Какой процесс лежит в основе деления амеб: The immortal amoeba: a useful model to study cellular differentiation processes?

Одним из наиболее замечательных достижений в области неврологии является описание связного набора основных принципов, определяющих природу основных форм ассоциативной памяти. Ассоциативное обучение происходит через процесс, посредством которого усваивается связь между двумя ранее не связанными стимулами или поведением и стимулом; когда происходит такой процесс, предполагается, что ассоциация этих стимулов сохраняется в системе памяти.

На протяжении веков разные мыслители создавали очень богатую и почтенную историю исследований основных процессов обучения. Совместная работа философов, естествоиспытателей, физиологов и ученых-биологов заложила основу, на которой в настоящее время стоит современная теория обучения. Самым основным типом ассоциативного научения является классическое обусловливание, разработанное лауреатом Нобелевской премии Иваном Павловым, который установил первое систематическое исследование основных принципов ассоциативной памяти. В его исследованиях после соответствующего кондиционирования собаки, лишенные пищи, могли демонстрировать последующую реакцию — слюноотделение — при звонке в колокольчик 9.0032 1 .

Здесь, чтобы определить, участвуют ли условное поведение непосредственно в миграции клеток, мы проанализировали траектории движения Amoeba proteus при двух внешних раздражителях. Миграция клеток является важным системным свойством большинства клеток, фактически клеточная жизнь была бы невозможна без регулируемой подвижности. Однако, несмотря на некоторый прогресс в понимании этого процесса, то, как клетки эффективно перемещаются в различных средах и мигрируют в присутствии сложных сигналов, является важным нерешенным вопросом в современной биологии. Свободным клеткам необходимо регулировать свои двигательные движения, чтобы выполнять важные действия, такие как поиск пищи и избегание хищников или неблагоприятных условий. Точно так же клеточная миграция необходима многоклеточным организмам для множества фундаментальных физиологических процессов, таких как эмбриогенез, органогенез и иммунные реакции.

В нашем исследовании клеточной подвижности у амеб мы использовали соответствующее электрическое поле в качестве условного раздражителя и специфический пептид в качестве хемоаттрактанта. Предыдущие экспериментальные исследования показали, что

Наши эксперименты проводились на установке, которая позволяла нам одновременно подвергать амебу воздействию обоих раздражителей (рис. 1). Эта система состоит из двух стандартных блоков электрофореза длиной около 17,5 см, один из которых напрямую подключен к обычному источнику питания, а второй подключен к первому через два агаровых моста, которые передают ток от одного блока к другому, предотвращая прямой контакт как анод, так и катод со средой, в которой находятся клетки. В середине второго блока электрофореза мы поместили стеклянную структуру, которая позволила нам создать ламинарный поток, который не только позволял проходить электрическому току, но и генерировал градиент пептида nFMLP, который амебы могли обнаруживать и реагировать на него. подробнее в разделе «Методы»). Все эксперименты проводили на среде Чокли, стандартном солевом растворе, не содержащем питательных веществ, в течение

На панели a показаны вид сверху и сбоку экспериментальной системы. 1: анод; 2: катод; 3: агаровые мостики длиной 8 см; 4: хемотаксический пептид; 5: электрод зонда, используемый для контроля электрического поля; 6: стеклянная структура. Панель b соответствует видам сверху и спереди стеклянной конструкции, в которой размещены ячейки. 1: стандартный ломтик стекла 75 × 25 мм; 2: вклеенные покровные стекла высотой 0,1 мм; 3: покровные стекла, ограждающие конструкцию, длиной 4 см каждое; 4 — тонкое покровное стекло шириной около 3 мм, под которым помещаются кюветы; 5: экспериментальная камера высотой 0,1-0,2 мм, в которой клетки подвергаются экспериментам.

1. Миграция в отсутствие раздражителей.

