. This mutagenesis method is simple, fast, free of toxic chemicals, and well-suited for forward genetic screening and transgene integration.

Histon-miniSOG Kullanılan optogenetic rastgele mutagenez<em&gt; C. elegans</em

Forward genetic screening in model organisms is the workhorse to discover functionally important genes and pathways in many biological processes. In most ...

Genetik

Targeted in Situ Mutagenesis of Histone Genes in Budding Yeast

We describe a PCR- and homologous recombination-based system for generating targeted mutations in histone genes in budding yeast cells. The resulting mutant alleles reside at their endogenous genomic sites and no exogenous DNA sequences are left in the genome following the procedure. Since in haploid yeast cells each of the four core histone proteins is encoded by two non-allelic genes with highly homologous open reading frames (ORFs), targeting mutagenesis specifically to one of two genes encoding a particular histone protein can be problematic. The strategy we describe here bypasses this problem by utilizing sequences outside, rather than within, the ORF of the target genes for the homologous recombination step. Another feature of this system is that the regions of DNA driving the homologous recombination steps can be made to be very extensive, thus increasing the likelihood of successful integration events. These features make this strategy particularly well-suited for histone gene mutagenesis, but can also be adapted for mutagenesis of other genes in the yeast genome.

Targeted in Situ Mutagenesis of Histone Genes in Budding Yeast

A strategy for generating mutations in histone genes at their endogenous location in Saccharomyces cerevisiae is presented.

Hedeflenen<em&gt; In situ</emBudding Maya&gt; Mutajenezis Histon ve Genler

We describe a PCR- and homologous recombination-based system for generating targeted mutations in histone genes in budding yeast cells. The resulting ...

Mating-based Overexpression Library Screening in Yeast

Budding yeast has been widely used as a model in studying proteins associated with human diseases. Genome-wide genetic screening is a powerful tool commonly used in yeast studies. The expression of a number of neurodegenerative disease-associated proteins in yeast causes cytotoxicity and aggregate formation, recapitulating findings seen in patients with these disorders. Here, we describe a method for screening a yeast model of the Amyotrophic Lateral Sclerosis-associated protein FUS for modifiers of its toxicity. Instead of using transformation, this new screening platform relies on the mating of yeast to introduce an arrayed library of plasmids into the yeast model. The mating method has two clear advantages: first, it is highly efficient; second, the pre-transformed arrayed library of plasmids can be stored for long-term as a glycerol stock, and quickly applied to other screens without the labor-intensive step of transformation into the yeast model each time. We demonstrate how this method can successfully be used to screen for genes that modify the toxicity of FUS.

This article presents a mating-based method to facilitate overexpression screening in budding yeast using an arrayed plasmid library.

Maya Overexpression çiftleşme tabanlı Kütüphane tarama

Budding yeast has been widely used as a model in studying proteins associated with human diseases. Genome-wide genetic screening is a powerful tool ...

A Deep-sequencing-assisted, Spontaneous Suppressor Screen in the Fission Yeast Schizosaccharomyces pombe

A genetic screen for mutant alleles that suppress phenotypic defects caused by a mutation is a powerful approach to identify genes that belong to closely related biochemical pathways. Previous methods such as the Synthetic Genetic Array (SGA) analysis, and random mutagenesis techniques using ultraviolet (UV) or chemicals like ethyl methanesulfonate (EMS) or N-ethyl-N- nitrosourea (ENU), have been widely used but are often costly and laborious. Also, these mutagen-based screening methods are frequently associated with severe side effects on the organism, inducing multiple mutations that add to the complexity of isolating the suppressors. Here, we present a simple and effective protocol to identify suppressor mutations in mutants which confer a growth defect in Schizosaccharomyces pombe. The fitness of cells with a growth deficiency in standard rich liquid media or synthetic liquid media can be monitored for recovery using an automated 96-well plate reader over an extended period. Once a cell acquires a suppressor mutation in the culture, its descendants outcompete those of the parental cells. The recovered cells that have a competitive growth advantage over the parental cells can then be isolated and backcrossed with the parental cells. The suppressor mutations are then identified using whole-genome sequencing. Using this approach, we have successfully isolated multiple suppressors that alleviate the severe growth defects caused by loss of Elf1, an AAA+ family ATPase that is important in nuclear mRNA transport and maintenance of genomic stability. There are currently over 400 genes in S. pombe with mutants conferring a growth defect. As many of these genes are uncharacterized, we propose that our method will hasten the identification of novel functional interactions with this user-friendly, high-throughput approach.

