Оптимизация условий трансформации дрожжей Saccharomyces cerevisiae для поиска ко-регуляторов транскрипционного фактора NIN в дрожжевой двугибридной системе

  • Авторы: Дымо А.М.1, Канцурова Е.С.2, Долгих А.В.3,4, Долгих Е.А.3,4
  • Учреждения:
    1. Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии
    2. All-Russia Research Institute for Agricultural Microbiology
    3. Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии»
    4. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный университет»
  • Раздел: Методология экологической генетики
  • Статья получена: 15.01.2024
  • Статья одобрена: 01.05.2024
  • Статья опубликована: 29.05.2024
  • URL: https://journals.eco-vector.com/ecolgenet/article/view/625670
  • DOI: https://doi.org/10.17816/ecogen625670
  • ID: 625670


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Метод анализа белок-белковых взаимодействий с помощью дрожжевой двугибридной системы в клетках Saccharomyces cerevisiae активно используется для поиска белковых ко-регуляторов. Среди преимуществ данного подхода можно выделить синтез белков в клетке in vivo, относительную быстроту этого анализа и высокую специфичность. Данный метод также позволяет проведение массовых скринингов библиотек клонированных фрагментов комплементарной ДНК (кДНК), которые транслируются в клетке. Ключевым фактором успешности такого скрининга становится уровень эффективности трансформации дрожжевых клеток, так как на этом основывается разрешающая способность анализа. В ходе проведенных исследований нами были выявлены факторы, влияющие на эффективность трансформации. В частности, нами было показано, что одним из важных факторов, влияющих на эффективность трансформации, является молекулярная масса полиэтиленгликоля, использующегося при химической трансформации дрожжевых клеток, а также количество циклов деления клеток, которые претерпевает культура. Нами было также оценено влияние количества и размера плазмид, используемых при трансформации. На основе полученных данных были определены оптимальные параметры, позволяющие добиться высокого уровня компетентности дрожжевых клеток. При использовании оптимизированного протокола трансформации был проведен скрининг библиотеки кДНК для поиска возможных ко-регуляторов транскрипционного фактора NIN, который является важнейшим регулятором развития бобово-ризобиального симбиоза.

 

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Алина Михайловна Дымо

Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии

Email: dymoalina@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5919-2487
ResearcherId: AAF-3244-2021

младший научный сотрудник

Россия

Елизавета Степановна Канцурова

All-Russia Research Institute for Agricultural Microbiology

Email: rudaya.s.e@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-3081-9880
SPIN-код: 4752-1910

Junior Researcher, Signal Regulation Laboratory

Россия, Saint Petersburg

Александра Вячеславовна Долгих

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии»; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный университет»

Email: sqshadol@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-1845-9701
Scopus Author ID: 5719038282
ResearcherId: ABC-2930-2020

инженер-исследователь

Россия, 196608, Санкт-Петербург, Пушкин, шоссе Подбельского, д. 3; Санкт-Петербург

Елена Анатольевна Долгих

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии»; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный университет»

Автор, ответственный за переписку.
Email: dol2helen@yahoo.com
ORCID iD: 0000-0002-5375-0943
SPIN-код: 4453-2060
Scopus Author ID: 6603496335
ResearcherId: G-6363-2017

