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La nueva tecnología ofrece un más rápido, más fácil y más modo eficaz estudiar la función del gen

Estudiando papel los genes juegan en biología básica y la enfermedad es más fácil ahora, más rápidamente y más eficiente, diga a los investigadores en la universidad de Baylor del remedio. Han desarrollado una plataforma genética droga-basada que permite a científicos rastrear manipulaciones genéticas en la mosca del vinagre del laboratorio sin tener que revisar millares de moscas individuales.

Los investigadores describen en partes de la célula los fundamentales de esta nueva tecnología así como los ejemplos de sus usos. Un papel del compañero en protocolos de la ESTRELLA muestra cómo fijar, conducto y analizar los procedimientos experimentales implicados en esta tecnología. Las herramientas y los recursos genéticos, incluyendo una biblioteca del plásmido, ayudar a investigadores en la puesta en vigor de esta nueva metodología en sus sistemas experimentales, están libremente disponibles.

“La mosca del vinagre del laboratorio es un modelo animal ampliamente utilizado en el cual estudiar la función de genes y de mutaciones en procesos biológicos, en salud y enfermedad,” dijo al primer Dr. Nick Matinyan del autor, que era estudiante de tercer ciclo en laboratorio del Dr. Koen J.T. Venken en Baylor mientras que él trabajaba en este proyecto. Él es actualmente un becario postdoctoral en la Facultad de Medicina de la Universidad John Hopkins.

Para estudiar la función de un gen determinado, los investigadores primero la introducen en millares de moscas del vinagre y en seguida revisan las moscas individualmente para determinar cuáles incorporaron el gen con éxito. Para distinguir las moscas que llevan el gen del interés de las que no lo hagan, una clase de “etiqueta” se agrega al gen. Tradicionalmente, esta etiqueta es una característica física observada fácilmente en moscas. La etiqueta puede ser cierto color del aro, rojo, por ejemplo, así que los investigadores saben que las moscas con los aros rojos son las que está que llevan el gen del estudio. El color de carrocería, el ala o la forma de la carrocería, son otros rasgos físicos que se utilizan típicamente para marcar características con etiqueta genéticas del interés.

“Este proceso ha trabajado bien durante muchos años, pero una desventaja importante es que visualmente el blindaje de millares de moscas bajo un microscopio que busca un rasgo físico determinado puede llegar a ser individualmente muy aburrido y que toma tiempo,” dijo al profesor adjunto de Venken en el departamento de Verna y de Marrs Mclean de la bioquímica y de la biología molecular en Baylor y el autor co-correspondiente del trabajo.

“En el trabajo actual, desarrollamos un sistema de marcadores droga-basados para la selección o contratirante-selección de genes del estudio que ha perfeccionado marcado el cribado,” dijo al Dr. Herman A. Dierick, profesor adjunto de la genética molecular y humana y de la neurología en Baylor y el autor co-correspondiente del trabajo.

Selección simple comparado con la investigación laboriosa

La idea detrás de esta tecnología nueva es que, en vez de marcar los genes con etiqueta del interés con un rasgo físico, están marcados con etiqueta con otro gen que consulte la resistencia de las moscas u o sensibilidad a las drogas específicas. En vez manualmente del blindaje para las características físicas, los investigadores pueden ahora utilizar la droga para seleccionar o contratirante-selecto en un grupo de las moscas para los que estén llevando el gen del interés.

Un experimento a seleccionar para las moscas que llevan el gen del interés usando una etiqueta de la resistencia a los medicamentos implicaría, primer, introduciendo el gen del estudio y la etiqueta asociada de la resistencia en las moscas y después exponiendo todas las moscas a la droga, que se ha agregado a su comida. Las moscas que incorporaron el gen del estudio también son resistentes a la droga y sobrevivirán la exposición.

Esta estrategia más simple, eficiente salva el periodo de tiempo importante, liberando a los investigadores para ser más productiva.”

El Dr. Nick Matinyan, primer autor

El otro tipo de experimentos puede beneficiarse de una estrategia del counterselection usando etiquetas de la droga-sensibilidad.

“Pienso que la contratirante-selección sería muy útil para los científicos que estudian un gen y quiero hacer muchas modificaciones a ese mismo gen para investigar cómo ese cambia su función,” dije a Venken, profesor adjunto de la biología de la farmacología y de la substancia química, pieza del Dan L centro completo del cáncer de Duncan y escolar de McNair. “En este caso, es de mérito tener una combinación de las etiquetas de la droga-sensibilidad y de la resistencia a los medicamentos, que en la combinación pueden ayudar a selecto y a contratirante-selecto para los genes del interés. Los investigadores pueden hacer muchas combinaciones de genes y seleccionarlos, y entonces contratirante-selecto ellos en un paso subsiguiente rápidamente y en el costo muy pequeño.”

“Cronometre sabio, yo estimaría que esta tecnología nueva es por lo menos 10 veces más rápidamente que la aproximación tradicional,” a Dierick dijo.

“Esperamos que este trabajo ofrezca un marco para acelerar la transición de banco de trabajo de laboratorio al lado de la base,” a Matinyan dijimos. “Que convirtiéndose trabaja con herramienta para hacer la investigación básica más fácil, más simple, más rápidamente, podemos acortar el tiempo a que toma para ir de entender los fundamentales a ejecutar de ellos como resultados de translación.”

El papel principal descrito aquí tiene una publicación del compañero que sea una guía gradual técnica para que cómo tome estas etiquetas y drogas y las ejecute en proyectos determinados.

“El protocolo incluye a los detalles esenciales para que cómo aplique esto en el laboratorio de un investigador, con el equipo tienen disponible,” dijo a Matinyan. “Para ésos interesados al usar esto en otro modelo animal, este papel del compañero ofrece un punto de partida.”

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.