Moscas transgénicas de laboratorio IntroducciónBienvenido al Laboratorio Virtual de moscas transgénicas. El laboratorio le permitirá familiarizarse con la ciencia y las técnicas utilizadas para hacer las moscas transgénicas. Los organismos transgénicos, que contienen ADN que se inserta experimentalmente, se utilizan para estudiar muchos procesos biológicos. En este laboratorio, se creará una mosca transgénica para estudiar los ritmos circadianos. (Haga clic aquí para más información sobre el diseño experimental.) Se ilumina sólo cuando la mosca un gen involucrado en los ritmos circadianos se activa. Después de hacer la mosca brillante, que va a utilizar para explorar los principios básicos de la biología circadiana y la genética.

Maestros: Haga clic aquí para obtener más información acerca de cómo este ejercicio se puede utilizar en sus clases.

Pasos básicos

1. Haga moscas transgénicas.

Preparar ADN que se incorporarán en el genoma de la mosca.Preparar embriones de la mosca.Inyectar vuelan embriones con ADN.Las moscas de la raza.Seleccione progenie transgénica.Examine la salida de luz de los adultos transgénicos.El gen de la época es un componente clave del reloj molecular de la mosca (Bargiello, et al, 1984;. Darlington et al 1998;. Apuesta-Smith, y Kay, 2000; Young 2000). El período (o por) la transcripción y traducción del gen de oscilar en un patrón regular que tiene un período de 24 horas. Una mutación en este gen da lugar a una mosca con un período alterada; el período nombre fue dado por lo tanto, para este gen (Konopka y Benzer 1971). (Haga clic aquí para más información sobre el descubrimiento del gen de la época.) Este patrón predecible es aprovechada en los experimentos aquí para proporcionar una ventana a cómo las moléculas del reloj cambiará. En concreto, parte del gen período está relacionada con el gen de luciferasa (por-LUC) de tal manera que cada vez que el gen período es "activado", la luz se produce en las células donde transcripción período gen está ocurriendo (Brandes et al. 1996). Este elegante modelo que nos permite observar los cambios en los genes simplemente mirando el resplandor de estas moscas transgénicas.

2. Use moscas transgénicas para estudiar los ritmos circadianos y la genética.

Mida por la expresión del gen luc (es decir, la emisión de luz) bajo diferentes condiciones de luz-oscuridad.Examinar diferentes partes del cuerpo de la mosca por Luc expresión.

Objetivos de Aprendizaje

Comprender cómo la tecnología del ADN recombinante se utiliza para producir moscas transgénicas.Use la producción de luz como un marcador externo de internos eventos moleculares.Explora la relación entre los genes y el comportamiento.Entender cómo los organismos transgénicos se puede utilizar para explorar los procesos biológicos complejos.Aprender que todos los organismos contienen un reloj interno molecular que regula los ritmos diarios.A lo largo de cada ejercicio, esta ventana mostrará información que explique lo que está haciendo. Todas las interacciones, sin embargo, se llevará a cabo dentro de la ventana interactiva a la izquierda. La pequeña caja gris debajo de la ventana interactiva le dará instrucciones específicas sobre lo que hacer clic en los objetos.

Más información acerca de cómo este ejercicio se puede utilizar en sus clasesEste ejercicio de laboratorio virtual se puede utilizar como un suplemento a su plan de estudios existente o como un pre-laboratorio para experimentos relacionados con los que se ilustran en el laboratorio. Hay preguntas de la prueba incrustados en el laboratorio. Estas pruebas, diseñado para promover la comprensión del usuario, puede utilizarse de varias maneras. Los estudiantes pueden optar por presentar respuestas a los cuestionarios, o puede pasar por alto las preguntas. Si usted, el maestro, quisiera asegurar que las preguntas del examen han sido contestadas, usted puede pedir a sus estudiantes para imprimir sus respuestas.

El laboratorio se centra en la producción de moscas transgénicas que contienen el promotor período adyacente al gen informador de luciferasa. Sin embargo, las técnicas ilustradas en este laboratorio virtual puede ser utilizado para insertar diferentes tipos de construcciones de ADN. Usted puede optar por ampliar el laboratorio por tener a sus alumnos simular la producción de otros tipos de moscas transgénicas. Usted puede investigar otros genes implicados en los ritmos circadianos, como el gen de la eterna para el que Tim-luc construcciones se han hecho (Stanewsky et al., 1998). Los estudiantes pueden comparar los datos de tim-luc con la de los datos per-luc. Los maestros también se puede adaptar este laboratorio para estudiar los genes importantes en una amplia gama de funciones biológicas.

Los investigadores utilizan regularmente las bases de datos de secuencias moleculares de biología para muchos propósitos, incluyendo el diseño de las construcciones utilizadas en la creación de organismos transgénicos. Incrustado en el laboratorio (Parte 1: Preparar ADN) es un breve tutorial sobre el uso de algunos recursos clave disponibles a través del Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI) en el Instituto Nacional de Salud (NIH). Los estudiantes utilizan estos recursos en el contexto de este laboratorio virtual para confirmar que la secuencia en la construcción que se utiliza es de hecho a partir del promotor por. Es posible que desee ampliar sus exploraciones de los estudiantes de biología molecular de los recursos siguiendo los enlaces a los sitios de educación NCBI.

