蜜蜂为目标基因表达启动子序列解析.docVIP

摘要: 蜜蜂，西方蜜蜂，显示了丰富的行为库，社会组织和种姓差异化，并具有性别决定了一个有趣的模式，但我们仍然知之甚少其潜在的遗传程序。我们缺乏的蜜蜂，将允许基因活性稳定的转基因品系的遗传控制稳定的转基因工具。作为向转基因方法的初始步骤中，我们确定了在蜜蜂的启动子序列，可以驱动组成型，组织特异性和冷休克诱导的基因表达。我们确定了AM-肌动蛋白5C，elp2l，AM-hsp83和AM-HSP70的启动子序列，并表明，除了elp2l序列，所识别的序列是能够驱动报告基因表达的Sf21细胞。我们进一步证明通过电穿孔实验，该推定的神经元特异性elp2l启动子序列所用的蜜蜂大脑直接的基因表达。这些启动子序列的识别是研究基因的功能与蜜蜂，有一组丰富有趣的表型生物的转基因实验的重要第一步。 背景 蜜蜂（蜜蜂）是野生花卉和农作物经济重要的授粉昆虫，以及它们的显着特点，使蜜蜂的了解基本的生物现象.然而,有趣的模式，我们缺乏工具来操纵基因稳定的转基因株系，这将有利于蜜蜂的行为和发展的基因控制的夹层（门泽尔等，2006）。有趣的蜜蜂特性包括丰富的行为库，社会组织，级型分化和性别决定发散模式。在蜜蜂性别决定是由单个基因称为互补性确定的基因型控制（CSD;贝耶等人，2003），这不同于充分研究的性染色体系统（古德费洛＆Lovellbadge，1993;克莱恩＆迈耶1996年）。女性是杂合的CSD基因，而男性是纯合的或半合子的（Hasselmann等人，2008; Gempe等人，2009年），但性别分化的基础是仅部分地理解（Gempe＆贝耶，2011）。 阿蜜蜂群由成千上万的本质育女职工和一个单一的肥沃的女性，女王（温斯顿，1987），即规定每天最多1500鸡蛋（加里，1992; Katzav-Gozansky等，2001）。这明显种姓分化依赖于不同的营养搭配蜂王浆（Haydak，1970年，镰仓，2011）和表观遗传控制基因活性（库哈尔斯基等人，2008）。蜜蜂工人进行丰富多样的行为的任务，帮助维持殖民地的曲目（vonFrisch，1967年，温斯顿，1987;西利，1995年）。工人的行为活动，高度协调的方式执行，涉及任务的专业化和劳动（罗宾逊，1992年，页与埃伯，2002年）的划分。工人们也表现出不俗的认知能力;例如，他们可以学习抽象的概念，例如“相同”和“不同”（Giurfa等人，2001）。此外，工作人员可以沟通的食物源的位置，通过摇摆舞（冯弗里施，1967年）蜂巢其他群体成员。 在本研究中，我们确定了在第一时间蜜蜂子序列适合于drivingtransgenic转录。靶基因表达是一种基础研究和应用研究，在蜂蜜的重要工具蜜蜂。在先前的研究中，国枝＆久保（2004）分别能，以驱动增强绿色荧光的表达蛋白（EGFP）报告基因的蜜蜂脑由人巨细胞病毒（CMV）启动子。他们推出了各自的质粒到蜜蜂神经细胞的电穿孔。在转基因研究在果蝇中，地中海果蝇实蝇结球甘蓝，红色面粉甲虫赤拟谷盗结果显示，内源性促销员是必不可少的工具在各种控制基因表达（Kalosaka等人，2006; Schinko等人，2010）。我们遵循这种做法，并试图找出蜜蜂启动序列将促进转录神经元组织在整个有机体并且只随温度后感应。我们所用的遗传信息同源的果蝇，其启动子广泛使用在转基因实验，以确定推定候选发起人。在果蝇中，肌动蛋白5C（act5c）基因无处不表示整个发展（Fyrberg等人，1983），并且它的启动子序列已被用来驱动转基因的表达（钟和凯勒，1990; Chavous等，2001）。表达胚胎致死视觉异常（ELAV）基因的果蝇被限制为神经组织（坎普斯等人，1987;姚明与白1994年），其子序列已经被广泛地用于直接表达基因对苍蝇脑（Robinson等人，2002;吴等，2011）。热休克蛋白基因的转录（热休克蛋白）可以胁迫条件后由10至1000倍增加，如热休克（林德奎斯特，1984;林德奎斯特，1986）。在DM-HSP70启动子序列已广泛用于诱导的基因敲除或表达基因在特定的发展阶段，通过在环境变化温度（Monsma等人，1988; Grotewiel等人，1998;林和Thummel，2000; Cheng等人，2001）。HSP基因的启动子也已成功地用于在其他物种，包括鳞翅目昆虫Bicyclus anynana和家蚕（Monsma等人，1988;Uhlirova等，2002; Ramos等人，2006; Schinko等人，2010）。 在本研究中，我们克隆这些基因，这些候选者用于这些组织特异性启动子，一般和诱导型启动子序列的蜜蜂直向同源物，并且我们研究了它们是否可诱导的Sf21昆虫细胞中，或在报告基因茜草的表达蜜蜂的大脑。我们试图研究我们的报告基因的表达直接构建在蜜蜂失败，不管我们是