   Сначала мы изучили локомотивные движения

   Amoeba proteus в отсутствие раздражителей. С этой целью группы из 5-8 клеток, всего до 50 клеток, помещали в середину стеклянной установки и записывали их соответствующие траектории в течение 30 минут. На рис. 2а показано, что клетки мигрировали во всех направлениях. Направленность каждой амебы определялась косинусом угла смещения ⁵ ; в нашем случае мы рассматривали угол, образованный положением после 30-минутного смещения и начала движения (см. Методы). Результаты показали, что значения варьировались от -1 до 0,995, что составляет -0,116 ± 1,56 медианы ± межквартильный диапазон (вместо среднего значения ± стандартное отклонение результаты были представлены как медиана ± IQ, поскольку значения не были нормально распределены). Эти наблюдения показали, что без наличия какого-либо стимула амебы двигались в любом направлении беспорядочно.

2. Направленность электрического поля (гальванотаксис).

   Гальванотактическое поведение Amoeba proteus анализировали в группах от 5 до 8 клеток (всего до 50), подвергнутых воздействию контролируемого электрического поля. Наблюдения показали, что 100% амебы мигрировали к катоду (рис. 2b), что соответствует ранее опубликованным результатам ⁵ . Значения косинусов перемещений были распределены между 0,037 и 0,999 (0,994 ± 0,03 медианы ± IQ). Чтобы количественно оценить значимость наших результатов, мы провели непараметрический тест (критерий ранговой суммы Уилкоксона), чтобы сравнить распределения косинусов смещения в обеих ситуациях, без стимула и в присутствии электрического поля. Р-значение теста было 10 ^-13 , что отвергло гипотезу о том, что оба образца произошли из одного и того же распределения, или, другими словами, результат показал, что поведение с и без воздействия электрического поля значительно различалось.

3. Хемотаксический градиент (хемотаксис).

   Поведение амеб во время хемотаксиса анализировали путем воздействия на клетки (всего 50) градиента пептида nFMLP, расположенного в левой части установки. На рис. 2с показано, что 86% клеток мигрировали в направлении хемотаксического градиента (слева). Косинусы углов смещения находились в пределах -0,997 и 0,987 (-0,825 ± 0,72 медианы ± IQ). Затем мы выполнили два сравнения; во-первых, между косинусами, полученными из эксперимента с хемотаксическим градиентом и без присутствия раздражителя (значение p = 10 ^-4 ), во-вторых, между косинусами в условиях хемотаксического градиента и при наличии электрического поля (p -значение = 10 ^-17 ). Эти тесты показали, что поведение под хемотаксическим градиентом значительно отличалось как от отсутствия стимула, так и от присутствия электрического поля.

4. Двойной стимул (процесс клеточной индукции).

   В данном случае изучали подвижность клеток (до 210 клеток в группах по 5-8) при одновременном воздействии обоих раздражителей. Мы разместили катод справа от установки, а анод с градиентом пептида nFMLP слева. Эксперименты были записаны в течение общего времени 30 минут (рис. 2c).

   Результаты показали, что 20,38% клеток игнорировали направленность электрического поля и двигались к аноду-пептиду, способствуя хемотаксическому стимулу, в то время как остальные клетки мигрировали к катоду (рис. 2d). Косинусы углов смещения были распределены между -1 и 1 (0,978 ± 0,41 (медиана ± IQ). Разница между межквартильными диапазонами этого эксперимента и эксперимента только с электрическим полем указывала на то, что среди группы клеток появилось новое поведение. Это новое поведение характеризовалось миграцией к аноду. Более того, статистический тест, сравнивающий эти два эксперимента, подтвердил это новое поведение с p-значением 0,006.

