在我前两个职位,我已经描述了如何处理的基本原理果蝇作为实验模型生物。然后我描述了Gal4/UAS sy遗传学家用来研究基因功能的茎。在最后一期文章中,我将简要介绍如何设计新的转基因果蝇来研究您最喜欢的基因(YFG)。
有时候,你想用Gal4 / UAS系统,但现有的试剂不符合您的需要。如果YFG是一种令人激动的新生物,那么为了研究它,你可能需要制造一种转基因果蝇。这个过程相当简单。基本上,你把你感兴趣的基因放在一个质粒中,让载体与种系结合。
要开始这个过程,您首先需要做一些事情分子克隆.取决于你是试图过度表达基因还是敲除基因,你可能需要不同的质粒。哈佛大学DRSC/TRiP功能基因组资源中心具有多种过表达和敲减质粒。Addgene也有许多昆虫载体需要考虑。一个简单的方法是浏览Addgene的集合昆虫表达系统或通过过滤飞作为基因的一种。
选择一个载体来产生转基因苍蝇
在选择你想要用来生成新飞行线的矢量时,有几个要点需要考虑:
1.你希望基因在哪里被整合到基因组中?一些载体随机地将其纳入基因组,而另一些则使用attP序列对接位点,这样你就可以精确地控制你的转基因最终在哪个位点(1):
- 随机插入它的优点是你可以在不同的果蝇中获得不同的转基因表达水平。此外,如果你有可能需要在一只果蝇中组合多个转基因基因,将转基因基因放在不同的位点可以进行基因重组,这样转基因基因就可以遗传到同一条染色体上。
- 有针对性的插入可以直接比较表达YFG不同变体的品系,因为转基因在果蝇品系的同一位点被发现(即不会有定位效应)。当你设计实验时,你想表达多个转基因,记住,你需要在不同的位点整合它们。幸运的是,有许多可用于集成的对接点。
3.您想为您的果蝇选择什么样的品种呢?当然,向量会有抗生素抗性基因选择转化的细菌,但你可能会想,“我怎么知道我的哪个苍蝇有想要的整合?”不要担心!在果蝇中,表型选择标记可以很容易地找到合适的转基因果蝇。其中一个标志就是白色基因,它能在内源性白色基因被敲除的地方恢复眼睛的颜色。与您集成的苍蝇将有眼睛的任何地方,从淡黄色到红色。颜色的变化取决于基因组整合位点的转录活性。白色基因是最常用的,但其他选择标记包括朱红(另一种控制眼睛颜色的基因)和黄色(影响成年果蝇身体颜色的基因)。注意这一点很重要,这样你就知道要寻找什么。
进行转基因果蝇和下游实验
一旦你感兴趣的基因被克隆到质粒中,你就可以把质粒送到公司。只需几百美元,他们就可以将质粒注射到果蝇的胚胎中,然后在你的转基因被植入生殖系的地方挑选出果蝇。外包质粒注射比自己做容易多了。根据你的策略和公司提供的服务,你可能需要绘制转基因基因整合到哪个染色体上,并与平衡子染色体进行基因杂交,以形成基因稳定的果蝇系。经过几个星期的等待,你的苍蝇将准备试验。
果蝇可以根据你的兴趣进行多种不同的实验分析。你可以考虑一些基本的事情,如生存。对于那些对发育感兴趣的人来说,在果蝇的整个生命周期中,可以在不同的时间解剖感兴趣的器官,比如肠道,以确定你的基因操作的影响。你可以制作一些非常漂亮的免疫荧光图像,就像这篇论文(2).代谢测定,如海马可以用来查看耗氧量。果蝇也用于癌症研究(3.).前途无量。就像之前提到的,即使基因果蝇可以研究。使用一个果蝇我研究了一种对T细胞分化很重要的转录因子(一种对适应性免疫反应很重要的细胞类型,而苍蝇没有这种细胞!)4).的力量果蝇作为一种模式生物,最重要的是它对基因操纵的顺从性。
这只是个入门,让你们至少了解一些可能性。基本上,如果你能设计出一种对苍蝇有效的实验方法,你就能利用果蝇社区来轻松测试你的假设。
非常感谢我们的客座博主Jon Chow。
Jon Chow即将在哈佛大学完成免疫学博士学位。他有将近十年的实验系统果蝇的工作经验。乔恩喜欢研究病原体和宿主之间无休止的斗争。他并不总是支持哪一方。你可以试着说服他使用推特@jonchowphd但他还是把“#”读成“英镑符号”。
参考文献
1.j·r·贝特曼et al。通过PhiC31整合酶介导的盒交换对果蝇位点特异性转化的研究。遗传学。173, 769 - 777(2006)。PubMedPMID: 16547094.公共医学中心PMCID: PMC1526508.
2.h .江et al。细胞因子/Jak/Stat信号介导果蝇中肠的再生和稳态。细胞。137, 1343 - 55(2009)。PubMedPMID: 19563763.公共医学中心PMCID: PMC2753793.
3.v . a . Rudrapatnaet al。Dev动力学。241.107 - 118(2012)。PubMedPMID: 22038952.公共医学中心PMCID: PMC3677821.
4.j·r·哈et al。地高辛及其衍生物通过拮抗RORγt活性抑制TH17细胞分化。大自然。472, 486 - 90(2011)。PubMedPMID: 21441909.公共医学中心PMCID: PMC3172133.
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