Además de aprender sobre los recursos disponibles NCBI, sus estudiantes pueden aprender sobre el gen en los seres humanos por los humanos y las relaciones de los trastornos circadianos biología (ver http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Class/MLACourse/Modules/cover_circadian_exercises. html).

Este ejercicio guía a los estudiantes a través del desarrollo y el análisis de los problemas de investigación basados en hipótesis. Los estudiantes seleccionan y poner a prueba una hipótesis mediante la realización de experimentos virtuales y análisis de datos. Las tablas de datos se han completado y puede ser impreso y entregado a un instructor. Tras el análisis de los datos, los estudiantes se les hace preguntas acerca de sus resultados y les pidió que evaluaran su hipótesis. Los ejercicios enfatizan la importancia del análisis y la interpretación, aun cuando la hipótesis resulta ser incorrecta.

El laboratorio también puede ser un punto de partida para discutir temas relacionados con la biotecnología. ¿Qué normas son los investigadores deben seguir cuando la producción de organismos genéticamente modificados? ¿Debería haber normas menos o más? ¿Qué pasaría si una de las moscas brillantes fue liberado accidentalmente en la naturaleza?

Especialmente cuando el laboratorio virtual se utiliza como un ejercicio que precede experimentos reales de laboratorio, diferentes pasos puede ser discutido con más detalle. Por ejemplo, en la parte 5, cuando las moscas están siendo ordenados, unas cuantas moscas despertar y volar lejos de la platina del microscopio. ¿Qué podría hacerse para mantener las moscas anestesiadas por un período más largo? Un anestésico diferente, tal como éter, podría ser utilizado. O bien, el escenario podría ser re-diseñado de manera que los flujos de CO2 en un compartimiento debajo de la etapa de clasificación, espantaba las moscas anestesiadas.

Parte 1: Preparar ADN que se incorporarán en el genoma de la moscaPaso 1: ADNUna gran cantidad de investigación y experimentación se requieren para preparar correctamente el ADN que se inyecta en la Drosophila (mosca de la fruta) embriones. En este laboratorio, un colega ya ha utilizado las técnicas de biología molecular para diseñar la construcción de ADN. Pequeños segmentos de ADN, cada uno con una función crítica, se empalman entre sí para formar la construcción de ADN.

Haga clic aquí para obtener más información sobre los detalles técnicos de la preparación de ADN y los requisitos para una adecuada integración del ADN en el genoma de Drosophila.

Haga clic aquí para realizar un análisis de la secuencia de la construcción de ADN para confirmar que contiene la secuencia promotora por.

Paso 2: Vidrio de relleno aguja de inyecciónAhora, la solución de ADN deben ser cuidadosamente insertado en una aguja de vidrio. La fabricación de esta aguja es en realidad un paso crítico en el éxito o el fracaso del experimento.

Haga clic aquí para obtener más información sobre la fabricación de una aguja de vidrio.

La aguja que contiene la solución de ADN se une a un tubo conectado a una bomba. La bomba regula cuidadosamente cuando la solución de ADN se expulsa en el embrión. La aguja se fija en un micromanipulador con controles que le permitirán mover la aguja en incrementos muy pequeños en la posición correcta.

Construir y transposasa fuentes de ADNLas enzimas de restricción se utilizan para cortar la mosca fuego secuencia de ADN que codifica para la luciferasa (LUC) enzima, resultando en una secuencia de ADN de 2,7 kb luciferasa enzima. Más información sobre la LUC

El promotor por (PER) se aísla y corte de Drosophila (mosca no fuego) de ADN, resultando en un segmento de 4,2 kb de la secuencia de promotor por. Más información sobre PER

La secuencia de ADN mini-blanco se corta a partir de un segmento diferente de Drosophila ADN. Más información sobre la mini blanco

Drosophila ADN (elemento P) se corta y se separa en la enzima transposasa ayudante y dos segmentos cortos de ADN (P) que facilitan la integración de este constructo artificial en el genoma de la mosca. Más información sobre los elementos P

Reordenamiento: Los segmentos de ADN se reordenan en el orden correcto, se ligaron juntos, y se inserta en un vector de plásmido circular. Tenga en cuenta que su PER es de aguas arriba (a la izquierda) de la LUC. PER (el promotor) se regulan la expresión de LUC.

ADN transposasa también se ligó en un vector de plásmido circular.

Más información sobre los detalles técnicos de la preparación de ADN y los requisitos para una adecuada integración del ADN en el genoma de DrosophilaPER y LUCTodo el ADN está contenido dentro de un vector de ADN circularizado. La secuencia del promotor del gen período es adyacente a la secuencia de ADN que codifica para el gen de la luciferasa. En la celda de la derecha y en el momento correcto, la activación de la secuencia promotora se traducirá en la transcripción y la traducción de la proteína

luciferasa, y la enzima luciferasa activo se producirá. (La secuencia codificante del gen período-que produce período no ARNm-está presente en el vector.) Pero cómo puede obtener estas secuencias en los genes de la mosca?

