你的生物是什么?通过NSF EDGE计划扩展基因组工具

由乔安妮·卡门

在分子生物学的鼎盛时期,许多科学家做了大量的DNA研究,但从未真正操作过他们所研究的生物体(除非你把我们所有人在试管和凝胶中研究人类基因的正常人类互动计算在内)。在大学一年级时,我研究了组蛋白基因的发育和进化Strongylocentrotus purpuratus这是一种多刺的紫色海胆。它不是一个标准的模型生物,但它很容易收集卵子和精子,将它们混合在一个容器中,并实时观察胚胎发育的美丽。我已经是一个生物极客,但这一形成性的经历使我确立了成为一名研究科学家的计划。我最近被邀请参加了第一次首席研究员会议NSF EDGE(通过基因组工具实现发现)计划我遇到了来自21个不同实验室的科学家,他们显然也分享了这种生物的奇迹。

这样说并不夸张CRISPR / Cas9编辑关键工具之一现在提供访问不同生物的基因型研究。对于每一种生物,基因操作的方法仍然需要开发,但研究人员乐观地认为,对于这些新的实验物种,即使不是全部,但大多数都可以这样做。发现培养、传播、转化、储存和分享所有这些新生物的方法仍然是一个挑战。生物特异性病毒载体系统也将有利于许多系统。

EDGE项目如何促进科学分享

EDGE项目旨在通过为开发工具、方法和基础设施提供支持来扩大可研究系统的数量,这些工具、方法和基础设施是直接测试不同植物、动物、微生物、病毒、基因功能和表型之间因果关系假说的必要工具、方法和基础设施。对于真菌,目前还没有这种方法。”正如一位NSF项目负责人所说,这个项目应该“使我们能够在生命之树的任何地方研究生命的创新。”被接受的提案必须提出超越获得“经济数据”的研究计划,而且必须包括明确的联系计划Genotype来P因此在NSF上取得了进展”G到P的大挑战。”

创建一个富有成效的,新的科学团体不是一件简单的任务。EDGE项目征集要求资助的实验室迅速传播其工作产生的协议、方法、数据和工具。我们鼓励研究人员不仅要等待论文发表,还要参与信息和材料的持续、实时传播。许多组织为科学家宣传了关于他们的有机体系统的研讨会,并为K-12学生提供了教育项目。你可以理解为什么我被邀请参加了很兴奋。我的工作是确保,总的来说,这些实验室在他们的传播计划中都包括材料共享,特别是,他们都共享质粒通过Addgene在这个程序下创建。

用于基因型到表型研究的新生物体

这次会议上描述的新生物系统是非常多样化的。开发工具来研究他们的基因型和表现型的计划在一系列快速(10分钟)或非常快速(2分钟)的演讲中提出,所以我们听到了每个人的意见。Addgene当然需要找到标记和管理这些新兴生物的试剂的方法,这样科学家就可以很容易地找到有用的新试剂,随着使用它们的群体的增长。因此,超越黑腹果蝇酿酒酵母(都是优秀的研究生物体)——也许你会选择研究Crepidula atrasolea或原绿球藻。

gymnoformes和Mormyridae (Jason Gallant)

弱电鱼是研究趋同进化的极好系统,因为电器官在进化树的不同分支至少出现了6-7次,并且至少出现在两个不同的大陆上。

Mimulus (Andrea Sweigart)

达尔文研究过猴花,现在有40个实验室在研究猴花作为植物适应和物种形成的伟大模型。它们的表型是多样的,它们生活在所有的栖息地——甚至在离老忠实50米的60°C的土壤中。

Dendrobatidae(劳伦O ' connell)

因为毒蛙生活在水中和陆地上,所以它是研究育儿策略的好工具,也是重要的生态指标。目前的工具都是针对爪蟾(水生蛙类)的,但目前针对陆地蛙类的基因工具很少。蓝色毒箭蛙

刺胞动物-甲藻共生生物(Virginia Weis)

海葵-海藻Breviolum minutum共生体是解决珊瑚礁危机的重要模式。我喜欢他们使用协议的方式。IO协议社区创建!

Asclepias syriacaAsclepias curassavica(Gerog詹德)

马利筋是帝王蝶唯一的食物。它们通过化学途径产生有趣的药物样化合物,特别是已被用于治疗心脏病的硬核内酯。吃马利筋的毛虫会产生心甾对于鸟类捕食者来说,这尝起来很难吃(而且是有毒的)——鸟类吃了毛虫一次,就会呕吐,不会再这样做了。

丽鱼科鱼(Scott Juntti)

慈鲷科是2000种鱼类,它们是在过去10000年(也被认为是最近的)进化而来的。它们具有多样的性状,具有良好的遗传图谱、形态和有趣的行为。它们所形成的社会关系具有多样性,包括控制雌性想与谁交配的遗传机制,以及雌性是否决定抚养它们的后代或让它们自行繁殖。

壶菌(Lillian Fritz-Laylin)