5. Тест условного поведения

   Чтобы изучить, была ли миграция к аноду устойчивой и могла ли она быть воспроизведена в последующих экспериментах по гальванотаксису, мы вручную извлекли этих амеб, демонстрирующих новое поведение, и поместили их на нормальную культуральную среду в небольшую чашку Петри в отсутствие раздражителей в течение примерно 5 минут. После этого клетки, обычно группами от одной до трех, помещали на новую идентичную стеклянную и блочную установку, которая никогда не контактировала с хемотаксическим пептидом nFMLP. Затем амебы снова подвергались воздействию одного электрического поля, как описано выше. Результаты показали, что 98% клеток двигались к аноду, где хемотаксический пептид отсутствовал (рис. 2д). В этом случае косинусы смещения находились в диапазоне от -1 до 0,104 (-0,997 ± 0,02, медиана ± IQ), указывая на то, что большинство клеток двигались в направлении анода, что подтверждало появление нового поведения среди этих клеток. .

   Наконец, чтобы рассчитать время сохранения этого нового паттерна системной подвижности, мы поместили клетки в чашки Петри без питательных веществ в отсутствие стимулов на 30 минут и снова подвергли их воздействию контролируемого электрического поля (гальванотаксис). . Этот процесс был повторен несколько раз и позволил нам продемонстрировать, что новый паттерн системной моторики преобладал по крайней мере до 240 минут в некоторых 9 случаях.0024 Амеба протей .

Составные траектории Amoeba proteus . Начальное расположение каждой ячейки помещено в центр диаграммы. Все показанные траектории имеют продолжительность 30 минут. Катод электрического поля всегда располагался справа, а хемотаксический пептид nFMLP и анод всегда располагались слева. а, показаны локомоционные движения амеб в отсутствие раздражителей (n = 50). b, соответствует отклику на одиночное электрическое поле (n = 50). На панели с, мы можем наблюдать траектории амеб (n = 50), подвергнутых одному хемотаксическому градиенту. d, показаны траектории клеток (n = 210) в ответ на хемотаксический градиент и электрическое поле одновременно (кондиционирование). д, соответствуют миграционным движениям кондиционированной амебы (n = 50), при которых клетки развивают новый паттерн подвижности, характеризующийся движением к аноду в отсутствие пептида. На всех диаграммах оси x и y показывают расстояние в миллиметрах.

В настоящее время распространено мнение, что клетки представляют собой сложные молекулярные генотеки (молекулярные ящики, управляемые генами) в постоянной эволюции, которым не хватает способности связывать несвязанные стимулы, записывать их и обучаться новому системному поведению, чтобы адаптироваться к внешней среде в условиях гибкий способ.

Здесь, используя соответствующее электрическое поле постоянного тока (гальванотаксис) и специфический пептид (nFMLP) в качестве хемоаттрактанта (хемотаксис), мы обратились к основным аспектам Миграция Amoeba proteus . Мы обнаружили, что клетки способны связывать два прошлых события, формируя ассоциативную память, которая приводит к появлению нового системного паттерна подвижности. Эта индуцированная ассоциативная память преобладала в клетках по крайней мере до 240 минут.

Мы впервые заметили, что практически все амебы демонстрировали однозначное поведение, характеризующееся миграцией к катоду при воздействии электрического поля в определенных условиях (рис. 2б). Однако, если амебы подвергались одновременному хемотаксическому и гальванотактическому стимулу (индукции), помещая пептид в анод, некоторые клетки, которые мы называем индуцированными клетками (около 20% от общего числа), действительно мигрировали к пептиду и были способны приобретать новый и уникальный системный ответ в их клеточной локомоции (рис. 2d). Это новое поведение клеток могло быть воспроизведено в последующих экспериментах по гальванотаксису и заключалось в миграции к аноду в отсутствие пептида (рис. 2d).

Следует помнить, что до индукции все клетки мигрировали к катоду. В процессе индукции только 20,38% амеб переместились в место, где находился пептид (анод). Последующие эксперименты показали, что в отсутствие пептида на аноде практически ни одна из этих клеток не мигрировала к катоду, как можно было бы ожидать, а вместо этого 98% из них все же переместились к аноду, где пептид не помещался (рис. 2д). ). Таким образом, мы можем заключить, что эти индуцированные клетки, по-видимому, приобрели новое поведение системной подвижности после того, как в течение некоторого времени (30 мин) подвергались индукционному процессу, состоящему из двух одновременных стимулов.