P elementosFly los genetistas descubrieron que ciertas secuencias de ADN llamados elementos P puede "saltar" en el genoma de la mosca (Spradling y Rubin, 1982). Y si los elementos de P están en los extremos de una secuencia de ADN, la secuencia va a llegar para el paseo y salto con los elementos P en una localización cromosómica aleatoria. La construcción de ADN, por lo tanto, tiene dos secuencias más esenciales: elementos P se encuentran en cada extremo del promotor por / secuencias luciferasa. Cada uno de estos segmentos de ADN se unen en el laboratorio utilizando enzimas de restricción que son las principales herramientas de la biología molecular de cortar y pegar.

mini blancoLa construcción de ADN incluye un dispositivo más inteligente. ¿Cómo sabremos si el ADN se ha hecho insertado en el genoma de la mosca? Otro segmento de ADN está incluido en la construcción de ADN. Esta secuencia contiene un gen que confiere el rasgo de ojos rojos. Los embriones utilizados para la inyección normalmente se desarrollan los ojos en blanco. Sin embargo, si estos embriones incorporan el nuevo ADN y pasar el gen a sus descendientes, los descendientes tengan los ojos rojos. En la siguiente generación, el ADN se inyecta en realidad se traducirá en un cambio en el aspecto exterior de los ojos de la mosca. Por lo tanto, la inclusión de este gen, denominado mini-blanco, nos permite comprobar el color de ojos para determinar si el nuevo gen se ha incorporado. Al igual que muchos genes, el gen es en realidad el nombre de la mutación que permitió el descubrimiento del gen. El mutante tiene ojos blancos, con lo que el gen se denomina el gen blanco. La secuencia que utilizamos es una secuencia abreviada, de ahí el nombre de mini-blanco. El gen de mini-blanco contiene los elementos clave del gen blanco, pero en una forma condensada para que quepa en un plásmido.

La construcción de ADN final contiene las siguientes secuencias en este orden:

TransposasaUna última dificultad técnica sigue siendo. Los elementos P sólo se integran en el genoma en la presencia de la transposasa enzima es decir, los elementos P son el ADN diana para la enzima transposasa. Las moscas utilizadas en estos experimentos no tienen esta enzima. Un vector transposasa separado contiene el gen que codifica para esta enzima. El ARNm transposasa se transcribe a partir de ADN contenido en el vector transposasa, y traducirse en transposasa. La enzima transposasa permitirá la construcción de vector para integrarse en el genoma de la mosca. Sin embargo, el gen de transposasa no está flanqueado por los elementos P, por lo que no se integra en el genoma de la mosca. Se hace su trabajo de producción de transposasa, pero no se volvió a ver en las generaciones futuras (Engels, 1996;. Fujioka et al 2000).

Parte 1: Preparar ADN que se incorporarán en el genoma de la moscaPaso 1: ADNUna gran cantidad de investigación y experimentación se requieren para preparar correctamente el ADN que se inyecta en la Drosophila (mosca de la fruta) embriones. En este laboratorio, un colega ya ha utilizado las técnicas de biología molecular para diseñar la construcción de ADN. Pequeños segmentos de ADN, cada uno con una función crítica, se empalman entre sí para formar la construcción de ADN.

Haga clic aquí para obtener más información sobre los detalles técnicos de la preparación de ADN y los requisitos para una adecuada integración del ADN en el genoma de Drosophila.

Haga clic aquí para realizar un análisis de la secuencia de la construcción de ADN para confirmar que contiene la secuencia promotora por.

Paso 2: Vidrio de relleno aguja de inyecciónAhora, la solución de ADN deben ser cuidadosamente insertado en una aguja de vidrio. La fabricación de esta aguja es en realidad un paso crítico en el éxito o el fracaso del experimento.

Haga clic aquí para obtener más información sobre la fabricación de una aguja de vidrio.

La aguja que contiene la solución de ADN se une a un tubo conectado a una bomba. La bomba regula cuidadosamente cuando la solución de ADN se expulsa en el embrión. La aguja se fija en un micromanipulador con controles que le permitirán mover la aguja en incrementos muy pequeños en la posición correcta.

Más información sobre los detalles técnicos de la preparación de ADN y los requisitos para una adecuada integración del ADN en el genoma de DrosophilaTodo el ADN experimental para ser integrado en el genoma de la mosca está contenida dentro de un vector de ADN circularizado. La secuencia del promotor del gen período es adyacente a la secuencia de ADN que codifica para el gen de la luciferasa. En la celda de la derecha y en el momento correcto, la activación de la secuencia promotora se traducirá en la transcripción y la traducción de la proteína luciferasa, y la enzima luciferasa activo se producirá. (La secuencia codificante del gen período-que produce período no ARNm-está presente en el vector). Pero, ¿cómo puede entrar en estas secuencias de genes de la mosca?

Fly los genetistas descubrieron que ciertas secuencias de ADN llamados elementos P puede "saltar" en el genoma de la mosca (Spradling y Rubin, 1982). Y si los elementos de P están en los extremos de una secuencia de ADN, la secuencia va a llegar para el paseo y salto con los elementos P en una localización cromosómica aleatoria. La construcción de ADN, por lo tanto, tiene dos secuencias más esenciales: elementos P se encuentran en cada extremo del promotor por / secuencias luciferasa. Cada uno de estos segmentos de ADN se unen en el laboratorio utilizando enzimas de restricción y ligasas que son las principales herramientas de la biología molecular de cortar y pegar.

