Name: an array-based comparative genomic hybridization platform for efficient detection of copy number variations in fast neutron-induced medicago truncatula mutants
Uploaded: 2017-11-08T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about An Array-based Comparative Genomic Hybridization Platform for Efficient Detection of Copy Number Variations in Fast Neutron-induced Medicago truncatula Mutant

Detta arbete finansieras delvis genom ett bidrag från NSF växtforskning genomet (IOS-1127155).

Obs: figur 1 visar de fem stegen för matrisen CGH protokoll. De är: 1) beredning av växtmaterial; (2) isolering av hög kvalitet DNA-prover; (3) märkning och rening av DNA-prover; (4) hybridisering, tvätt och scanning av hela genomet arrayer; och 5) CGH dataanalys. M. truncatula hela genomet plattsättning arrayer innehåller sammanlagt 971,041 unika oligo-prober som riktar sig till mer än 50 000 gener eller gen modeller i genomet (se tabell material). De un...

<ol>
	<li>Tang, 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=An+improved+genome+release+(version+Mt4.0)+for+the+model+legume+Medicago+truncatula.">An improved genome release (version Mt4.0) for the model legume Medicago truncatula.</a> BMC Genomics. 15, 312 (2014).</li><li>Young, N. 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+Medicago+genome+provides+insight+into+the+evolution+of+rhizobial+symbioses.">The Medicago genome provides insight into the evolution of rhizobial symbioses.</a> Nature. 480 (7378), 520-524 (2011).</li><li>Wang, H., Li, G., Chen, R., da Silva, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fast+neutron+bombardment+(FNB)+induced+deletion+mutagenesis+for+forward+and+reverse+genetic+studies+in+plants.">Fast neutron bombardment (FNB) induced deletion mutagenesis for forward and reverse genetic studies in plants.</a> Floriculture, Ornamental and Plant Biotechnology: Advances and Topical Issues. , 629-639 (2006).</li><li>Rogers, C., Wen, J., Chen, R., Oldroyd, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deletion-based+reverse+genetics+in+Medicago+truncatula.">Deletion-based reverse genetics in Medicago truncatula.</a> Plant Physiol. 151 (3), 1077-1086 (2009).</li><li>Alonso, J. M., 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=Five+components+of+the+ethylene-response+pathway+identified+in+a+screen+for+weak+ethylene-insensitive+mutants+in+Arabidopsis.">Five components of the ethylene-response pathway identified in a screen for weak ethylene-insensitive mutants in Arabidopsis.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 100 (5), 2992-2997 (2003).</li><li>Silverstone, A. L., Ciampaglio, C. N., Sun, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Arabidopsis+RGA+gene+encodes+a+transcriptional+regulator+repressing+the+gibberellin+signal+transduction+pathway.">The Arabidopsis RGA gene encodes a transcriptional regulator repressing the gibberellin signal transduction pathway.</a> Plant Cell. 10 (2), 155-169 (1998).</li><li>Li, X., Lassner, M., Zhang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deleteagene:+a+fast+neutron+deletion+mutagenesis-based+gene+knockout+system+for+plants.">Deleteagene: a fast neutron deletion mutagenesis-based gene knockout system for plants.</a> Comp Funct Genomics. 3 (2), 158-160 (2002).</li><li>Bolon, Y. T., 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=Phenotypic+and+genomic+analyses+of+a+fast+neutron+mutant+population+resource+in+soybean.">Phenotypic and genomic analyses of a fast neutron mutant population resource in soybean.</a> Plant Physiol. 156 (1), 240-253 (2011).</li><li>Men, A. 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=Fast+Neutron+Mutagenesis+of+Soybean+(Glycine+soja+L.)+Produces+a+Supernodulating+Mutant+Containing+a+Large+Deletion+in+Linkage+Group+H.">Fast Neutron Mutagenesis of Soybean (Glycine soja L.) Produces a Supernodulating Mutant Containing a Large Deletion in Linkage Group H.</a> Genome Letters. 1 (3), 147-155 (2002).</li><li>Hoffmann, D., Jiang, Q., Men, A., Kinkema, M., Gresshoff, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nodulation+deficiency+caused+by+fast+neutron+mutagenesis+of+the+model+legume+Lotus+japonicus.">Nodulation deficiency caused by fast neutron mutagenesis of the model legume Lotus japonicus.</a> J Plant Physiol. 164 (4), 460-469 (2007).</li><li>Li, X., 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=A+fast+neutron+deletion+mutagenesis-based+reverse+genetics+system+for+plants.">A fast neutron deletion mutagenesis-based reverse genetics system for plants.</a> Plant J. 27 (3), 235-242 (2001).