壶菌对于研究真菌和真核生物的基本进化是很有用的,包括在世界各地杀死青蛙的真菌。这些是不太为人所知的真菌(它们不是酵母或蘑菇),但有超过1000种。目前还没有可用的转换技术。

Polistes(艾米·托斯)

这些黄蜂就像那些在你房子上筑巢的黄蜂。它们的巢穴是开放的,所以你可以看到它们,甚至可以喂它们RNA来做沉默在野外。它们也会回到自己的巢穴,因此可以随着时间的推移进行研究。它们能识别单个的面孔(我猜是其他黄蜂),所以可以用来研究认知的各个方面。

Spiralians -Crepidula atrasolea(乔纳森·亨利)

这种黑脚拖鞋蜗牛可以通过注射RNA来操纵并表达vwin德赢娱乐平台。这个实验室创造了一个自动水箱来喂养和维护,这让观众们都喘不过气来。畜牧业的多样性是一个真正的瓶颈。

非洲爪蟾蜍tropicalis(Gary Gorbsky)

这不是一个新的实验系统,但是Gorbsky实验室正在使用爪蟾细胞系开发用于青蛙基因编辑的可靠方法。他们在细胞系中进行编辑,然后取出细胞核并将其放入受精卵中,得到经过编辑的胚胎(替换细胞核仍然非常困难)。

五角(詹姆斯·韦斯特伍德)

菟丝子是一种寄生植物,它们会从其他植物那里偷取食物,这种植物非常罕见,在生物学上很有趣。它们作为有害杂草具有经济重要性。寄生融合是指两种植物共享RNA、蛋白质和DNA。

寄生在其他植被上的菟丝子草

Euprymna scolopes(约书亚Rosenthal)

夏威夷短尾乌贼的神经细胞数量非常多,大脑中的RNA编码水平也异常高。乌贼大脑中的RNA编辑可以制造出不同的蛋白质。你知道吗?大多数头足类动物在产下一窝卵后就会死亡。因此繁殖是相当困难的。尽管如此,在鱿鱼中CRISPR基因组编辑仍然是可能的——第一个例子是色素沉着基因。

田鼠属(Zoe Donaldson)

田鼠有令人着迷的社会行为。例如,两个相似的物种有非常不同的社会行为。一种是一夫一妻制,另一种是滥交,负责任的基因被理解了。用RNAi来沉默这种基因使一夫多妻的物种实行一夫一妻制是可能的。

安乐sagrei(Doug Menke)

目前还没有任何方法可以在变色蜥蜴或任何爬行动物中创造出目标基因突变。但是CRISPR/Cas在蜥蜴身上取得了新的成功。的Menke实验室能够制造出带有目标突变的白化蜥蜴。现在怎么办呢?你会先学什么?他们开始研究是否能把长腿蜥蜴变成短腿蜥蜴。

斑胸草雀(克劳迪奥·梅洛)

这些非常可爱的鸟学习它们的歌曲就像人类学习语言一样。雀类必须及早学习,使用听觉反馈来学习,像幼鸟一样咿呀学语,像人一样有方言。这在动物王国里是很罕见的。

Gasterosteus尖锐的(Dan Bolnick)

一篇关于棘鱼科学的论文首次发表于1867年。据说他们很难养大,因为他们在囚禁期间互相殴打。棘鱼对不同环境表现出不同寻常的平行适应,因此可以用于免疫学、神经生物学等领域的进化遗传基础研究。

原(Penny球藻Chisholm)

这个蓝细菌是地球上最小的光合细胞,但也是最丰富的细胞(人类生物量的两倍)。该实验室正在开发一种系统,使用新型囊泡有效地转化这些细胞,这些细胞根本不喜欢外来DNA(可能是因为它们总共只有1700个基因)。原绿球菌MED4的透射电镜研究

九头蛇(塞丽娜朱利诺)

这是一个已知的干细胞和再生模型。小小的水螅可以长回完整的水螅,水螅有无性繁殖和有性繁殖的生命周期。人们可以在卵细胞中注入质粒DNA来获得转基因动物。他们可能是不朽的。

木薯耐(布雷克迈耶斯)

木薯是世界上第五大种植作物,所以它养活了很多人。这个实验室正试图提高同源重组的效率,以减少需要种植的植物数量来获得重组,因为这个过程很昂贵。他们正在使用一种很酷的荧光指示系统来快速识别重组体。

节肢动物(Jason Rasgon)

该实验室正在开发用于泛节肢动物基因操作的工具。远程控制系统(受体介导的货物卵巢转导)提供Cas9 RNP将节肢动物种系注射到成年雌蚊体内。现在他们正试图用受体介导的内吞来取代胚胎注射(做起来困难,昂贵,不是每个实验室都有这个能力)。他们用这个编辑了那些棕色斑纹臭虫,让它们变成粉红色。

我们很高兴看到新的工具被开发出来并为许多不同的生物体共享。你有在实验室里最喜欢的生物吗?让我们知道!

分享科学变得更容易了……订阅博客

Addgene博客上的其他资源vwin.com mobile

主题:其他,生物

留下你的评论

分享科学变得更容易了……订阅我们的博客

订阅