A Deep-sequencing-assisted, Spontaneous Suppressor Screen in the Fission Yeast Schizosaccharomyces pombe

We present a simple suppressor screen protocol in fission yeast. This method is efficient, mutagen-free, and&#160; selective&#160; for&#160; mutations that&#160; often&#160; occur at&#160; &#160;a&#160; single&#160; genomic&#160; locus.&#160; The protocol is suitable for isolating suppressors that alleviate growth defects in liquid culture that are caused by a mutation or a drug.

Fisyon mayası Schizosaccharomyces pombe derin sıralama yoluyla, kendiliğinden bastırıcı ekran

A genetic screen for mutant alleles that suppress phenotypic defects caused by a mutation is a powerful approach to identify genes that belong to closely ...

Genetic Studies of Human DNA Repair Proteins Using Yeast as a Model System 

Understanding the roles of human DNA repair proteins in genetic pathways is a formidable challenge to many researchers. Genetic studies in mammalian systems have been limited due to the lack of readily available tools including defined mutant genetic cell lines, regulatory expression systems, and appropriate selectable markers. To circumvent these difficulties, model genetic systems in lower eukaryotes have become an attractive choice for the study of functionally conserved DNA repair proteins and pathways. We have developed a model yeast system to study the poorly defined genetic functions of the Werner syndrome helicase-nuclease (WRN) in nucleic acid metabolism. Cellular phenotypes associated with defined genetic mutant backgrounds can be investigated to clarify the cellular and molecular functions of WRN through its catalytic activities and protein interactions. The human WRN gene and associated variants, cloned into DNA plasmids for expression in yeast, can be placed under the control of a regulatory plasmid element. The expression construct can then be transformed into the appropriate yeast mutant background, and genetic function assayed by a variety of methodologies. Using this approach, we determined that WRN, like its related RecQ family members BLM and Sgs1, operates in a Top3-dependent pathway that is likely to be important for genomic stability. This is described in our recent publication [1] at <a href="http://www.impactaging.com">www.impactaging.com</a>. Detailed methods of specific assays for genetic complementation studies in yeast are provided in this paper.

Genetic Studies of Human DNA Repair Proteins Using Yeast as a Model System

Genetic studies in yeast can be employed to investigate the molecular and cellular functions of human genes in cellular DNA metabolism. Methods are described for the genetic characterization of the human WRN gene product defective in the premature aging disorder Werner syndrome in functionally conserved pathways using yeast as a tractable model system.

İnsan DNA Onarım Proteinler Genetik Araştırmalar Maya Model Sistemi olarak kullanma

Understanding the roles of human DNA repair proteins in genetic pathways is a formidable challenge to many researchers.  Genetic studies in mammalian ...

Biyoloji

Mutagenesis and Functional Selection Protocols for Directed Evolution of Proteins in E. coli

The efficient generation of genetic diversity represents an invaluable molecular tool that can be used to label DNA synthesis, to create unique molecular signatures, or to evolve proteins in the laboratory. Here, we present a protocol that allows the generation of large (>1011) mutant libraries for a given target sequence. This method is based on replication of a ColE1 plasmid encoding the desired sequence by a low-fidelity variant of DNA polymerase I (LF-Pol I). The target plasmid is transformed into a mutator strain of E. coli and plated on solid media, yielding between 0.2 and 1 mutations/kb, depending on the location of the target gene. Higher mutation frequencies are achieved by iterating this process of mutagenesis. Compared to alternative methods of mutagenesis, our protocol stands out for its simplicity, as no cloning or PCR are involved. Thus, our method is ideal for mutational labeling of plasmids or other Pol I templates or to explore large sections of sequence space for the evolution of activities not present in the original target. The tight spatial control that PCR or randomized oligonucleotide-based methods offer can also be achieved through subsequent cloning of specific sections of the library. Here we provide protocols showing how to create a random mutant library and how to establish drug-based selections in E. coli to identify mutants exhibiting new biochemical activities.

Mutagenesis and Functional Selection Protocols for Directed Evolution of Proteins in E. coli

Here we demonstrate a simple protocol to create a random mutant library for a given target sequence. We show how this method, which is performed in vivo in Escherichia coli, can be coupled with functional selections to evolve new enzymatic activities.

Proteinlerin Yönetmen Evolution Mutagenez ve Fonksiyonel Seçim Protokolleri E. coli</em

The efficient generation of genetic diversity represents an invaluable molecular tool that can be used to label DNA synthesis, to create unique molecular ...

