Automatická mikroskopie a poziční klonování v přístupech přímé genetiky.

KOLOUCHOVÁ, Tereza, Radka PODHORSKÁ, Jiří FRIML and Jan HEJÁTKO. Automatická mikroskopie a poziční klonování v přístupech přímé genetiky. (Automated microscopy and map-based cloning in the forvard genetics aproaches). In Bulletin České společnosti experimentální biologie rostlin. 2006. ISSN 1213-6670.

Basic information

• Original name: Automatická mikroskopie a poziční klonování v přístupech přímé genetiky.
• Name (in English): Automated microscopy and map-based cloning in the forvard genetics aproaches
• Authors: KOLOUCHOVÁ, Tereza (203 Czech Republic, belonging to the institution), Radka PODHORSKÁ (203 Czech Republic), Jiří FRIML (203 Czech Republic, belonging to the institution) and Jan HEJÁTKO (203 Czech Republic, guarantor, belonging to the institution).
• Edition: Bulletin České společnosti experimentální biologie rostlin, 2006.

Other information

• Original language: Czech
• Type of outcome: Conference abstract
• Field of Study: Genetics and molecular biology
• Country of publisher: Czech Republic
• Confidentiality degree: is not subject to a state or trade secret
• RIV identification code: RIV/00216224:14310/06:00018082
• Organization unit: Faculty of Science
• ISSN: 1213-6670
• Keywords in English: automated microscopy; map-based cloning; uidA; GFP; genetic marker
• Tags: automated microscopy, genetic marker, GFP, map-based cloning, uidA

Abstract

Přístupy přímé (klasické) genetiky byly v minulosti uplatňovány jako základní nástroj identifikace geneticky podmíněných fenotypových projevů všech organismů. Znalost celých genomů modelových organizmů umožnila využití nových přístupů, zejména reverzní genetiky, jako velmi efektivního nástroje při identifikaci funkce jednotlivých genů a vedla k revolučním změnám v chápání pojmu genu. Základním handicapem přístupů přímé genetiky oproti genetice reverzní byla rychlost identifikace genů podmiňujících sledovaný fenotyp. Díky velkému pokroku v metodách identifikace genů pomocí metod pozičního klonování se podařilo do velké míry tento handicap odstranit. Naopak zásadní výhodou klasické genetiky oproti genetice reverzní je možnost selektovat přímo na sledovaný znak. V současné době se zdá být paleta mutantů identifikovaných v základních pozorovatelných znacích téměř úplná. Přes značné experimentální úsilí je však stále funkce většiny z 25.498 odhadovaných genů Arabidopsis neznámá. Jednou z možností jak identifikovat funkci zbývajících genů je vývoj nových vyhledávacích přístupů, umožňujících identifikaci znaků, jež nejsou dosud používanými technikami identifikovatelné ať již z důvodů limitací detekčních nebo časových. V naší laboratoři se zabýváme analýzou role rostlinných hormonů cytokininů ve vývoji rostlin a jejich interakcemi s dalšími hormony, zejména auxiny. V současné době jsou dostupné mnohé markerové linie, umožňující sledovat např. endogenní hladiny různých hormonů, expresní profily genů, zúčastňujících se regulace vnímání a přenosu hormonálních signálů nebo jejich působení na molekulární úrovni. Využití EMS mutageneze a identifikace mutantů se změnami expresních profilů jednotlivých markerových linií tak otevírá velké možnosti identifikace molekulárních mechanizmů podílejících se na regulaci zmíněných procesů. Limitujícím faktorem při identifikaci mutantů v mutantních knihovnách markerových linií však zůstává nízká průchodnost analýzy pomocí optické mikroskopie. Abychom překonali tuto bariéru, adaptovali jsme k analýze expresních profilů jednotlivých mutantních linií systém pro automatickou mikroskopii .slide, původně vyvinutý firmou Olympus pro automatickou analýzu histologických preparátů. Přizpůsobením pro naše účely, zejména pro automatickou analýzu nerovných a silných preparátů jak v procházejícím, tak v odraženém světle, bylo dosaženo dostatečného rozlišení, umožňujícího analýzu expresních profilů mutantních linií s vysokou průchodností (přibližně 50-100 nezávislých linií za den). Geny zasažené u identifikovaných mutantních linií budou izolovány pomocí pozičního klonování. V současné době jsme vypracovali mapu základních, zejména SSLP markerů, pokrývajících celý genom Arabidopsis a optimalizovali podmínky pro jejich identifikaci v mapovací populaci připravené křížením mutantních Col-0 linií se standardními liniemi Ler-0. Jemné mapování bude probíhat pomocí markerů publikovaných sdružením TAIR a v databázi Monsanto (Cereon Genomics). Podporováno granty MŠMT MSM0021622415 a LC06034.

Abstract (in English)

The forward genetics approaches were in the past applied as a basic tool in the identification of genetically determined traits in all organisms. Knowledge of all genomes of model organisms allowed the use of new approaches, mainly the reverse genetics as a very effective tool in the identification of function of many genes. However, the introduction of new methods into the approaches of forward (classical) genetics allowed to significantly increase a rate and to simplify the process of the gene identification. This might allow to combine the advantages of the forward genetics, i.e. the phenotype-based selection with molecular methods, employing molecular markers, allowing thus to monitor broad spectrum of different biological processes on molecular level. To eliminate the constraints of the rate-limiting factor that is a microscopy analysis of mutant lines, we have adopted automated microscopy. The .slide system allows us to screen up to 50-100 lines a day. The lines with identified changes in the expression pattern of used marker genes (e.g. uidA and/or GFP) will then be analyzed and affected genes identified using map based cloning approaches with the use of molecular markers accessible in the public available databases (TAIR and Monsanto (Cereon Genomics)). Supported by MSM0021622415 a LC06034.

Links

• LC06034, research and development project: Name: Regulace morfogeneze rostlinných buněk a orgánů

Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR, Regulation of morphogenesis of plant cells and organs

• MSM0021622415, plan (intention): Name: Molekulární podstata buněčných a tkáňových regulací

Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR, Molecular basis of cell and tissue regulations