Другими словами, наши эксперименты показали, что когда воздействие на стимул, связанный с питанием амебы (пептид), сопровождается электрическим полем, и пептид помещается в анод, амеба, по-видимому, связывает анод с пищей ( пептид), потому что после 30 минут индукции у амеб развился новый паттерн клеточной подвижности, характеризующийся движением к аноду даже при отсутствии там питания (пептида).

Естественным поведением практически всех амеб является движение к катоду в определенных гальванотактических условиях ⁵ , и пока точно неизвестно, почему происходит этот шаблон миграции. Однако после процесса индукции амебы, по-видимому, связывают пищу с анодом и, следовательно, изменяют свое поведение, действуя вопреки своей естественной тенденции двигаться к катоду. Поразительно, но эта индуцированная ассоциация анода и пищи может сохраняться в памяти в течение относительно длительного периода времени. В наших экспериментах этот недавно изученный паттерн системной моторики преобладал по крайней мере до 240 минут. Необходимо отметить, что клеточный цикл Amoeba proteus , хотя он варьируется в зависимости от окружающей среды, обычно длится около 24 часов в контролируемых условиях культивирования ⁷ .

В терминах Павлова электрическое поле, в частности анод, представляет собой «звонок» (условный раздражитель), в то время как пептид будет «пищей» (безусловный раздражитель), а клеточная миграция соответствует «слюноотделению» собаки (безусловный раздражитель). ответ). Пептид (безусловный раздражитель) притягивает часть клеток, а так как он всегда находится в положительном полюсе электрического поля, то амеба связывает анод с пептидом. После обусловливания («индукции») оба стимула остаются связанными в клетке в течение относительно длительного периода времени. Следовательно, движение амебы позже будет реагировать на присутствие электрического поля, мигрируя к аноду. Павлов назвал этот процесс «условной реакцией».

В нашей клеточной версии опытов Павлова мы изучили классическое павловское обусловливание, называемое «одновременным обусловливанием», при котором условный и безусловный раздражители предъявляются одновременно. Наши результаты показали, что практически все кондиционированные Amoeba proteus проявляют способность к обучению и запоминанию отношений между двумя стимулами, то есть клетки могут «обучаться» посредством обусловливания, подобно собакам в классическом эксперименте Павлова. Примечательно, что тот факт, что отдельные клетки способны приобретать заученные ассоциации, управляющие их сложными миграционными движениями, до сих пор не подтвержден.

Мы не знаем молекулярных механизмов, посредством которых поддерживается эта клеточная ассоциативная память. Тем не менее, различные исследования на клеточном уровне предполагают наличие некоторых метаболических процессов. Например, динамика аттрактора типа Хопфилда наблюдалась в самоорганизующихся ферментативных сетях, обладающих способностью хранить функциональные каталитические паттерны, которые могут быть правильно восстановлены с помощью определенных входных стимулов ⁸ . Кроме того, сообщалось о признаках функциональной памяти, которая может быть встроена во множественные стабильные молекулярные метки во время эпигенетических процессов 9.0032 9 . С другой стороны, долговременные корреляции (имитирующие кратковременную память в нейронных системах) также были проанализированы в экспериментальных кальций-активированных потоках хлоридов, принадлежащих ооцитам Xenopus laevis ¹⁰ . Сходным образом подобные корреляции наблюдались в других различных клеточных процессах, не связанных с нейрональной линией10. Наконец, недавно было подтверждено наличие нетривиальных корреляций в охотничьих движениях энуклеированного Amoeba proteus ¹¹ .

Механизмы, лежащие в основе подвижности клеток, чрезвычайно сложны, и способность клеток управлять своим движением и ростом в ответ на внешние раздражители имеет решающее значение для функционирования клеток. Подвижность клеток также имеет чрезвычайно важное значение для физиологических процессов и заболеваний у людей, таких как органогенез, морфогенез, восстановление тканей и метастазы рака.