The Green Monster Process for the Generation of Yeast Strains Carrying Multiple Gene Deletions

Phenotypes for a gene deletion are often revealed only when the mutation is tested in a particular genetic background or environmental condition1,2. There are examples where many genes need to be deleted to unmask hidden gene functions3,4. Despite the potential for important discoveries, genetic interactions involving three or more genes are largely unexplored. Exhaustive searches of multi-mutant interactions would be impractical due to the sheer number of possible combinations of deletions. However, studies of selected sets of genes, such as sets of paralogs with a greater a priori chance of sharing a common function, would be informative.
In the yeast Saccharomyces cerevisiae, gene knockout is accomplished by replacing a gene with a selectable marker via homologous recombination. Because the number of markers is limited, methods have been developed for removing and reusing the same marker5,6,7,8,9,10. However, sequentially engineering multiple mutations using these methods is time-consuming because the time required scales linearly with the number of deletions to be generated.
Here we describe the Green Monster method for routinely engineering multiple deletions in yeast11. In this method, a green fluorescent protein (GFP) reporter integrated into deletions is used to quantitatively label strains according to the number of deletions contained in each strain (Figure 1). Repeated rounds of assortment of GFP-marked deletions via yeast mating and meiosis coupled with flow-cytometric enrichment of strains carrying more of these deletions lead to the accumulation of deletions in strains (Figure 2). Performing multiple processes in parallel, with each process incorporating one or more deletions per round, reduces the time required for strain construction.
The first step is to prepare haploid single-mutants termed 'ProMonsters,' each of which carries a GFP reporter in a deleted locus and one of the 'toolkit' loci&#x2014;either Green Monster GMToolkit-a or GMToolkit-&alpha; at the can1&Delta; locus (Figure 3). Using strains from the yeast deletion collection12, GFP-marked deletions can be conveniently generated by replacing the common KanMX4 cassette existing in these strains with a universal GFP-URA3 fragment. Each GMToolkit contains: either the a- or &alpha;-mating-type-specific haploid selection marker1 and exactly one of the two markers that, when both GMToolkits are present, collectively allow for selection of diploids.
The second step is to carry out the sexual cycling through which deletion loci can be combined within a single cell by the random assortment and/or meiotic recombination that accompanies each cycle of mating and sporulation.

The Green Monster method enables the rapid assembly of multiple deletions marked with a reporter gene encoding green fluorescent protein. This method is based on driving yeast strains through repeated cycles of sexual assortment of deletions and fluorescence-based enrichment of cells carrying more deletions.

Çoklu Gen Delesyonlar Taşıma Maya Suşlarında Nesil için Yeşil Canavar Süreci

Phenotypes  for a gene deletion are often revealed only when the mutation is tested in a  particular genetic background or environmental condition1,2. ...

Isolating Potentiated Hsp104 Variants Using Yeast Proteinopathy Models

Many protein-misfolding disorders can be modeled in the budding yeast Saccharomyces cerevisiae. Proteins such as TDP-43 and FUS, implicated in amyotrophic lateral sclerosis, and &#945;-synuclein, implicated in Parkinson&#8217;s disease, are toxic and form cytoplasmic aggregates in yeast. These features recapitulate protein pathologies observed in patients with these disorders. Thus, yeast are an ideal platform for isolating toxicity suppressors from libraries of protein variants. We are interested in applying protein disaggregases to eliminate misfolded toxic protein conformers. Specifically, we are engineering Hsp104, a hexameric AAA+ protein from yeast that is uniquely capable of solubilizing both disordered aggregates and amyloid and returning the proteins to their native conformations. While Hsp104 is highly conserved in eukaryotes and eubacteria, it has no known metazoan homologue. Hsp104 has only limited ability to eliminate disordered aggregates and amyloid fibers implicated in human disease. Thus, we aim to engineer Hsp104 variants to reverse the protein misfolding implicated in neurodegenerative disorders. We have developed methods to screen large libraries of Hsp104 variants for suppression of proteotoxicity in yeast. As yeast are prone to spontaneous nonspecific suppression of toxicity, a two-step screening process has been developed to eliminate false positives. Using these methods, we have identified a series of potentiated Hsp104 variants that potently suppress the toxicity and aggregation of TDP-43, FUS, and &#945;-synuclein. Here, we describe this optimized protocol, which could be adapted to screen libraries constructed using any protein backbone for suppression of toxicity of any protein that is toxic in yeast.

Yeast proteinopathy models are valuable tools to assess the toxicity and aggregation of proteins implicated in disease. Here, we present methods for screening Hsp104 variant libraries for toxicity suppressors. This protocol could be adapted to screen any protein library for toxicity suppressors of any protein that is toxic in yeast.

Kuvvetlendiği Hsp104 Varyantlar kullanarak Maya Proteinopathy Modelleri Ayırma

Many protein-misfolding disorders can be modeled in the budding yeast Saccharomyces cerevisiae. Proteins such as TDP-43 and FUS, implicated in amyotrophic ...

