Naukowcy z Nowojorskiego Uniwersytetu opracowali nowy protokół generowania specyficznych dla genów linii podzielonych GAL4 w Drosophila melanogaster (Fruit Fly) przy użyciu krzyżów genetycznych, który oferuje opłacalną alternatywę dla tradycyjnych metod mikroinkingu. Zespół, kierowany przez dr Yu-Chieha Davida Chena, w tym Siqi April Li, Hongzhou Gustave Li, Nathalie Shoji i dr Claude DeSplan, szczegółowo opisał swoje innowacyjne podejście w czasopiśmie Star Protocols.
Dr Chen stwierdził: „Ten protokół znacznie zmniejsza koszt i złożoność tworzenia linii Split-GAL4 specyficznych dla genów, dzięki czemu jest dostępny dla badaczy much koncentrujących się na różnych tkankach”. Prace są publikowane w recenzowanym czasopiśmie, Star Protocols.
Naukowcy nakreślili metodę krok po kroku, która obejmuje cztery rundy krzyżów genetycznych in vivo, genotypowanie PCR i obrazowanie fluorescencyjne, aby zapewnić prawidłową orientację integracji podzielonej GAL4 przed ustaleniem stabilnych zapasów muchowych. Proces ten obchodzi potrzebę mikroiniekcji, co czyni go bardziej dostępnym i tańszym.
Jednym z kluczowych ustaleń badania jest to, że ta nowa metoda jest dostosowalna i może być stosowana do generowania dużej partii hemi-napędów podzielonych GAL4, co jest niezbędne dla badaczy pracujących nad różnymi tkankami w Drosophila. Naukowcy wykazali skuteczność swojego protokołu, pomyślnie generując linie podzielone GAL4 z istniejących linii mimicznych/karnych, które są szeroko stosowane w badaniach genetycznych muchy owocowej.
Profesor Desplan podkreślił znaczenie tego rozwoju: „Nasze podejście oferuje znaczącą przewagę nad tradycyjnymi metodami, skracając czas i zasoby wymagane do tworzenia sterowników specyficznych dla genów. To przyspieszy badania w różnych dziedzinach, w tym neurobiologii, biologii rozwojowej i genetyki. ”
W swoich badaniach naukowcy podkreślili również znaczenie markerów fenotypowych do śledzenia transgenes podczas krzyżów genetycznych. Zauważyli, że nieprawidłowe markery mogą wskazywać na zanieczyszczenie zapasów, co może zagrozić wyników. Protokół zawiera szczegółowe instrukcje utrzymywania zapasów muchowych i przygotowywania niezbędnych buforów i odczynników.
Ponadto cały protokół można zastosować w ramach doświadczeń badawczych opartych na kursach (Cure), które oferują praktyczne doświadczenie w zakresie oryginalnych badań w genetyce Fly. Linie wygenerowane z protokołu będą zasadniczo przydatne do generowania linii podzielonych GAL4 specyficznych dla typu komórkowego, aby przynieść korzyści badaczom w społeczności much.
Podsumowując, nowy protokół opracowany przez dr Chena i jego współpracowników stanowi znaczący postęp w dziedzinie genetyki Drosophila. Oferując opłacalną i wydajną alternatywę dla tradycyjnych metod, ten protokół ma na celu zwiększenie zdolności badaczy na całym świecie, umożliwiając bardziej obszerne i precyzyjne badania genetyczne.
Referencje dziennika
Li, SA, Li, HG, Shoji, N., DeSplan, C. i Chen, YD „Protokół zastępowania linii mimicznych i kryminowych kodujących linie naśladujące i kryminowe T2A-SPLIT-GAL4 na Drosophila przy użyciu krzyżów genetycznych”. Star Protocols, 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.xpro.2023.102706
O autorach
Yu-Chieh David Chenjest pracownikiem NIH F32 i K99/R00 w laboratorium Dr. Claude DeSplan na New York University. David był Howard Hughes Medical Institute (HHMI) Międzynarodowy Fellow Student Research i przeprowadził studia w laboratorium dr Anupamy Dahanukar na University of California Riverside. Jego długoterminowe zainteresowanie badawcze polega na zrozumieniu procesów rozwojowych i funkcjonalnych ról podstawowych zmysłów: widzenie, dotyk, słuch i chemosensacja (smak i zapach), które są niezbędne do postrzegania organizmów i interakcji ze światem. David jest obecnie na rynku pracy wydziału, który chce znaleźć miejsce do uruchomienia swojego niezależnego programu badawczego. Jego przyszły program badawczy polega na zrozumieniu regulatorów molekularnych leżących u podstaw różnych zdarzeń rozwojowych, takich jak specyfikacja komórki, celowanie aksonów i dopasowanie partnerów synaptycznych, w celu utworzenia funkcjonalnych obwodów sensorycznych w Drosophila. David jest również pasjonatem nauczania i mentorowania następnego pokolenia naukowców. Zobacz jego stronę internetową, aby uzyskać więcej informacji: ycdavidchen.com
Syst (IPIL)uzyskała stopień biologii (BA) w College of Arts and Sciences na New York University. Szczególnie pasjonuje się biologią molekularną, ponieważ stara się zrozumieć, w jaki sposób mikroskopijne procesy fizyczne rządzą zachowaniem układów biologicznych na każdej możliwej skali. W przeszłości Siqi stażała się w firmie farmaceutycznej, gdzie miała za zadanie zbudować platformę internetową, która kształci opinię publiczną o odkryciach znalezionych w literaturze akademickiej. Niedawno Siqi pracował w laboratorium neuropsychologii jako wolontariusz badawczy, pomagając w szerokim zakresie procedur eksperymentalnych. Dołączyła do laboratorium DeSplan jesienią 2022 roku, współpracując z Davidem Chenem w celu wygenerowania narzędzi genetycznych dzielonych gal4 do etykietowania nowych typów komórek w rozwijającym się Drosophila System wizualny. Zainspirowana ludźmi, których poznała podczas tej podróży, Siqi realizuje doktorat w Icahn School of Medicine na Mount Sinai od jesieni 2024 roku.
Hongzhou (Gustave) Li Uzyskał stopień BS w dziedzinie nauk nerwowych z wyróżnieniem na Nowojorskim Uniwersytecie Szanghaju w 2024 r. Zainteresował się neurobiologią z skomplikowanych szlaków biologicznych, które przyczyniają się do rozwoju i funkcjonowania mózgu, i pasjonuje się zrozumieniem mózgu z perspektywy oddolnej. Podczas studiów licencjackich Gustave pracował w laboratorium dr Claude DeSplana w NYU Biology i był bezpośrednio mentowany przez doktorantów, dr Yu-Chieh David Chena, gdzie przeprowadził badania dotyczące generowania narzędzi genetycznych oznaczających poszczególne typy komórek neuronalnych w układzie nerwowym Drosophila. Prezentował swoją pracę na wielu konferencjach akademickich i otrzymał najlepszą prezentację plakatu w dziedzinie biologii rozwojowej i genetyki na corocznej konferencji badań biomedycznych w 2023 r. Dla drobnych naukowców (ABRCMS). Począwszy od 2024 r., Otrzyma doktorat z neurobiologii w California Institute of Technology. Planuje wejść do środowiska akademickiego i zostać niezależnym badaczem po doktoratach.