La construcción de ADN incluye un dispositivo más inteligente. ¿Cómo sabremos si el ADN se ha hecho insertado en el genoma de la mosca? Otro segmento de ADN está incluido en la construcción de ADN. Esta secuencia contiene un gen que confiere el rasgo de ojos rojos. Los embriones utilizados para la inyección normalmente se desarrollan los ojos en blanco. Sin embargo, si estos embriones incorporan el nuevo ADN y pasar el gen a sus descendientes, los descendientes tengan los ojos rojos. En la siguiente generación, el ADN se inyecta en realidad se traducirá en un cambio en el aspecto exterior de los ojos de la mosca. Por lo tanto, la inclusión de este gen, denominado mini-blanco, nos permite comprobar el color de ojos para determinar si el nuevo gen se ha incorporado. Al igual que muchos genes, el gen es en realidad el nombre de la mutación que permitió el descubrimiento del gen. El mutante tiene ojos blancos, con lo que el gen se denomina el gen blanco. La secuencia que utilizamos es una secuencia abreviada, de ahí el nombre de mini-blanco. El gen de mini-blanco contiene los elementos clave del gen blanco, pero en una forma condensada para que quepa en un plásmido.

La construcción de ADN final contiene las siguientes secuencias en este orden:

Una última dificultad técnica sigue siendo. Los elementos P sólo se integran en el genoma en la presencia de la enzima transposasa, es decir, los elementos P son el ADN diana para la enzima transposasa. Las moscas utilizadas en estos experimentos no tienen esta enzima. Un vector transposasa separado contiene el gen que codifica para esta enzima. El ARNm transposasa se transcribe a partir de ADN contenido en el vector transposasa y traducida a transposasa. La enzima transposasa permitirá la construcción de vector para integrarse en el genoma de la mosca. Sin embargo, el gen de transposasa no está flanqueado por los elementos P, por lo que no se integra en el genoma de la mosca. Se hace su trabajo de producción de transposasa, pero no se volvió a ver en las generaciones futuras. (Engels, 1996;. Fujioka et al 2000).

Perform a sequence analysis of the construct DNA to confirm that it contains the per promoter sequence

You realize the importance of confirming that the construct DNA that your colleague has given you does indeed contain the correct sequence of the per promoter. The success of this experiment and all follow-up experiments depends on the original construct DNA containing the

correct sequences.

You request that a commercial laboratory sequence the construct DNA. Two days later, the laboratory sends you an e-mail that contains the following sequence. Click here to view part of the lab's results.

The National Center for Biotechnology Information (NCBI) collects sequence data from researchers around the world. Tools that allow researchers to search these databases can be accessed at this site. The genomes of many organisms, including Drosophila melanogaster (fruit fly), have been completely sequenced, and maps of the entire genomes are available. Follow the steps below to confirm that the sequence (above) in the construct DNA is from the per promoter. In addition, use the Map Viewer tool to graphically display the per promoter sequence at the 5' end of the Drosophila per gene.

A. Confirm that the construct DNA sequence is from the per gene. 1. Click here to go to the NCBI homepage. 2. In the blue menu bar at the top of the page, click on BLAST, a tool that compares a

sequence to a large database of other sequences. 3. At the BLAST homepage under the section "Basic Blast" select "nucleotide blast" (or click

here). 4. Copy the sequence (PC: ctrl-c; Mac: cmd-c). 5. Paste your data (ctrl-v on the PC or cmd-v on the Mac) in the box labeled "Enter

accession number, gi, or FASTA sequence," in the "Enter Query Sequence" near the top of the page. In the "Choose Search Set" section, Database: "Others (nr etc.)," "Nucleotide collection (nr/nt)". In the "Program Selection" section, select "Somewhat similar sequences (blastn)"

6. Click BLAST! (If you have difficulty obtaining results, click here to see an abbreviated list of results from this BLAST search.)

Results show a list of many sequences that researchers and sequencing centers have submitted that contain the sequence in the construct DNA used in this lab. The graphic represents our 4200 bases long construct DNA sequence as a horizontal map. Any sequence in the database that shows a match to our construct DNA is represented as a colored horizontal line. Red means a good match, green a moderate match and black a poor match. The lengths and the horizontal positions of the lines represents where the matches occur to our construct DNA.

For example, the first red horizontal line that spans the entire length of our construct DNA is AE014298.4 "Drosophila melanogaster chromosome X, complete sequence". It is at the top of the list, and was submitted by a large sequencing center as part of the effort to sequence the entire Drosophila genome. It contains the "Drosophila melanogaster chromosome X section 9 of 74 of the complete sequence," which includes the promoter region of the Drosophila period gene.

Further down the list are sequences that were submitted to GenBank by individual research laboratories. Notice record M30114.1 "D.melanogaster biological clock protein (per) gene, complete cds." Graphically, it is represented as a short red line in the far right section of the graphic, six lines down. This sequence, M30114.1 "D.melanogaster biological clock protein (per) gene, complete cds," contains the complete coding sequence (cds) of the per gene (Citri et al. 1987). It has a lower matching score than AE014298.4, but that is because there is only a small overlap between our construct DNA and M30114.1. The parts that overlap (a small region of the promoter) match very well, represented by the red color. M30114.1 Scrolling down the BLAST results page to the alignment view for M30114.1 note that the last 178 bases of the 4.2 kb promoter region overlap with the first 178 bases of the per gene sequence.