</li><li>Bourcy, M., 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=Medicago+truncatula+DNF2+is+a+PI-PLC-XD-containing+protein+required+for+bacteroid+persistence+and+prevention+of+nodule+early+senescence+and+defense-like+reactions.">Medicago truncatula DNF2 is a PI-PLC-XD-containing protein required for bacteroid persistence and prevention of nodule early senescence and defense-like reactions.</a> New phytol. 197 (4), 1250-1261 (2013).</li><li>Chen, 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=Control+of+dissected+leaf+morphology+by+a+Cys(2)His(2)+zinc+finger+transcription+factor+in+the+model+legume+Medicago+truncatula.">Control of dissected leaf morphology by a Cys(2)His(2) zinc finger transcription factor in the model legume Medicago truncatula.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 107 (23), 10754-10759 (2010).</li><li>Ge, L., 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=Increasing+seed+size+and+quality+by+manipulating+BIG+SEEDS1+in+legume+species.">Increasing seed size and quality by manipulating BIG SEEDS1 in legume species.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 113 (44), 12414-12419 (2016).</li><li>Kalo, 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=Nodulation+signaling+in+legumes+requires+NSP2,+a+member+of+the+GRAS+family+of+transcriptional+regulators.">Nodulation signaling in legumes requires NSP2, a member of the GRAS family of transcriptional regulators.</a> Science. 308 (5729), 1786-1789 (2005).</li><li>Oldroyd, G. E., Long, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+and+characterization+of+nodulation-signaling+pathway+2,+a+gene+of+Medicago+truncatula+involved+in+Nod+actor+signaling.">Identification and characterization of nodulation-signaling pathway 2, a gene of Medicago truncatula involved in Nod actor signaling.</a> Plant Physiol. 131 (3), 1027-1032 (2003).</li><li>Peng, 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=Regulation+of+compound+leaf+development+in+Medicago+truncatula+by+fused+compound+leaf1,+a+class+M+KNOX+gene.">Regulation of compound leaf development in Medicago truncatula by fused compound leaf1, a class M KNOX gene.</a> Plant Cell. 23 (11), 3929-3943 (2011).</li><li>Tsujimoto, Y., 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=Arabidopsis+TOBAMOVIRUS+MULTIPLICATION+(TOM)+2+locus+encodes+a+transmembrane+protein+that+interacts+with+TOM1.">Arabidopsis TOBAMOVIRUS MULTIPLICATION (TOM) 2 locus encodes a transmembrane protein that interacts with TOM1.</a> EMBO J. 22 (2), 335-343 (2003).</li><li>Wang, 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=A+nodule-specific+protein+secretory+pathway+required+for+nitrogen-fixing+symbiosis.">A nodule-specific protein secretory pathway required for nitrogen-fixing symbiosis.</a> Science. 327 (5969), 1126-1129 (2010).</li><li>Bejjani, B. A., Shaffer, L. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+array-based+comparative+genomic+hybridization+to+clinical+diagnostics.">Application of array-based comparative genomic hybridization to clinical diagnostics.</a> J Mol Diagn. 8 (5), 528-533 (2006).</li><li>Emerson, J. J., Cardoso-Moreira, M., Borevitz, J. O., Long, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Natural+selection+shapes+genome-wide+patterns+of+copy-number+polymorphism+in+Drosophila+melanogaster.">Natural selection shapes genome-wide patterns of copy-number polymorphism in Drosophila melanogaster.</a> Science. 320 (5883), 1629-1631 (2008).</li><li>Gong, J. M., 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=Microarray-based+rapid+cloning+of+an+ion+accumulation+deletion+mutant+in+Arabidopsis+thaliana.">Microarray-based rapid cloning of an ion accumulation deletion mutant in Arabidopsis thaliana.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 101 (43), 15404-15409 (2004).</li><li>Guryev, V., 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=Distribution+and+functional+impact+of+DNA+copy+number+variation+in+the+rat.">Distribution and functional impact of DNA copy number variation in the rat.</a> Nat Genet. 40 (5), 538-545 (2008).</li><li>Haun, W. 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=The+composition+and+origins+of+genomic+variation+among+individuals+of+the+soybean+reference+cultivar+Williams+82.">The composition and origins of genomic variation among individuals of the soybean reference cultivar Williams 82.</a> Plant Physiol. 155 (2), 645-655 (2011).</li><li>Infante, J. J., Dombek, K. M., Rebordinos, L., Cantoral, J. M., Young, E. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genome-wide+amplifications+caused+by+chromosomal+rearrangements+play+a+major+role+in+the+adaptive+evolution+of+natural+yeast.">Genome-wide amplifications caused by chromosomal rearrangements play a major role in the adaptive evolution of natural yeast.