Здесь впервые было замечено, что одноклеточные организмы способны изменять свой системный ответ на определенный стимул, связанный с подвижностью, исключительно путем обучения. Этот факт открывает новые рамки в понимании механизмов, лежащих в основе сложного системного поведения, связанного с клеточной миграцией и адаптивной способностью клеток к внешней среде.

Методы

Клеточные культуры

Amoeba proteus (Carolina Biological Supply Company, Burlington, NC. Артикул № 131306) выращивали при 21°C на упрощенной среде Чакли (NaCl, 1,4 мМ; KCl, 0,26). мМ;CaCl2, 0,01 мМ), наряду с Chilomonas в качестве пищевых организмов (Carolina Biological Supply Company, артикул № 131734) и печеных зерен пшеницы.

Экспериментальная установка

Установка (рис. 1) состояла в основном из двух стандартных блоков для электрофореза длиной 17,5 см (Biorad Mini-Sub cell GT), источника питания (блок питания Biorad 3000Xi с компьютерным управлением), двух агаровых мостиков (2% агара в 0,5 н KCl, длиной 8 см) и конструкции из стандартного предметного стекла и крышек (обычно используется в цитологии).

Первый блок электрофореза был подключен непосредственно к источнику питания, а другой был подключен к первому блоку через два агаровых мостика, которые позволяли проходить току и предотвращали прямой контакт между анодом и катодом и средой, в которой ячейки будут размещены позже. Оба блока электрофореза состояли из 3 частей: по краям расположены 2 лунки глубиной 5,6 см, которые были заполнены проводящей средой, а посередине их разделяла приподнятая площадка высотой около 5 см, см. рис. 1а и б.

Стеклянная конструкция была размещена в середине эстакады второго блока. Эта структура состояла из двух покровных стекол размером 60x24x0,1 мм, приклеенных к сторонам стандартного предметного стекла размером 75×25 мм тонким слоем силикона. Покровные стекла были размещены таким образом, чтобы образовалась прямоугольная камера, см. рис. 1с. Для покрытия этой структуры мы использовали 3 различных прямоугольных фрагмента покровного стекла, тонкое стекло, обычно шириной около 3 мм, которое помещали посередине, и два стекла длиной около 4 см по бокам.

Препарат клеток

Все амебы предварительно помещали в чашку Петри примерно на 24 часа в среду Чакли на пластиковой чашке Петри и в отсутствие внешних раздражителей. В опытах должны учитываться только здоровые амебы, прочно прикрепленные к чашке.

Клетки промывали в чистой среде Чакли и помещали в середину стеклянной установки группами по 5–8 под тонкое покровное стекло толщиной 3 мм (рис. 3с) и оставляли на 5 минут или до тех пор, пока все они оказались прочно прикрепленными ко дну экспериментальной камеры. Затем по бокам стеклянной конструкции были установлены два покровных стекла длиной 4 см, выступающие за пределы средней площадки блока и над боковыми лунками (рис. 1а). После этого каждую лунку наполняли 75 мл среды Чакли таким образом, чтобы стеклянный выступ над каждой лункой соприкасался с поверхностью жидкости. Наконец, по мере того, как среда Чакли медленно заполняла экспериментальную камеру, оба боковых покровных стекла нужно было осторожно подтолкнуть друг к другу, пока они не коснулись среднего покровного стекла, полностью покрывая всю структуру и образуя ламинарный поток, соединяющий обе боковые лунки.

Электрическое поле (гальванотаксис)

Электрическое поле постоянной напряженностью 60 В прикладывалось к первому блоку электрофореза, которое затем передавалось ко второму через два агаровых мостика. Прямые измерения, проведенные мультиметром во втором блоке, показали, что сила электрического тока колебалась между 58,5 и 60 В (334-342 мВ/мм), а значения силы колебались между 0,09 и 0,13 мА.

После 30-минутной экспозиции, в течение которой регистрировалось миграционное движение клеток, отключили питание и удалили агаровые мостики.