B. Use Map Viewer to graphically see that the construct DNA sequence is at the 5' end (promoter region) of the per gene.

1. Click here to go to BLAST. In this case, only the Drosophila melanogaster sequence database will be used.

2. Copy the sequence (PC: ctrl-c; Mac: cmd-c)

3. Paste (PC: ctrl-v; Mac: cmd-v) the sequence in the box labeled "Enter an accession, gi, or a sequence in FASTA format:"

4. Click the "Begin Search" button. 5. On the Format Request page, click the "View Report" button. 6. On the Results of BLAST page, click the "Genome View" button to see a map of this

portion of the X chromosome of Drosophila melanogaster. 7. Click on the "X" beneath the X chromosome. 8. The Map View is a representation of a small part of the X chromosome. On the left, the

horizontal line in the ideogram represents where you are. Click on "Maps & Options" button to adjust the view as follows. From the "Maps Displayed" box select "[ ] Ab initio" and click the "<<REMOVE" button then select "[ ] RefSeq Transcripts" and click the "<<REMOVE" button.

9. Then select "[ ] Gene" and click on "Make Master/Move to Bottom" button. Click "Apply" to activate these changes.

10. If the window does not automatically close, click the "Close" button. 11. On the Map View page, adjust the numbers in the "Region Shown" boxes (in left sidebar)

to 2575K to 2585K, then click "Go." The Map View shows a linear representation of the X chromosome DNA as vertical lines. In the picture on the left labeled "Ideogram," the horizontal line shows the location of the current section of DNA on the chromosome. On the map, the left vertical line with the label "Contig" on top, shows the sequence we have just submitted as a red line. The right vertical line is a gene map of the region. Towards the bottom, you can see the per gene. To the right of label "per," the Map Viewer shows an arrow pointing downward, indicating the 5' end of the gene is at the top of the per gene schematic while the 3' end is at the bottom. Observe that the sequence used in the construct (and used in the BLAST search: red line), is just upstream of the 5' end of the per gene.

Más en la fabricación de una aguja de vidrioLa mayoría de los científicos a explicar que hacer una aguja de cristal es más un arte que una ciencia. Un pequeño tubo capilar de vidrio se coloca en un extractor de aguja. El extractor de aguja se calienta el tubo capilar, mientras que simultáneamente tirando del tubo termina en direcciones opuestas. Extremadamente delgado, consejos vidrio filoso resultado. La punta está biselada entonces en una máquina especial que se asemeja a un reproductor de discos, más afilado de la punta de la aguja.

Parte 1: Prueba1. En este experimento, el gen reportero

una. dice que el experimentador exactamente la cantidad de la proteína nativa fue producidob. cambia el color de los ojos de las moscasc. debe ser del mismo tipo de organismo como el organismo en el que está siendo transferidod. está diseñado para ser fácilmente detectado y reflejan la actividad del gen nativo

2. Después de la incorporación con éxito en el genoma de una mosca, la construcción de

ADN se

una. cambiar las funciones del gen nativo porb. hace que los ojos de color blancoc. reflejan la actividad transcripcional sin interferir con las funcionesd. alterar el reloj biológico

3. Ambos luciérnagas y por Luc Drosophila transgénica

una. se puede ver al aire libre, que brillan intensamente en la oscuridadb. producir la enzima luciferasac. utilizar su brillo para atraer a compañerosd. son producidos experimentalmente

4. Cuál de los siguientes secuencias de ADN no se encuentra en la "construcción de ADN?"

una. transposasab. luciferasac. periodo promotor del gend. elemento P

Parte 1: respuestas al cuestionario,1. En este experimento, el gen reportero

una. dice que el experimentador exactamente la cantidad de la proteína nativa fue producidob. cambia el color de los ojos de las moscasc. debe ser del mismo tipo de organismo como el organismo en el que está siendo transferidod. está diseñado para ser fácilmente detectado y reflejan la actividad del gen nativo

Corrija! Su respuesta: D

una. INCORRECTO. Los niveles de proteína nativa (en este caso, la proteína endógena período) no se informó por el gen reportero.

b. INCORRECTO. El gen reportero en este experimento es luciferasa, que produce la luz

en cantidades proporcionales a la actividad transcripcional del promotor por. El gen marcador mini-blanco es responsable del color de ojos rojos en las moscas que han incorporado el constructo de ADN.

c. INCORRECTO. Reportero genes pueden provenir de muchas fuentes. Por ejemplo, el gen de la luciferasa de luciérnaga se ha insertado en las plantas, y el gen para la proteína medusa fluorescente verde se ha insertado en ratones.

d. CORREGIR. Reportero genes están diseñados para ser fáciles de medir y cuantificar, ya sea visualmente o por las máquinas.

2. Después de la incorporación con éxito en el genoma de una mosca, la construcción de ADN se

una. cambiar las funciones del gen nativo porb. hace que los ojos de color blancoc. reflejan la actividad transcripcional sin interferir con las funcionesd. alterar el reloj biológico

Corrija! Su respuesta: C

c. CORREGIR. La mosca transgénica se espera que tenga la actividad normal del gen, y por un reloj biológico normal. Dos diferencias se producen como resultado de la incorporación: la mosca transgénica tiene ojos rojos y por la actividad transcripcional se informa como emisiones de luz.

a, b, y d. INCORRECTO. La mosca transgénica se espera que tenga la actividad normal del gen, y por un reloj biológico normal. Dos diferencias se producen como resultado de la incorporación: la mosca transgénica tiene ojos rojos y por la actividad transcripcional se informa como emisiones de luz.