</a> Genetics. 165 (4), 1745-1759 (2003).</li><li>Jones, M. R., Maydan, J. S., Flibotte, S., Moerman, D. G., Baillie, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oligonucleotide+Array+Comparative+Genomic+Hybridization+(oaCGH)+based+characterization+of+genetic+deficiencies+as+an+aid+to+gene+mapping+in+Caenorhabditis+elegans.">Oligonucleotide Array Comparative Genomic Hybridization (oaCGH) based characterization of genetic deficiencies as an aid to gene mapping in Caenorhabditis elegans.</a> BMC Genomics. 8, 402 (2007).</li><li>Lakshmi, B., 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=Mouse+genomic+representational+oligonucleotide+microarray+analysis:+detection+of+copy+number+variations+in+normal+and+tumor+specimens.">Mouse genomic representational oligonucleotide microarray analysis: detection of copy number variations in normal and tumor specimens.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 103 (30), 11234-11239 (2006).</li><li>Mitra, R. M., 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=A+Ca2+/calmodulin-dependent+protein+kinase+required+for+symbiotic+nodule+development:+Gene+identification+by+transcript-based+cloning.">A Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase required for symbiotic nodule development: Gene identification by transcript-based cloning.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 101 (13), 4701-4705 (2004).</li><li>Rios, G., 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=Characterization+of+hemizygous+deletions+in+citrus+using+array-comparative+genomic+hybridization+and+microsynteny+comparisons+with+the+poplar+genome.">Characterization of hemizygous deletions in citrus using array-comparative genomic hybridization and microsynteny comparisons with the poplar genome.</a> BMC Genomics. 9, 381 (2008).</li><li>Skvortsov, D., Abdueva, D., Stitzer, M. E., Finkel, S. E., Tavare, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+expression+arrays+for+copy+number+detection:+an+example+from+E.+coli.">Using expression arrays for copy number detection: an example from E. coli.</a> BMC Bioinformatics. 8, 203 (2007).</li><li>Werner, J. 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=Quantitative+trait+locus+mapping+and+DNA+array+hybridization+identify+an+FLM+deletion+as+a+cause+for+natural+flowering-time+variation.">Quantitative trait locus mapping and DNA array hybridization identify an FLM deletion as a cause for natural flowering-time variation.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 102 (7), 2460-2465 (2005).</li><li>Xi, J., Chen, Y., Nakashima, J., Wang, S. M., Chen, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Medicago+truncatula+esn1+defines+a+genetic+locus+involved+in+nodule+senescence+and+symbiotic+nitrogen+fixation.">Medicago truncatula esn1 defines a genetic locus involved in nodule senescence and symbiotic nitrogen fixation.</a> Mol Plant Microbe Interact. 26 (8), 893-902 (2013).</li><li>Schnabel, E., Journet, E. P., de Carvalho-Niebel, F., Duc, G., Frugoli, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Medicago+truncatula+SUNN+gene+encodes+a+CLV1-like+leucine-rich+repeat+receptor+kinase+that+regulates+nodule+number+and+root+length.">The Medicago truncatula SUNN gene encodes a CLV1-like leucine-rich repeat receptor kinase that regulates nodule number and root length.</a> Plant Mol Biol. 58 (6), 809-822 (2005).</li><li>Horvath, B., 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=Loss+of+the+nodule-specific+cysteine+rich+peptide,+NCR169,+abolishes+symbiotic+nitrogen+fixation+in+the+Medicago+truncatula+dnf7+mutant.">Loss of the nodule-specific cysteine rich peptide, NCR169, abolishes symbiotic nitrogen fixation in the Medicago truncatula dnf7 mutant.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 112 (49), 15232-15237 (2015).</li><li>Kim, M., 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=An+antimicrobial+peptide+essential+for+bacterial+survival+in+the+nitrogen-fixing+symbiosis.">An antimicrobial peptide essential for bacterial survival in the nitrogen-fixing symbiosis.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 112 (49), 15238-15243 (2015).</li><li>. Medicago truncatula Mutant Database Available from: <a target="_blank" href="https://medicago-mutant.noble.org/mutant/FNB.php">https://medicago-mutant.noble.org/mutant/FNB.php</a> (2017)</li><li>Burton, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SNP+genotyping+with+the+next+generation+of+CGH+microarray.">SNP genotyping with the next generation of CGH microarray.</a> MLO Med Lab Obs. 45 (7), (2013).</li></ol>

