Name: studying age-dependent genomic instability using the s. cerevisiae chronological lifespan model
Uploaded: 2011-09-29T12:00:00
Duration: 8 min 46 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Studying Age-dependent Genomic Instability using the S. cerevisiae Chronological Lifespan Model at JoVE.com

Мы благодарим С. Робертсон Джинкс и Е. Heidenreich за предоставление плазмид и штаммов дрожжей, П. Фама и М. Ф. Гудман за помощью анализа withthe TLS. Эта работа была поддержана, в частности, от Американской федерации по проблемам старения Исследовательский грант и AG20642 NIH, AG025135.

<ol>
	<li>Longo, V. D., Finch, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evolutionary+medicine:+from+dwarf+model+systems+to+healthy+centenarians.">Evolutionary medicine: from dwarf model systems to healthy centenarians.</a> Science. 299, 1342-1346 (2003).</li><li>Fontana, L., Partridge, L., Longo, V. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extending+healthy+life+span--from+yeast+to+humans.">Extending healthy life span--from yeast to humans.</a> Science. 328, 321-326 (2010).</li><li>Mortimer, R. K., Johnston, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Life+span+of+individual+yeast+cells.">Life span of individual yeast cells.</a> Nature. 183, 1751-1752 (1959).</li><li>Muller, I., Zimmermann, M., Becker, D., Flomer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calendar+life+span+versus+budding+life+span+of+Saccharomyces+cerevisiae.">Calendar life span versus budding life span of Saccharomyces cerevisiae.</a> Mech. Ageing Dev. 12, 47-52 (1980).</li><li>Jazwinski, S. M., Egilmez, N. K., Chen, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Replication+control+and+cellular+life+span.">Replication control and cellular life span.</a> Exp. Gerontol. 24, 423-436 (1989).</li><li>Pohley, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+formal+mortality+analysis+for+populations+of+unicellular+organisms+(Saccharomyces+cerevisiae.">A formal mortality analysis for populations of unicellular organisms (Saccharomyces cerevisiae.</a> Mech Ageing Dev. 38, 231-243 (1987).</li><li>Longo, V. D., Gralla, E. B., Valentine, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Superoxide+dismutase+activity+is+essential+for+stationary+phase+survival+in+Saccharomyces+cerevisiae.+Mitochondrial+production+of+toxic+oxygen+species+in+vivo.">Superoxide dismutase activity is essential for stationary phase survival in Saccharomyces cerevisiae. Mitochondrial production of toxic oxygen species in vivo.</a> J Biol Chem. 271, 12275-12280 (1996).</li><li>Longo, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The chronological life span of Saccharomyces cerevisiae. Studies of superoxide dismutase, Ras and Bcl-2 [dissertation]. , (1997).</li><li>Fabrizio, P., Pozza, F., Pletcher, S. D., Gendron, C. M., Longo, V. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+longevity+and+stress+resistance+by+Sch9+in+yeast.">Regulation of longevity and stress resistance by Sch9 in yeast.</a> Science. 292, 288-290 (2001).</li><li>Fabrizio, P., Longo, V. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+chronological+life+span+of+Saccharomyces+cerevisiae.">The chronological life span of Saccharomyces cerevisiae.</a> Aging Cell. 2, 73-81 (2003).</li><li>Madia, F., Gattazzo, C., Fabrizio, P., Longo, V. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simple+model+system+for+age-dependent+DNA+damage+and+cancer.">A simple model system for age-dependent DNA damage and cancer.</a> Mech Ageing Dev. 128, 45-49 (2007).</li><li>Wei, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Life+span+extension+by+calorie+restriction+depends+on+Rim15+and+transcription+factors+downstream+of+Ras/PKA,+Tor,+and+Sch9.">Life span extension by calorie restriction depends on Rim15 and transcription factors downstream of Ras/PKA, Tor, and Sch9.</a> PLoS Genet. 4, e13-e13 (2008).