Genfunktionen effizient identifizieren mit iPool-seq
- PDF / 423,142 Bytes
- 4 Pages / 595.22 x 842 pts (A4) Page_size
- 23 Downloads / 167 Views
W I S S EN S CH AFT · S PECIA L : LA BOR AUTOMAT ION
Genomsequenzierung
Genfunktionen effizient identifizieren mit iPool-seq PHILIPP RINK, ARMIN DJAMEI LEIBNIZ-INSTITUT FÜR PFLANZENGENETIK UND KULTURPFLANZENFORSCHUNG (IPK), GATERSLEBEN
Classical gene characterisation using deletion mutants generated by homologous recombination is slow and can only be applied gene for gene. In our studies we established the iPool-seq method in the pathosystem of Ustilago maydis and Zea mays. This method uses parallel insertion sequencing to identify mutants with growth deficiencies under specific conditions. Furthermore, due to adaptability, the iPool-seq could be capable to identify novel gene functions not only in plant- pathogen-interactions but in a broad range of organisms. DOI: 10.1007/s12268-020-1446-7 © Die Autoren 2020
ó Mit jedem weiteren sequenzierten Genom nähern wir uns einer postgenomischen Ära, bei der die Genomsequenzen bekannt sind und die Erforschung ihrer funktionellen Bedeutung immer weiter in den Mittelpunkt rückt. Die Herausforderung besteht darin, dass jenseits der üblichen in silico-Sequenzvergleiche echte experimentelle Daten zur Annotation der vielzähligen Genome unterschiedlichster Organismen häufig fehlen. Während die Generierung von neuen Genomsequenzen inzwischen weitestgehend ein technischer Prozess ist, ist die funktionelle Charakterisierung bisher nicht studierter Sequenzen in der Regel ein mühseliger, zeitaufwendiger und teurer Vorgang, der ein Heer von Wissenschaftlern in den Forschungslaboren beschäftigt hält. Um diese Herausforderung effizient zu lösen, müssen Methodiken weiterentwickelt werden, damit die funktionelle Rolle im Kontext der Biologie von Genen und regulatorischen Sequenzabschnitten im Genom parallelisiert und kostengünstig erfasst werden kann. Auch die Informationen, dass spezielle Sequenzen bei einem bestimmten Prozess keine biologische Rolle spielen, wäre bei genomweiten funktionellen Charakterisierungen von wissenschaftlichem Wert.
Identifizierung von Insertionskassetten durch parallele Sequenzierung Um Genfunktionen mithilfe genetischer Methoden zu studieren, werden weitläufig zwei prinzipielle Ansätze verfolgt. Entweder wird das Gen inaktiviert, z. B. durch punktuelle Mutationen oder durch Insertion eines fremden DNA-Abschnitts, oder Gene von Interesse werden durch bekannte, starke re gulatorische Elemente transkriptionell hochreguliert, um eine Überproduktion zu erreichen. In beiden Fällen werden über den Phänotyp Rückschlüsse auf die biologische Rolle des entsprechenden Genprodukts gezogen. Die Mutationen von Genen können entweder gerichtet stattfinden, z. B. mithilfe der CRISPR-Cas9-Technologie, TALEN (transcription activator-like effector nuclease), homologen Rekombination, oder aber zufällig, z. B. mithilfe von mutagenen Stoffen, von Transposons (springende genetische Elemente) und anderen sich im Genom des Wirts spontan integrierenden Sequenzen. Der erste Fall eignet sich sehr gut für gezielte Studien, ist jedoch zeit- und kostenintensiv im Vergleich zum letzteren, ungerichte
Data Loading...