Vi har utvecklat en matris-baserad CGH plattform för upptäckt och karakterisering av snabb neutron beskjutning (FNB)-inducerade mutanter i M. truncatula cv. Jemalong A17. För att demonstrera användningen av matrisen CGH metod att upptäcka genmutationer, utfört vi aCGH analys av muterat FN6191, som ställde ut en hyper-nodulationen fenotyp i motsats till vildtyp växter, när inokuleras med S. meliloti Sm1021. För segmentering analys ansågs ett segment betydande om förhållandet log2 ...

Ärtväxter (Fabaceae) är den tredje största familjen av blommande växter, med många ekonomiskt viktiga arter såsom sojabönor (Glycine max) och alfalfa (Medicago sativa). Baljväxt växter kan interagera med kvävefixerande jordbakterier, allmänt kallad Rhizobia att utveckla roten knölar där den atmosfäriska Kvävetetroxid minskas till ammoniak för användning av värdväxt. Som sådan, odling av baljväxter kräver liten insats av kväve gödselmedel och således bidrar till hållbart jordbruk. Baljväxter ger bladen och fröna med hög proteinhalt, som serverar utmärkt foder och spannmålsskörden. Odlade baljväxter arter har dock generellt komplexa genomet strukturer, att göra funktionella studier av gener som spelar viktiga roller i baljväxter-specifika processer omständligt. Medicago truncatula har allmänt antagits som en modell art för baljväxter studier främst eftersom (1) den har en diploida genomet med en relativt liten haploida genomet storlek (~ 550 Mbp); (2) växter omvandlas stabilt för genen funktionella studier; och (3) det är närbesläktat med alfalfa (M. sativa), drottningen av Vallfoder och många andra ekonomiskt viktiga grödor för translationella studier. Nyligen, genomsekvens av M. truncatula cv Jemalong A17 har släppt1,2. Annotering av genomet visar att det finns mer än 50.000 förutspådda gener eller gen modeller i genomet. För att avgöra funktionen av de flesta av generna i den M. truncatula är genomet en utmanande uppgift. För att underlätta funktionella studier av gener, en omfattande samling av mutanter i spänna av över 150 000 M1 rader har genererats med hjälp av snabb neutron beskjutning (FNB) mutagenes i M. truncatula cv Jemalong A173 ,4. Snabb neutron, hög energi jonisering mutagen, har använts i generera mutanter i många växtarter inklusive Arabidopsis5,6, ris (Oryza sativa)7, tomat (Solanum lycopersicum), sojabönor (Glycine soja; G. max)8,9, korn (Hordeum vulgare) och Lotus japonicus10. En stor del av mutationer som härrör från FNB mutagenes beror på DNA borttagningar som varierar i storlek från några baspar till mega baspar9,11. Många fenotyp-associerade gener har varit framgångsrikt identifieras och karakteriseras4,12,13,14,15,16, 17 , 18 , 19. tidigare, molekylär kloning av underliggande generna från FNB mutanter åberopade ett kartbaserat tillvägagångssätt som är tidskrävande och begränsar antalet mutanter att präglas på molekylär nivå. Nyligen, flera gratis metoder inklusive avskrift-baserade metoder, genomet plattsättning arraybaserade jämförande genomisk hybridisering (CGH) för DNA kopia nummer variant upptäckt, och hela Genomsekvensering, har anställts för att underlätta den karakterisering av radering mutanter i olika organismer inklusive djur och växter20,21,22,23,24,25, 26,27,28,29,30,31.
För att underlätta karakterisering av FNB mutanter i M. truncatula, en helgenom-arraybaserade jämförande genomisk hybridisering (CGH) har plattformen utvecklats och validerats. Som rapporterats i djurens system, kan arraybaserade CGH plattformen kopiera antal variationer (CNVs) på hela genomet nivå i M. truncatula FNB mutanter. Dessutom lesioner kan bekräftas genom PCR och radering gränser kan identifieras genom sekvensering. Övergripande, den array-CGH plattformen är ett effektivt verktyg att identifiera lesioner i M. truncatula FNB mutanter. Här, illustreras i förfarandet för array-CGH och PCR-karakterisering av radering gränser i en M. truncatula FNB mutant.
Följande protokoll ger experimentella anvisningar och information om reagenser, utrustning och analysverktyg för forskare som är intresserade av att genomföra hela genomet arraybaserade jämförande genomisk hybridisering (CGH) analys av kopia antal variationer i växter. Som ett exempel, var Medicago truncatula FN6191 mutant används för att identifiera radering regioner och kandidatgener associerade med muterade fenotyper. M. truncatula FN6191 mutant, ursprungligen isolerats från en snabb neutron beskjutning-inducerad radering mutant samling32 (se Tabell för material), uppvisade en hyper-nodulationen fenotyp efter inokulering med marken bakterie, Sihorhizobium meliloti Sm1021, i motsats till vildtyp växter.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Medicago truncatula genome array, 1 x 1 M</td>
			<td>Agilent</td>
			<td>G4123A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medicago truncatula FN6191 (mutant)</td>
			<td>In house</td>
			<td>FN6191</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medicago truncatula Jemalong A17 (reference)</td>
			<td>In house</td>
			<td>A17</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sulfuric acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>320501</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DNeasy Plant Mini Kit</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>69104</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nanodrop Spectrophotometer</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>1000D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SureTag DNA Labeling Kit</td>
			<td>Agilent</td>
			<td>5190-3400</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Random primer</td>
			<td>Agilent</td>
			<td>5190-3399</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetonitrile</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>271004-1L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermocycler</td>
			<td>MJ research</td>
			<td>PTC-200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge</td>
			<td>Labnet international Inc</td>
			<td>Spectrafuge 24D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stabilization and Drying Solution</td>
			<td>Agilent</td>
			<td>5185-5979</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oligo aCGH/ChIP-on-chip Hybridization Kit</td>
			<td>Agilent</td>
			<td>5188-5380</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hybridization Chamber gasket slides</td>
			<td>Agilent</td>
			<td>G2505</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Human Cot-1 DNA</td>
			<td>Agilent</td>
			<td>5190-3393</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oligo aCGH/ChIP-on-chip Wash Buffer 1 and 2</td>
			<td>Agilent</td>
			<td>5188-5221</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hybridization Chamber, stainless</td>
			<td>Agilent</td>
			<td>G2534A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hybridization oven</td>
			<td>Agilent</td>
			<td>G2545A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Purification Columns</td>
			<td>Agilent</td>
			<td>5190-3391</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser scanner</td>
			<td>Roche</td>
			<td>MS200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NimbleScan 2.6</td>
			<td>Roche Nimblegen</td>
			<td>5225035001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Signal Map 1.9</td>
			<td>Roche Nimblegen</td>
			<td>Signalmap1.9</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an array-based comparative genomic hybridization platform for efficient detection of copy number variations in fast neutron-induced medicago truncatula mutants

