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La nuova tecnologia offre un più veloce, più facile e più modo efficace per studiare la funzione del gene

Studiando il ruolo i geni giocano su biologia di base e la malattia ora è più facile, velocemente e più efficiente, dica i ricercatori all'istituto universitario di Baylor di medicina. Hanno sviluppato ad una piattaforma genetica basata droga che permette agli scienziati di tenere la carreggiata le manipolazioni genetiche in laboratorio la mosca di frutta senza dovere schermare migliaia di diverse mosche.

I ricercatori descrivono nei rapporti delle cellule i fondamenti di questa nuova tecnologia come pure gli esempi delle sue applicazioni. Un documento di annesso nei protocolli della STELLA mostra come installare, condurre ed analizzare le procedure sperimentali in questione in questa tecnologia. Gli strumenti e le risorse genetici, compreso una libreria del plasmide, assistere i ricercatori nell'entrata in vigore di questa nuova metodologia nei loro sistemi sperimentali, sono liberamente disponibili.

“La mosca di frutta del laboratorio è un modello animale ampiamente usato in cui studiare la funzione dei geni e delle mutazioni sui trattamenti biologici, sia nella salubrità che nella malattia,„ ha detto il primo Dott. Nick Matinyan dell'autore, che era un dottorando nel laboratorio del Dott. Koen J.T. Venken a Baylor mentre stava lavorando a questo progetto. Corrente è un collega postdottorale alla scuola di medicina di Johns Hopkins University.

Per studiare la funzione di un gene particolare, i ricercatori in primo luogo la introducono in migliaia di mosche di frutta e poi schermano le mosche determinato per determinare quale hanno incorporato con successo il gene. Per distinguere le mosche che portano il gene di interesse da quelle che non fanno, una specie di “tag„ si aggiunge al gene. Tradizionalmente, questo tag è una caratteristica fisica osservata prontamente in mosche. Il tag può essere determinato colore degli occhi, rosso, per esempio, in modo dai ricercatori sanno che le mosche con l'occhi rossi sono quelle che portano il gene dello studio. Il colore di organismo, l'ala o la forma dell'organismo, sono altri tratti fisici che sono usati tipicamente per etichettare le funzionalità genetiche di interesse.

“Questo trattamento ha funzionato bene per molti anni, ma un lato negativo importante è che visivamente schermare migliaia di mosche sotto un microscopio che cerca un tratto fisico particolare può diventare determinato abbastanza noiosa e che richiede tempo,„ ha detto l'assistente universitario di Venken nel dipartimento di Marrs e di Verna Mclean della biochimica e della biologia molecolare a Baylor ed all'autore co-corrispondente del lavoro.

“Nell'attività in corso, abbiamo messo a punto un sistema agli degli indicatori basati droga per la selezione o contro-selezione dei geni dello studio che contrassegnato ha migliorato il processo di vagliatura,„ ha detto il Dott. Herman A. Dierick, professore associato della genetica molecolare ed umana e della neuroscienza a Baylor ed all'autore co-corrispondente del lavoro.

Selezione semplice contro selezione laboriosa

L'idea dietro questa tecnologia novella è che, invece di etichettatura dei geni di interesse con un tratto fisico, sono etichettati con un altro gene che conferisce la resistenza delle mosche o la sensibilità alle droghe specifiche. Invece di manualmente schermatura per le funzionalità fisiche, i ricercatori possono ora usare la droga per selezionare o contro-selezionato in un gruppo di mosche per quelle che stanno portando il gene di interesse.

Un esperimento da selezionare per le mosche che portano il gene di interesse facendo uso di un tag di farmacoresistenza comprenderebbe, primo, presentando il gene dello studio ed il tag associato della resistenza nelle mosche e poi esponendo tutte le mosche alla droga, che si è aggiunta al loro alimento. Le mosche che hanno incorporato il gene dello studio egualmente sono resistenti alla droga e sopravvivranno all'esposizione.

Questa strategia più semplice e efficiente risparmia la quantità significativa di tempo, liberante i ricercatori per essere più produttiva.„

Dott. Nick Matinyan, primo autore

L'altro tipo di esperimenti può trarre giovamento da una strategia di counterselection facendo uso dei tag della droga sensibilità.

“Penso che la contro-selezione sia stata molto utile per gli scienziati che studiano un gene e che voglio apportare molte modifiche a quel stesso gene per studiare come quel cambia la sua funzione,„ ho detto Venken, assistente universitario di biologia del prodotto chimico e di farmacologia, un membro del Dan la L centro completo del Cancro di Duncan e uno studioso di McNair. “In questo caso, è interessante da avere una combinazione di tag di farmacoresistenza e della droga sensibilità, che in associazione possono aiutare selezionato e contro-selezionato per i geni di interesse. I ricercatori possono fare molte combinazioni dei geni e selezionarli rapidamente e poi contro-selezionato loro ad un punto successivo ed a costo pochissimo.„

“Cronometri saggio, io stimerebbe che questa tecnologia novella sia almeno 10 volte più velocemente dell'approccio tradizionale,„ Dierick ha detto.

“Speriamo che questo lavoro fornisca una struttura per accelerare la transizione dal banco di laboratorio al lato del letto,„ Matinyan abbiamo detto. “Che sviluppandosi foggia per rendere la ricerca di base più facile, più semplice, più velocemente, possiamo accorciare il tempo che cattura per andare dalla comprensione dei fondamenti ad applicarli come risultati di traduzione.„

Il documento principale descritto qui ha una pubblicazione del tambuccio che è una guida graduale tecnica affinchè come catturi questi tag e droghe ed applicarli nei progetti particolari.

“Il protocollo comprende i dettagli di nocciolo affinchè come applichi questo nel laboratorio di un ricercatore, con la strumentazione hanno a disposizione,„ ha detto Matinyan. “Per quelli interessati a utilizzare questo in un altro modello animale, questo documento di annesso fornisce un punto di partenza.„

Source:
Journal reference:

Matinyan, N., et al. (2021) Multiplexed drug-based selection and counterselection genetic manipulations in Drosophila. Cell Reports. doi.org/10.1016/j.celrep.2021.109700.