Все эксперименты, в которых единственным стимулом было электрическое поле, проводились в блоке электрофореза, который никогда не контактировал с каким-либо хемотаксическим веществом.

Пептидный градиент (хемотаксис)

В левой лунке второго блока 75 мкл раствора пептида 2×10 ^-4 M nFMLP (Sigma-Aldrich F3506) разбавляли до конечной концентрации 2×10 ^-5 M. По порядку для гомогенизации раствора и ускорения создания хемотаксического градиента в экспериментальной камере осторожно встряхивали левую лунку в течение 2 мин. Наконец, поведение клеток регистрировали в течение 30 минут.

Запись треков и оцифровка

Подвижность клеток регистрировали с помощью цифровой камеры, присоединенной к стереомикроскопу СМ-2Т. Изображения получали каждые 60 секунд в течение примерно 30-33 минут (30-33 кадра). Поскольку программное обеспечение для автоматического отслеживания часто неточно ¹² , мы выполнили ручное отслеживание с помощью программного обеспечения TrackMate в ImageJ (http://fiji.sc/TrackMate), как настоятельно рекомендуется в другом месте ¹² . Каждая дорожка соответствует отдельной амебе.

Анализ направленности и статистическая значимость

Для количественной оценки и сравнения направленности миграции клеток к аноду или катоду мы вычислили косинусы углов смещения каждой амебы ⁵ . Точнее, мы вычислили косинус угла, образованного между начальным и конечным положениями каждой ячейки. Следовательно, мы смогли количественно изучить, двигалась ли амеба к катоду (положительные значения) или к аноду (отрицательные значения косинуса). Кроме того, в этом исследовании была предложена степень направленности, поскольку значения, близкие к 1 (или к -1 в случае анода), указывали на очень высокое предпочтение этого полюса. Затем, чтобы оценить значимость наших результатов, сначала мы изучили, происходит ли распределение косинусов углов от нормального распределения, применяя критерий Колмогорова-Смирнова для отдельных выборок. Поскольку нормальность отвергалась, группы косинусов сравнивались попарно с помощью непараметрического критерия — критерия ранговой суммы Уилкоксона.

Вклад авторов

CB, IMDF: запланированные эксперименты; CB, MF, MDB, APS, GPY, JIL и IMDF: проводили эксперименты; ИМ: Провели количественный анализ. Все авторы написали рукопись и согласились на ее представление; IMDF: задумал и руководил расследованием.

Благодарности

Мы хотели бы поблагодарить Лауру Перес Гомес за ее помощь в разработке рисунка 1. Эта работа была поддержана грантом UPV/EHU, GIU17/066, и грантом правительства Басков IT974-16.

Литература

1. 1.↵

   Павлов И.П. Условные рефлексы: исследование физиологической деятельности коры головного мозга. Лондон: Oxford University Press (1927)

2. 2.↵

   Хопфилд, Дж. Дж. Нейронные сети и физические системы с возникающими коллективными вычислительными свойствами. Проц. Нац. акад. науч. США. об. 79, 2554–2558 (1982)

3. 3.↵

   Bouma, G., Bums, S. O. & Thrasher, A. J. Синдром Вискотта-Олдрича: иммунодефицит, возникающий в результате миграции дефектных клеток и нарушения иммуностимулирующей активации. Immunobiology 214, 778–790 (2009)

4. 4.↵

   Olson, M. F. & Sahai, E. Актиновый цитоскелет в подвижности раковых клеток. клин. Эксп. Метастазы. 26, 273–287 (2009)

5. 5.↵

   Корохода, В., Мицельска, М., Янда, Э. и Мадея, З. Немедленные и долгосрочные гальванотактические ответы Amoeba proteus на электрический ток постоянного тока поля. Сотовый. Мотиль. Цитоскелет. 45, 10–26. (2000)

6. 6.↵

   Prusch, R.D. & Britton, J.C. Пептидная стимуляция фагоцитоза у Amoeba proteus . Исследование клеток и тканей . 250, 589–593. (1987)

7. 7.↵

   Прескотт Д.М. Отношения между ростом клеток и делением клеток. I. Уменьшение веса, объема клеток, содержания белка и объема ядра Amoeba proteus от деления к делению. Эксп. Клетка. Рез. 9, 328–337. (1955)

8. 8.↵

   Де ла Фуэнте, И. М., Кортес, Дж. М., Пельта, Д. А. и Вегильяс, Дж. Метаболические сети аттракторов. PLoS One 8, e58284 (2013 г.).