3. Ambos luciérnagas y por Luc Drosophila transgénica

una. se puede ver al aire libre, que brillan intensamente en la oscuridadb. producir la enzima luciferasac. utilizar su brillo para atraer a compañerosd. son producidos experimentalmente

Corrija! Su respuesta: B

una. INCORRECTO. Incluso uno se escapó transgénico Drosophila no brillaría lo suficiente como para ser visible a simple vista.

b. CORREGIR. Ambos producen la enzima luciferasa. El brillo natural de las luciérnagas es visible a los seres humanos. Sin embargo, el brillo transgénico Drosophila sólo cuando el producto químico luciferina, el sustrato para la luciferasa, se proporciona en su dieta.

c. INCORRECTO. Luciérnagas utilizar su brillo para atraer a compañeros, pero no lo hacen de forma natural Drosophila resplandor.

d. INCORRECTO. Drosophila puede ser diseñado en el laboratorio a brillar. Luciérnagas tienen la capacidad natural para brillar. Algunos laboratorios de investigación hacen las luciérnagas de estudio para comprender los procesos químicos responsables de la bioluminiscencia.

4. Cuál de los siguientes secuencias de ADN no se encuentra en la "construcción de ADN?"

una. transposasab. luciferasac. periodo promotor del gend. Elemento P

Corrija! Su respuesta: una

una. CORREGIR. Transposasa se encuentra en el vector de ADN transposasa no, en la construcción de ADN.

b, c, y d. INCORRECTO. Todos se encuentran en el vector de ADN constructo

Parte 2: Preparación de embriones para la inyecciónOtro paso crítico en la fabricación de moscas transgénicas es que el ADN debe ser

inyectado en embriones que tienen menos de 30 minutos de edad. ¿Por qué? Las células que se convertirán en células germinales en la parte posterior del embrión de la mosca aún no están diferenciadas y pueden incorporar un nuevo ADN.

Haga clic aquí para conocer más acerca del desarrollo de la mosca temprano.

El macho adulto y de la fruta hembra vuela su compañero con regularidad, y las hembras ponen los huevos en el fondo de los frascos cilíndricos. Se va a recoger estos embriones muy jóvenes y, utilizando un microscopio de disección, orientarlos sobre un portaobjetos de manera que el extremo posterior de todos los puntos de embriones en la misma dirección

Una célula germinal es una célula destinada a convertirse en un espermatozoide o un óvulo. Las células germinales se encuentran en la región posterior del embrión de la mosca. El ADN inyectado se integra aleatoriamente en el ADN de todas las células de la mosca. Para aumentar las posibilidades de integración en las células germinales, la construcción de ADN se inyecta en la región posterior del embrión. Si hay éxito de la integración del ADN en las células germinales, a continuación, cuando el embrión inyectado crece en un adulto, tendrá células germinales que contienen la construcción de ADN. Después del apareamiento, esta mosca puede producir una progenie resultante de las células germinales que contienen la construcción de ADN. Estos progenie contendrá la construcción de ADN en todas las células

Parte 2: Preparación de embriones para la inyecciónOtro paso crítico en la fabricación de moscas transgénicas es que el ADN debe ser inyectado en embriones que tienen menos de 30 minutos de edad. ¿Por qué? Las células que se convertirán en células germinales en la parte posterior del embrión de la mosca aún no están diferenciadas y pueden incorporar un nuevo ADN.

Haga clic aquí para conocer más acerca del desarrollo de la mosca temprano.

El macho adulto y de la fruta hembra vuela su compañero con regularidad, y las hembras ponen los huevos en el fondo de los frascos cilíndricos. Se va a recoger estos embriones muy jóvenes y, utilizando un microscopio de disección, orientarlos sobre un portaobjetos de manera que el extremo posterior de todos los puntos de embriones en la misma dirección.

. ¿Por qué es importante controlar la edad de los embriones de la mosca?

una. Las membranas celulares se forman alrededor de cada núcleo en la masa de células multi-nucleadas embrionario en aproximadamente 30-60 minutos.b. Las células germinales pueden incorporar ADN antes de la diferenciación, que

comienza cuando el embrión es de aproximadamente 30-60 minutos de vida.c. Los embriones mayores de 30-60 minutos no incorporan el ADN y se diluye el número de moscas con éxito inyectados.d. Todo lo anterior.

2. Un experimental útil por-luc mosca transgénica se produce

una. cuando el embrión de la mosca inyectado se convierte en un adultob. en toda la descendencia de un embrión inyectado que ha crecido hasta la edad adultac. en sólo unos pocos de los descendientes de una inyección de células embrionarias germinales que contienen que han incorporado el ADN inyectadod. Ninguna de las anteriores.

Parte 3: Inyectar embriones de la mosca con el ADNAhora va a inyectar a los embriones con el ADN que se coloca dentro de la aguja de inyección de vidrio. Muchos embriones son inyectados, pero muy pocos sobrevivirán.