Mutanter är ovärderlig genetiska resurser för gen funktion studier. För att generera mutant samlingar, kan tre typer av mutagena ämnen utnyttjas, inklusive biologiska såsom T-DNA eller transposon, kemiska såsom etyl methanesulfonate (EMS) eller fysiska såsom jonisering strålning. Vilken typ av mutation observerade varierar beroende på den mutagen som används. För jonisering strålning inducerade mutanter inkluderar mutationer borttagning, dubbelarbete eller omflyttning. Även T-DNA eller transposon-baserat mutagenes är begränsad till arter som är mottagliga för omvandling, kan kemiska eller fysiska mutagenes tillämpas på ett brett spektrum av arter. Karakterisering av mutationer som härrör från kemisk eller fysikalisk mutagenes traditionellt är dock beroende av ett kartbaserat kloning tillvägagångssätt, som är labor intensiv och tidskrävande. Här, visar vi att en hög densitet genomet arraybaserade jämförande genomisk hybridisering (aCGH) plattform kan tillämpas för att effektivt upptäcka och karaktärisera kopia antalet variationer (CNVs) i mutanter som härrör från snabb neutron beskjutning (FNB) mutagenes i Medicago truncatula, släktet baljväxter. Hela genomet sekvens analysen visar att det finns fler än 50 000 gener eller gen modeller i M. truncatula. På nuvarande, FNB-inducerade mutanter i M. truncatula härrör från mer än 150 000 M1 linjer, som representerar ovärderliga genetiska resurser för funktionella studier av gener i genomet. ACGH plattformen beskrivs här är ett effektivt verktyg för att karaktärisera FNB-inducerade mutanter i M. truncatula.