</li><li>Fabrizio, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Superoxide+is+a+mediator+of+an+altruistic+aging+program+in+Saccharomyces+cerevisiae.">Superoxide is a mediator of an altruistic aging program in Saccharomyces cerevisiae.</a> J Cell Biol. 166, 1055-1067 (2004).</li><li>Wei, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tor1/Sch9-regulated+carbon+source+substitution+is+as+effective+as+calorie+restriction+in+life+span+extension.">Tor1/Sch9-regulated carbon source substitution is as effective as calorie restriction in life span extension.</a> PLoS Genet. 5, e1000467-e1000467 (2009).</li><li>Capizzi, R. L., Jameson, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+table+for+the+estimation+of+the+spontaneous+mutation+rate+of+cells+in+culture.">A table for the estimation of the spontaneous mutation rate of cells in culture.</a> Mutat Res. 17, 147-148 (1973).</li><li>Heidenreich, E., Novotny, R., Kneidinger, B., Holzmann, V., Wintersberger, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-homologous+end+joining+as+an+important+mutagenic+process+in+cell+cycle-arrested+cells.">Non-homologous end joining as an important mutagenic process in cell cycle-arrested cells.</a> Embo J. 22, 2274-2283 (2003).</li><li>Heidenreich, E., Wintersberger, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Replication-dependent+and+selection-induced+mutations+in+respiration-competent+and+respiration-deficient+strains+of+Saccharomyces+cerevisiae.">Replication-dependent and selection-induced mutations in respiration-competent and respiration-deficient strains of Saccharomyces cerevisiae.</a> Mol Gen Genet. 260, 395-400 (1998).</li><li>Chen, C., Kolodner, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gross+chromosomal+rearrangements+in+Saccharomyces+cerevisiae+replication+and+recombination+defective+mutants.">Gross chromosomal rearrangements in Saccharomyces cerevisiae replication and recombination defective mutants.</a> Nat Genet. 23, 81-85 (1999).</li><li>Datta, A., Adjiri, A., New, L., Crouse, G. F., JinksRobertson, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mitotic+crossovers+between+diverged+sequences+are+regulated+by+mismatch+repair+proteins+in+Saccaromyces+cerevisiae.">Mitotic crossovers between diverged sequences are regulated by mismatch repair proteins in Saccaromyces cerevisiae.</a> Mol Cell Biol. 16, 1085-1093 (1996).</li><li>Madia, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oncogene+homologue+Sch9+promotes+age-dependent+mutations+by+a+superoxide+and+Rev1/Polzeta-dependent+mechanism.">Oncogene homologue Sch9 promotes age-dependent mutations by a superoxide and Rev1/Polzeta-dependent mechanism.</a> J Cell Biol. 186, 509-523 (2009).</li><li>Wang, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlled+expression+of+recombinant+genes+and+preparation+of+cell-free+extracts+in+yeast.">Controlled expression of recombinant genes and preparation of cell-free extracts in yeast.</a> Methods Mol Biol. 313, 317-331 (2006).</li><li>Fabrizio, P., Pletcher, S. D., Minois, N., Vaupel, J. W., Longo, V. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chronological+aging-independent+replicative+life+span+regulation+by+Msn2/Msn4+and+Sod2+in+Saccharomyces+cerevisiae.">Chronological aging-independent replicative life span regulation by Msn2/Msn4 and Sod2 in Saccharomyces cerevisiae.</a> FEBS Lett. 557, 136-142 (2004).</li><li>Allen, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+of+quiescent+and+nonquiescent+cells+from+yeast+stationary-phase+cultures.">Isolation of quiescent and nonquiescent cells from yeast stationary-phase cultures.</a> J Cell Biol. 174, 89-100 (2006).</li><li>Madia, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Longevity+mutation+in+SCH9+prevents+recombination+errors+and+premature+genomic+instability+in+a+Werner/Bloom+model+system.">Longevity mutation in SCH9 prevents recombination errors and premature genomic instability in a Werner/Bloom model system.</a> J Cell Biol. 180, 67-81 (2008).</li></ol>

Нет конфликта интересов объявлены.