Con la ayuda de equipo especializado, se inyecta el ADN en el extremo posterior de los embriones. El extremo anterior contiene el aparato respiratorio, llamado la tráquea. Se parece a dos antenas. Se requiere habilidad para inyectar a los embriones de forma precisa y eficiente. Los embriones pueden secarse y morir si el procedimiento toma mucho tiempo. Embriones inyectados se colocan cuidadosamente en una "guardería" frasco, donde se convierten en adultos

Más sobre la supervivencia de los embriones de baja y los errores de inyecciónInyección de un embrión es un procedimiento inexacto. La aguja debe ser extremadamente fuerte y delgada para penetrar en el embrión. El ADN debe entrar en el núcleo de las células correctas (los precursores de las células germinales). Aun cuando la aguja entra en el lugar correcto en el embrión, un daño considerable para el embrión se produce. La membrana embrionaria exterior se rompe y el citoplasma puede salir. La supervivencia del embrión depende de la reparación de la membrana y la compensación por la pérdida de fluido. Muy poco ADN y hay pocas posibilidades de ADN para ser incorporado; demasiada solución y el embrión puede explotar. Por otra parte, a pesar de que se trató de obtener embriones de menos de 30 minutos de edad, algunas células pueden haber madurado, y el ADN no se han incorporado. Después de la inyección, los investigadores suelen examinar el estado de desarrollo de los embriones inyectados. Si parecen demasiado maduras, son destruidos. En un experimento típico, alrededor del 10% de las moscas inyectadas tener descendencia que contienen la ". Progenie transformante" ADN-éstas se llaman

Parte 3: Prueba1. Inyectado embriones de la mosca no sobreviven a todas las razones a continuación, excepto

una. líquidos debido a una herida en el sitio de inyección de la pérdida deb. inyección de líquido en exceso, causando embrión a punto de estallarc. embrión es demasiado joven para tolerar la inyecciónd. embrión se convierte en demasiado seco

2. Si la inyección de las moscas con la construcción de ADN, ¿cuál de los siguientes pasos le ayudará a aumentar las posibilidades de que la progenie transgénica se producen?

una. Inyectar un gran volumen de solución de ADN.b. Inyectar muchos embriones.c. Inyectar en la membrana embrionaria externa.d. Destruye todos los embriones más viejos

Parte 3: respuestas al cuestionario,1. Inyectado embriones de la mosca no sobreviven a todas las razones a continuación, excepto

una. líquidos debido a una herida en el sitio de inyección de la pérdida deb. inyección de líquido en exceso, causando embrión a punto de estallarc. embrión es demasiado joven para tolerar la inyecciónd. embrión se convierte en demasiado seco

Incorrecto. Su respuesta: DLa respuesta correcta es la C

c. CORREGIR. Los más pequeños embriones de hecho tolerar el procedimiento mejor que los mayores embriones.

a, b, y d. INCORRECTO. Pérdida excesiva de líquidos, la inyección de solución de ADN demasiado tal que la célula explota y embriones de secado a cabo todo puede resultar en la muerte del embrión.

2. Si la inyección de las moscas con la construcción de ADN, ¿cuál de los siguientes pasos le ayudará a aumentar las posibilidades de que la progenie transgénica se producen?

una. Inyectar un gran volumen de solución de ADN.b. Inyectar muchos embriones.c. Inyectar en la membrana embrionaria externa.d. Destruye todos los embriones más viejos.

Corrija! Su respuesta: B

una. INCORRECTO. Inyectar un volumen demasiado importante de la solución de ADN hará que el embrión a explotar, como se ilustra en la ventana interactiva si el botón del ratón se hace clic en más de una vez.

b. CORREGIR. Inyectando muchos embriones aumentará la probabilidad de que la progenie transgénica se producen. Sin embargo, la inyección debe ocurrir en una ventana de tiempo específico durante el desarrollo embrionario, lo que limita el número de embriones que se pueden inyectar a la vez.

c. INCORRECTO. La aguja debe penetrar todas las membranas embrionarias y entrar en la región interior del embrión donde las células se transforman en células germinales.

d. INCORRECTO. El investigador puede destruir a los embriones más viejos, debido a que estos embriones son demasiado viejos para incorporar el ADN inyectado en sus células. Este procedimiento limita el número de adultos con las células germinales no transgénicos, lo que reduce el número de ojos blancos y los no transgénicos para clasificar en etapas posteriores. Sin embargo, este procedimiento no hace nada para mejorar la probabilidad de obtener progenie transgénica.

Parte 4: moscas de la RazaLos embriones inyectados se han convertido ahora en blanco de ojos adultos en el matraz de la guardería. Algunos, pero no todos, de estos adultos tienen células germinales que contienen el transgén. Su tarea ahora consiste en acoplarse a estos adultos con los que no inyectados ojos blancos y moscas. Se espera que parte de la progenie resultante será de transgénicos, es decir, la totalidad de sus células contiene el ADN por-luc. Además, en sólo la progenie transgénica, todas las células también contienen el gen que codifica para la enzima que da como resultado ojos rojos

Parte 4: Concurso1. Después de completar un experimento de inyección transgénica, sólo los ojos blancos resultado progenie. ¿Cuál de las siguientes situaciones podría explicar el resultado?

una. Usted no se inyectan suficientes embriones.b. Usted rompió accidentalmente la aguja de vidrio y tuvo que sustituirlo por uno nuevo en el micromanipulador. Mientras tanto, los embriones continuó desarrollándose, y todos eran más de 60 minutos de edad cuando comenzaron las inyecciones.c. Todas las inyecciones se perdió las células germinales en la región posterior de los embriones.d. Todo lo anterior.