Figur 2 visar fördelningen av normaliserade log2 nyckeltal av muterade kontra WT signaler över hela genomet. Analysen av CGH data visade en ungefärlig 22 kb borttagning på kromosom 4 som omfattar den hela SUNN gen33 och flera andra kommenterade gener i FN6191 mutant (figur 2, figur 3). Regionen kandidat borttagna täcktes av 73 i följd sonder på matri...

Watch this Scientific Journal Video about An Array-based Comparative Genomic Hybridization Platform for Efficient Detection of Copy Number Variations in Fast Neutron-induced Medicago truncatula Mutant

An Array-based Comparative Genomic Hybridization Platform for Efficient Detection of Copy Number Variations in Fast Neutron-induced Medicago truncatula Mutants

Det här protokollet ger experimentella anvisningar och information om reagenser, utrustning och analysverktyg för forskare som är intresserade av att genomföra hela genomet arraybaserade jämförande genomisk hybridisering (CGH) analys av kopia antalet variationer i växter.

En Array-baserad jämförande genomisk hybridisering plattform för effektiv upptäckt av kopia antalet variationer i snabbt Neutron-inducerad Medicago truncatula mutanter

Mutants are invaluable genetic resources for gene function studies. To generate mutant collections, three types of mutagens can be utilized, including ...

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Molecular Biology

Genetics

An Array-based Comparative Genomic Hybridization Platform for Efficient Detection of Copy Number Variations in Fast Neutron-induced Medicago truncatula Mutants

Unit 2

Genomes and Evolution

SCIENTISTS IN ACTION

The Visual Colorimetric Detection of Multi-nucleotide Polymorphisms on a Pneumatic Droplet Manipulation Platform

Visual Kolorimetrisk detektion av Multi-nucleotide polymorphisms på en pneumatisk Dropp Manipulation Platform

A simple and visual method to detect multi-nucleotide polymorphism (MNP) was performed on a pneumatic droplet manipulation platform on an open surface. ...