Жидкие старения культур нибудь выставку отрастания / задыхаясь фенотипа 13, что затрудняет анализ CLS. Восстановление обычно происходит, когда более чем 90-99% населения утратила жизнеспособность. Этот фенотип часто ассоциируется с повышенным окислительным стрессом и / или уменьшить защиты в клетке. Например, частота этого фенотипа более чем вдвое в клетках не хватает цитозольного супероксиддисмутазы и значительно снижает в долгоживущих мутантов (например, sch9 Δ или RAS2 Δ) или мутанты гиперэкспрессией супероксид дисмутазы 22. На практике мы определяем отрастания как увеличение рентабельности или стабилизации в жизнеспособность в течение 3 последовательных выборок в фазе высокого смертности в хронологическом старения. Возраст-зависимые частот различных мутаций ДНК сильно варьироваться в зависимости от штамма фон, генетические манипуляции, условия культивирования, а также возобновление роста / задыхаясь и крайне низкой выживаемости. Предварительно эксперименты должны проводиться во время такие пункты, как среднее и максимальное выживание с различной плотностью покрытия для мутации анализы, чтобы определить диапазон частоты мутаций, прежде чем performingthe полный анализ жизни масштабе. Дикого типа всегда должны быть включены в продолжительности жизни или учебы частоты мутаций параллельно какое-либо лечение или генетических мутантов, например, что между эксперимента-вариации могут быть учтены. Множественные биологические реплики должны быть включены в исследование, и, как жидких, так и на местах жизнеспособность / мутация анализы должны проводиться для подтверждения результатов. Вместо того чтобы сосредоточиться на одном конкретном типе мутации ДНК, профилирование возрастной нестабильности генома с помощью нескольких тестов в комбинации, может пролить свет на конкретные повреждения ДНК и повреждение ДНК ремонт системы (систем), которые способствуют возрастные геномной нестабильности. Например, значительное увеличение валового хромосомных перестроек (ГКЛ), по сравнению с теми других мутаций ДНК, наблюдается в дикие дрожжи типа предлагая elevationof двойным разрывом нити и / или обесценения в негомологичными конце соединения (NHEJ) во время дрожжи хронологического старения (табл. 2). Can1 спектр мутаций (секвенирование гена CAN1), полученные в дикого типа старения дрожжей предложил увеличение окислительного повреждения во время хронологическое старение и ошибок репарации ДНК, тогда как в долгоживущих мутантов sch9 Δ, менее окислительных повреждений ДНК и значительно уменьшается ошибок translesion синтеза наблюдались 20. Методы, описанные здесь могут быть дополнительно расходуется для изучения возрастных геномной нестабильности. Например, покоя и не покоящихся клеток может быть выделен из дрожжей стационарной фазы культур методом градиента плотности описывается Алленом и соавт. 23. В сочетании с мутацией анализы, описанные здесь, мы уже сообщали, что большая часть возрастных мутаций возникает из покоя клетки, а не делиться, повреждены или апоптоза клеток 20,24.

studying age-dependent genomic instability using the s. cerevisiae chronological lifespan model

Исследования с использованием CEREVISIAE Saccharomyces старения модель обнаружили жизни регулирующих способов, которые частично сохраняются у высших эукариот 1-2. Простота и сила дрожжей старения модель может также изучить, в исследовании повреждения ДНК и генома обслуживания, а также их вклад в заболевания в процессе старения. Здесь мы описываем системы для изучения возрастных мутаций ДНК, в том числе базы замены, сдвига рамки мутации, валовой хромосомных перестроек, и гомологичные / homeologous рекомбинации, а также ядерной деятельности репарации ДНК путем объединения жизни дрожжей хронологический промежуток с простыми ДНК повреждения и мутации анализов. Методы, описанные здесь, должны способствовать выявлению генов / путей, которые регулируют геномной нестабильности и механизмов, лежащих в основе возрастных мутаций ДНК и рак у млекопитающих.