9. 9.↵

   Де ла Фуэнте И. М. Элементы клеточной метаболической структуры. Фронт. Мол. Бионауч. 2, 16. (2015).

10. 10.↵

    De la Fuente, I.M., et al. Динамические свойства токов хлорида, активированного кальцием, в ооцитах Xenopus laevis . Научные отчеты . 7, 41791 (2016)

11. 11.↵

    Bringas, C. et al. Долговременная память в миграционных движениях энуклеированных Амеба протей . биоРксив . 20, (2017). doi: http://dx.doi.org/10.1101/125054

12. 12.↵

    Hilsenbeck, O. et al. Программные инструменты для отслеживания отдельных клеток и количественного определения клеточных и молекулярных свойств. Нац. Биотех. 34 703–706 (2016)

Наверх

Лучший способ обнаружить функцию генов социальной амебы Dictyostelium discoideum

1. William F. Loomis†

1. Отделение биологии Калифорнийского университета в Сан-Диего, Ла-Хойя, Калифорния 92093, США

1. Для переписки: Хиллари Суссман, ответственный редактор, hsussman{at}cshl.edu

В течение многих лет социальная амеба Dictyostelium discoideum служила системой для понимания того, что нужно для создания многоклеточного организма. Биохимия и биофизика определил многие из лежащих в основе взаимодействий белковых и цитоскелетных комплексов, а анализ последовательностей дал количественные результаты. определили изменения в программах экспрессии генов. Однако нехватка генетических исследований, которые дают представление о роли специфических генов предотвратило более широкое использование этого очаровательного модельного организма. Эукариотические амебы Dictyostelium обеспечивают все преимущества роста микроорганизма и развития многоклеточного организма. Как следствие, они могут быть проанализированы с использованием методов микробной генетики, основанных на наличии миллионов, даже миллиардов клеток, из которых отобрать редкие мутантные штаммы; в то же время они представляют множество многоклеточных фенотипов, из которых можно выбирать. тот факт, что Dictyostelium может расти и развиваться так же хорошо, как гаплоидный или диплоидный, делает первоначальный скрининг мутантов быстрым и простым и позволяет прямое отображение путем дополнения. Доминирование и рецессивность можно легко определить у диплоидов, образованных диким типом. штаммы.

Эти характеристики использовались с 1950 по 1990 год, первоначально Морис Сассман из Университета Брандейса в Массачусетсе, а затем Джон Асворт, Билл Лумис, Питер Ньюэлл, Кит Уильямс, Кай Янагисава и их ученики по всему миру, которые вместе сформировали сообщество Dictyostelium (Newell 1978; Loomis 1987). Вскоре было обнаружено, что N -метил- N’ -нитро- N -нитрозогуанидин (NTG) является предпочтительным мутагеном, позволяющим получить большое количество морфологических и термочувствительных мутанты, подлежащие изоляции. Локусы распознавали по некомплементарности аллелей в диплоидах, а затем картировали на определенных хромосомах. по парасексуальной генетике. Гены развития можно было формально выстроить в зависимые иерархии, но не было никакого способа знать что …

[Полный текст этой статьи]

« Предыдущая | Следующая статья » Содержание

Эта статья

1. дои: 10.1101/гр.209932.116 Геном Res. 2016. 26: 1161-1164 © 2016 Лумис; Опубликовано издательством Cold Spring Harbour Laboratory Press

   .

1. • Перспектива

1. Ссылка на PubMed
2. Статьи Лумиса, WF

1. Родственная статья

Просмотреть все .