Leveraging CyVerse Resources for De Novo Comparative Transcriptomics of Underserved (Non-model) Organisms

Leveraging CyVerse Resources for De Novo Comparative Transcriptomics of Underserved Non-model Organisms

Använda CyVerse Resources för<em&gt; De Novo</em&gt; Jämförande transkriptomik av obehandlade (icke-modellerade) organismer

This workflow allows novice researchers to leverage advanced computational resources such as cloud computing to carry out pairwise comparative ...

Detection of Copy Number Alterations Using Single Cell Sequencing

Detektion av Copy Number Ändringar Använda Single Cell Sequencing

Detection of genomic changes at single cell resolution is important for characterizing genetic heterogeneity and evolution in normal tissues, cancers, and ...

Detection of Inter-chromosomal Stable Aberrations by Multiple Fluorescence In Situ Hybridization (mFISH) and Spectral Karyotyping (SKY) in Irradiated Mice

Detection of Inter-chromosomal Stable Aberrations by Multiple Fluorescence In Situ Hybridization mFISH and Spectral Karyotyping SKY in Irradiated Mice

Upptäckt av Inter-kromosomala Stabila Aberrations av flera Fluorescence<em&gt; In Situ</em&gt; Hybridisering (mFISH) och Spectral karyotypering (SKY) i bestrålade möss

Ionizing radiation (IR) induces numerous stable and unstable chromosomal aberrations. Unstable aberrations, where chromosome morphology is substantially ...

A Fast Silver Staining Protocol Enabling Simple and Efficient Detection of SSR Markers using a Non-denaturing Polyacrylamide Gel

En snabbt Silver färgning protokoll möjliggör enkel och effektiv upptäckt av SSR markörer med en icke-denatureringen polyakrylamidgel

Simple Sequence Repeat (SSR) is one of the most effective markers used in plant and animal genetic research and molecular breeding programs. Silver ...

Generating Transgenic Plants with Single-copy Insertions Using BIBAC-GW Binary Vector

Generera transgena växter med singel-kopia infogningar använder BIBAC-GW binära vektor

When generating transgenic plants, generally the objective is to have stable expression of a transgene. This requires a single, intact integration of the ...

CRISPR-Mediated Reorganization of Chromatin Loop Structure

CRISPR-medierad omorganiseringen av kromatin Loop struktur

Recent studies have clearly shown that long-range, three-dimensional chromatin looping interactions play a significant role in the regulation of gene ...

A Rapid and Facile Pipeline for Generating Genomic Point Mutants in C. elegans Using CRISPR/Cas9 Ribonucleoproteins

A Rapid and Facile Pipeline for Generating Genomic Point Mutants in C. elegans Using CRISPR/Cas9 Ribonucleoproteins

En snabb och lättköpt Pipeline för generera genomisk punkt mutanter i C. elegans med CRISPR/Cas9 Ribonucleoproteins

The clustered regularly interspersed palindromic repeats (CRISPR)-CRISPR-associated protein 9 (Cas9) prokaryotic adaptive immune defense system has been ...

Visualization of Microbiota in Tick Guts by Whole-mount In Situ Hybridization

Visualization of Microbiota in Tick Guts by Whole-mount In Situ Hybridization

Visualisering av bakterieflora i Tick tarmar av hela-mount In Situ hybridisering

Infectious diseases transmitted by arthropod vectors continue to pose a significant threat to human health worldwide. The pathogens causing these ...

Lentiviral Vector Platform for the Efficient Delivery of Epigenome-editing Tools into Human Induced Pluripotent Stem Cell-derived Disease Models

Lentiviral Vector plattform för effektiv distribution av epigenomet-redigeringsverktyg i mänskliga inducerade pluripotenta stamceller-derived sjukdomsmodeller

The use of hiPSC-derived cells represents a valuable approach to study human neurodegenerative diseases. Here, we describe an optimized protocol for the ...