Watch this Scientific Journal Video about Studying Age-dependent Genomic Instability using the S. cerevisiae Chronological Lifespan Model at JoVE.com

Studying Age-dependent Genomic Instability using the S. cerevisiae Chronological Lifespan Model

Здесь мы опишем набор мутации ДНК анализов, которые могут быть объединены с жизнью дрожжей хронологический промежуток модель для изучения генов / путей, которые регулируют или способствовать нестабильности генома ДНК в процессе старения.

Изучение, зависящими от возраста геномной нестабильности использованием С. CEREVISIAE Хронологические Модель продолжительность жизни

Studies using the Saccharomyces cerevisiae aging model have uncovered life span regulatory pathways that are partially conserved in higher eukaryotes1-2. ...

Research

JoVE Journal

Biology

Studying Age-dependent Genomic Instability using the S. cerevisiae Chronological Lifespan Model

Assay for Adhesion and Agar Invasion in S. cerevisiae

Анализ для адгезии и агар Вторжение в CEREVISIAE С.

Yeasts are found in natural biofilms, where many microorganisms colonize surfaces. In artificial environments, such as surfaces of man-made objects, ...

A high-throughput method to globally study the organelle morphology in S. cerevisiae

Высокой пропускной метод глобально исследования морфологии органелл в CEREVISIAE С.

High-throughput methods to examine protein localization or organelle morphology is an effective tool for studying protein interactions and can help ...

Identification of protein complexes with quantitative proteomics in S. cerevisiae

Идентификация белковых комплексов с количественной протеомики в CEREVISIAE С.

Lipids are the building blocks of cellular membranes that function as barriers and in compartmentalization of cellular processes, and recently, as ...

Microarray Analysis for Saccharomyces cerevisiae

Microarray Analysis for Saccharomyces cerevisiae

Microarray анализа для Saccharomyces CEREVISIAE</em

In this protocol, gene expression in yeast (Saccharomyces cerevisiae) is changed after exposure to oxidative stress induced by the addition of hydrogen ...

Genomic MRI - a Public Resource for Studying Sequence Patterns within Genomic DNA

Геномная МРТ - общественный ресурс для изучения последовательности Шаблоны в геномной ДНК

Non-coding genomic regions in complex eukaryotes, including intergenic areas, introns, and untranslated segments of exons, are profoundly non-random in ...

Flow Cytometry-based Purification of S. cerevisiae Zygotes

Flow Cytometry-based Purification of S. cerevisiae Zygotes

Проточной цитометрии на основе очистки<em&gt; S. CEREVISIAE</em&gt; Зиготы

Zygotes are essential intermediates between haploid and diploid states in the life cycle of many organisms, including yeast (Figure 1) 1. S. cerevisiae ...

Evaluation of Zebrafish Kidney Function Using a Fluorescent Clearance Assay

Оценка данио рерио функции почек с помощью флуоресцентного Зазор Пробирной

The zebrafish embryo offers a tractable model to study organogenesis and model human genetic disease. Despite its relative simplicity, the zebrafish ...

Using Microfluidic Devices to Measure Lifespan and Cellular Phenotypes in Single Budding Yeast Cells

Использование микрофлюидальных устройств для измерения срок службы и сотовых фенотипов в одиночных дрожжевых клетках почкования

Budding yeast Saccharomyces cerevisiae is an important model organism in aging research. Genetic studies have revealed many genes with conserved effects ...

High-throughput Screening for Protein-based Inheritance in S. cerevisiae

High-throughput Screening for Protein-based Inheritance in S. cerevisiae

Высокопроизводительного скрининга для наследования на основе белков в S. cerevisiae

The encoding of biological information that is accessible to future generations is generally achieved via changes to the DNA sequence. Long-lived ...

A Mouse Model of Lumbar Spine Instability

Мышь Модель поясничного позвоночника нестабильности

Intervertebral disc degeneration (IDD) is a common pathological change leading to low back pain. Appropriate animal models are desired for understanding ...