2. Todos los embriones inyectados, que han crecido hasta la edad adulta tienen los ojos blancos. Ellos se acoplan con las moscas de tipo salvaje que también tienen los ojos blancos. Como es posible que algunos progenie tendrá los ojos rojos?

una. Moscas de ojos rojos contaminar el experimento.b. Hijos con los ojos rojos son el resultado de cruzamientos en los que la célula germinal de un padre contiene el transgén.c. Se produce una mutación que produce enrojecimiento de los ojos.d. Hijos con ojos rojos se producen en las moscas se plantean en una oscuridad constante

Parte 4: respuestas al cuestionario,1. Después de completar un experimento de inyección transgénica, sólo los ojos blancos resultado progenie. ¿Cuál de las siguientes situaciones podría explicar el resultado?

una. Usted no se inyectan suficientes embriones.b. Usted rompió accidentalmente la aguja de vidrio y tuvo que sustituirlo por uno nuevo en el micromanipulador. Mientras tanto, los embriones continuó desarrollándose, y todos eran más de 60 minutos de edad cuando comenzaron las inyecciones.c. Todas las inyecciones se perdió las células germinales en la región posterior de los embriones.

d. Todo lo anterior.

Corrija! Su respuesta: D

d. CORREGIR. Todo lo anterior.

una. INCORRECTO. Incluso si se inyecta unos pocos embriones correctamente, todos estos embriones pueden morir. Una segunda posibilidad es que los embriones sobrevivientes pudieron haber sido inyectados con construcción de ADN, pero que el ADN no puede haber integrado en el ADN de los embriones. Ambas posibilidades podrían resultar solamente en los ojos blancos descendientes. Por lo tanto, es importante para inyectar correctamente embriones tantos como sea posible.

b. INCORRECTO. Todos los reactivos e insumos deben estar preparados de antemano para que los embriones pueden ser inyectada inmediatamente cuando son menos de 30 minutos de edad.

c. INCORRECTO. Para obtener moscas de ojos rojos, el ADN debe ser inyectado en las células que se convertirán en células germinales, ubicado en el extremo posterior del embrión.

2. Todos los embriones inyectados, que han crecido hasta la edad adulta tienen los ojos blancos. Ellos se acoplan con las moscas de tipo salvaje que también tienen los ojos blancos. Como es posible que algunos progenie tendrá los ojos rojos?

una. Moscas de ojos rojos contaminar el experimento.b. Hijos con los ojos rojos son el resultado de cruzamientos en los que la célula germinal de un padre contiene el transgén.c. Se produce una mutación que produce enrojecimiento de los ojos.d. Hijos con ojos rojos se producen en las moscas se plantean en una oscuridad constante.

Incorrecto. Su respuesta: unaLa respuesta correcta es la B

b. CORREGIR. Hijos con los ojos rojos son el resultado de cruzamientos en los que la

célula germinal de un padre contiene el transgén.

una. INCORRECTO. Estos experimentos se llevan a cabo bajo condiciones cuidadosamente controladas de tal manera que no es posible contaminación.

c. INCORRECTO. Una mutación sería extremadamente raro.

d. INCORRECTO. Condiciones de luz y oscuridad no influyen en el color de ojos

Parte 5: Seleccionar la progenie transgénicaLos ojos rojos son la marca visible que le permite seleccionar las moscas transgénicas. Va a anestesiar a la progenie e identificar las moscas de ojos rojos y blancos de ojos. Durante casi un mes, este es el momento en que has estado esperando. ¿Funcionó el experimento? Si usted recibe cualquier moscas con ojos rojos, la respuesta es sí. Si usted no tiene las moscas de ojos rojos, entonces el experimento ha fracasado, pero usted puede evaluar sus procedimientos y el experimento de nuevo.

Parte 6: Examine la salida de luz de los adultos transgénicos

ConclusionesHa creado las moscas que contienen un gen nuevo! Se han superado una serie de obstáculos técnicos y han aprendido a solucionar los experimentos para corregir errores.

¡Felicitaciones!

Los datos del análisis gráfico de las emisiones de luz demostrar que el pico de emisión de luz (y por lo tanto, la actividad transcripcional del promotor período) está en la mitad de la noche. La artesa, o nivel más bajo, de las emisiones de luz se aproxima al final de día. Estas son las tendencias esperadas.

Ahora, usted puede pasar a la siguiente parte de este proyecto de investigación. Usted puede utilizar estas moscas genéticamente modificadas para responder a las preguntas clave acerca de los relojes biológicos

Experimento 1: Medida por Luc de expresión génica, manteniendo las luces apagadasEn la sección anterior, se demostró que por luc moscas transgénicas tienen un patrón predecible de las emisiones de luz que refleja la actividad del gen de la cápita. Sin embargo, es posible que las oscilaciones en la expresión génica se producen porque las moscas están respondiendo al ciclo 12-hours-light/12-hours-dark que impone? No moscas y otros organismos dependen de fuentes externas de luz para mantener estos ritmos? Vamos a probar a estas preguntas.

Su hipótesisDiarias de emisión de luz oscilaciones no será detectado de las moscas mantienen en constante oscuridad.

Métodos1. Durante 5 días, tenga en cuenta las emisiones de luz durante el ciclo de 12-hours-light/12-hours-dark normal (luces encendidas: 6:00 am a 6:00 pm, luces apagadas: 6:00 pm a 6:00 am).2. El día 6, apagar las luces.3. Medir las emisiones de luz en la oscuridad constante durante 5 días. Medio de los datos a partir de 20 moscas.