Rapid Identification of Chemical Genetic Interactions in Saccharomyces cerevisiae

Determining the mode of action of bioactive chemicals is of interest to a broad range of academic, pharmaceutical, and industrial scientists. Saccharomyces cerevisiae, or budding yeast, is a model eukaryote for which a complete collection of ~6,000 gene deletion mutants and hypomorphic essential gene mutants are commercially available. These collections of mutants can be used to systematically detect chemical-gene interactions, i.e. genes necessary to tolerate a chemical. This information, in turn, reports on the likely mode of action of the compound. Here we describe a protocol for the rapid identification of chemical-genetic interactions in budding yeast. We demonstrate the method using the chemotherapeutic agent 5-fluorouracil (5-FU), which has a well-defined mechanism of action. Our results show that the nuclear TRAMP RNA exosome and DNA repair enzymes are needed for proliferation in the presence of 5-FU, which is consistent with previous microarray based bar-coding chemical genetic approaches and the knowledge that 5-FU adversely affects both RNA and DNA metabolism. The required validation protocols of these high-throughput screens are also described.

Rapid Identification of Chemical Genetic Interactions in Saccharomyces cerevisiae

Here we present a cost-effective method for defining chemical-genetic interactions in budding yeast. The approach is built on fundamental techniques in yeast molecular biology and is well suited for the mechanistic interrogation of small to medium collections of chemicals and other media environments.

Kimyasal Genetik Etkileşimleri Hızlı Kimlik<em&gt; Saccharomyces cerevisiae</em

Determining the mode of action of bioactive chemicals is of interest to a broad range of academic, pharmaceutical, and industrial scientists. ...

Growth-based Determination and Biochemical Confirmation of Genetic Requirements for Protein Degradation in Saccharomyces cerevisiae

Regulated protein degradation is crucial for virtually every cellular function. Much of what is known about the molecular mechanisms and genetic requirements for eukaryotic protein degradation was initially established in Saccharomyces cerevisiae. Classical analyses of protein degradation have relied on biochemical pulse-chase and cycloheximide-chase methodologies. While these techniques provide sensitive means for observing protein degradation, they are laborious, time-consuming, and low-throughput. These approaches are not amenable to rapid or large-scale screening for mutations that prevent protein degradation. Here, a yeast growth-based assay for the facile identification of genetic requirements for protein degradation is described. In this assay, a reporter enzyme required for growth under specific selective conditions is fused to an unstable protein. Cells lacking the endogenous reporter enzyme but expressing the fusion protein can grow under selective conditions only when the fusion protein is stabilized (i.e. when protein degradation is compromised). In the growth assay described here, serial dilutions of wild-type and mutant yeast cells harboring a plasmid encoding a fusion protein are spotted onto selective and non-selective medium. Growth under selective conditions is consistent with degradation impairment by a given mutation. Increased protein abundance should be biochemically confirmed. A method for the rapid extraction of yeast proteins in a form suitable for electrophoresis and western blotting is also demonstrated. A growth-based readout for protein stability, combined with a simple protocol for protein extraction for biochemical analysis, facilitates rapid identification of genetic requirements for protein degradation. These techniques can be adapted to monitor degradation of a variety of short-lived proteins. In the example presented, the His3 enzyme, which is required for histidine biosynthesis, was fused to Deg1-Sec62. Deg1-Sec62 is targeted for degradation after it aberrantly engages the endoplasmic reticulum translocon. Cells harboring Deg1-Sec62-His3 were able to grow under selective conditions when the protein was stabilized.

Growth-based Determination and Biochemical Confirmation of Genetic Requirements for Protein Degradation in Saccharomyces cerevisiae

This article describes a yeast growth-based assay for the determination of genetic requirements for protein degradation. It also demonstrates a method for rapid extraction of yeast proteins, suitable for western blotting to biochemically confirm degradation requirements. These techniques can be adapted to monitor degradation of a variety of proteins.

Fisyon mayası Heterochromatin kararsız hale Proteasome mutantlar seçmek için rasgele Mutagenesis Gene hedefli

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler

Histon-miniSOG Kullanılan optogenetic rastgele mutagenez

Hedeflenen

Maya Overexpression çiftleşme tabanlı Kütüphane tarama

Fisyon mayası Schizosaccharomyces pombe derin sıralama yoluyla, kendiliğinden bastırıcı ekran

İnsan DNA Onarım Proteinler Genetik Araştırmalar Maya Model Sistemi olarak kullanma

Proteinlerin Yönetmen Evolution Mutagenez ve Fonksiyonel Seçim Protokolleri E. coli

Çoklu Gen Delesyonlar Taşıma Maya Suşlarında Nesil için Yeşil Canavar Süreci

Kuvvetlendiği Hsp104 Varyantlar kullanarak Maya Proteinopathy Modelleri Ayırma

Kimyasal Genetik Etkileşimleri Hızlı Kimlik

Büyüme-tabanlı Belirlenmesi ve Protein Parçalanabilirliklerinin Genetik Talepler biyokimyasal Onay