Заведующая лабораторией

Россия, шоссе Подбельского 3, Пушкин, Санкт-Петербург, 196608

Список литературы

  1. 1. Berggård T., Linse S., James P. Methods for the detection and analysis of protein–protein interactions // PROTEOMICS. 2007. Vol. 7, № 16. P. 2833–2842. doi: 10.1002/pmic.200700131
  2. 2. Zhou M., Li Q., Wang R. Current Experimental Methods for Characterizing Protein–Protein Interactions // ChemMedChem. 2016. Vol. 11, № 8. P. 738–756. doi: 10.1002/cmdc.201500495
  3. 3. Cuéllar A.P. et al. Yeast Two-Hybrid Analysis of Jasmonate Signaling Proteins // Jasmonate Signaling / ed. Goossens A., Pauwels L. Totowa, NJ: Humana Press, 2013. Vol. 1011. P. 173–185. doi: 10.1007/978-1-62703-414-2_14
  4. 4. Caufield J.H., Sakhawalkar N., Uetz P. A comparison and optimization of yeast two-hybrid systems // Methods. 2012. Vol. 58, № 4. P. 317–324. doi: 10.1016/j.ymeth.2012.12.001
  5. 5. Yang F. et al. Development and application of a recombination-based library versus library high- throughput yeast two-hybrid (RLL-Y2H) screening system // Nucleic Acids Res. 2018. Vol. 46, № 3. P. e17–e17. doi: 10.1093/nar/gkx1173
  6. 6. Erffelinck M.-L. et al. A user-friendly platform for yeast two-hybrid library screening using next generation sequencing // PLOS ONE / ed. Moses A.M. 2018. Vol. 13, № 12. P. e0201270. doi: 10.1371/journal.pone.0201270
  7. 7. Elmore J.M., Velásquez-Zapata V., Wise R.P. Next-Generation Yeast Two-Hybrid Screening to Discover Protein–Protein Interactions // Protein-Protein Interactions / ed. Mukhtar S. New York, NY: Springer US, 2023. Vol. 2690. P. 205–222. doi: 10.1007/978-1-0716-3327-4_19
  8. 8. Kawai S., Hashimoto W., Murata K. Transformation of Saccharomyces cerevisiae and other fungi: Methods and possible underlying mechanism // Bioeng. Bugs. 2010. Vol. 1, № 6. P. 395–403. doi: 10.4161/bbug.1.6.13257
  9. 9. Chen P. et al. Visualized investigation of yeast transformation induced with Li+ and polyethylene glycol // Talanta. 2008. Vol. 77, № 1. P. 262–268. doi: 10.1016/j.talanta.2008.06.018
  10. 10. Yamakawa M., Hishinuma F., Gunge N. Intact Cell Transformation of Saccharomyces cerevisiae by Polyethylene Glycol // Agric. Biol. Chem. 1985. Vol. 49, № 3. P. 869–871. doi: 10.1080/00021369.1985.10866817
  11. 11. Gietz R.D. et al. Studies on the transformation of intact yeast cells by the LiAc/SS-DNA/PEG procedure // Yeast. 1995. Vol. 11, № 4. P. 355–360. doi: 10.1002/yea.320110408
  12. 12. Schiestl R.H., Gietz R.D. High efficiency transformation of intact yeast cells using single stranded nucleic acids as a carrier // Curr. Genet. 1989. Vol. 16, № 5–6. P. 339–346. doi: 10.1007/BF00340712
  13. 13. Pham T.A., Kawai S., Murata K. Visualization of the synergistic effect of lithium acetate and single-stranded carrier DNA on Saccharomyces cerevisiae transformation // Curr. Genet. 2011. Vol. 57, № 4. P. 233–239. doi: 10.1007/s00294-011-0341-7
  14. 14. Hayama Y. et al. Extremely Simple, Rapid, and Highly Efficient Transformation Method for the Yeast Saccharomyces cerevisiae Using Glutathione and Early Log Phase Cells // J. Biosci. Bioeng. 2002. Vol. 94, № 2. P. 166–171. doi: 10.1263/jbb.94.166
  15. 15. Gietz R.D., Schiestl R.H. Quick and easy yeast transformation using the LiAc/SS carrier DNA/PEG method // Nat. Protoc. 2007. Vol. 2, № 1. P. 35–37. doi: 10.1038/nprot.2007.14
  16. 16. Gietz R.D., Schiestl R.H. Large-scale high-efficiency yeast transformation using the LiAc/SS carrier DNA/PEG method // Nat. Protoc. 2007. Vol. 2, № 1. P. 38–41. doi: 10.1038/nprot.2007.15
  17. 17. Gietz R.D., Schiestl R.H. High-efficiency yeast transformation using the LiAc/SS carrier DNA/PEG method // Nat. Protoc. 2007. Vol. 2, № 1. P. 31–34. doi: 10.1038/nprot.2007.13
  18. 18. James P., Halladay J., Craig E.A. Genomic Libraries and a Host Strain Designed for Highly Efficient Two-Hybrid Selection in Yeast // Genetics. 1996. Vol. 144, № 4. P. 1425–1436. doi: 10.1093/genetics/144.4.1425
  19. 19. Schneider C.A., Rasband W.S., Eliceiri K.W. NIH Image to ImageJ: 25 years of image analysis // Nat. Methods. 2012. Vol. 9, № 7. P. 671–675. doi: 10.1038/nmeth.2089
  20. 20. Wickham H. ggplot2: Elegant Graphics for Data Analysis. Springer-Verlag New York, 2016.
  21. 21. Singh, M.V., Weil, P.A. A method for plasmid purification directly from yeast // Anal. Biochem. 2002. Vol. 307, № 1. P. 13-7. doi: 10.1016/S0003-2697(02)00018-0
  22. 22. Kreplak, J et al. A reference genome for pea provides insight into legume genome evolution // Nat. Genet. 2019. Vol. 51, P. 1411–1422. doi: 10.1038/s41588-019-0480-1
  23. 23. Gietz R.D., Schiestl R.H. Applications of high efficiency lithium acetate transformation of intact yeast cells using single‐stranded nucleic acids as carrier // Yeast. 1991. Vol. 7, № 3. P. 253–263. doi: 10.1002/yea.320070307
  24. 24. Dolgikh A.V., Dolgikh E.A. Searching for regulators that interact with BELL1 transcription factor and control the legume-rhizobial symbiosis development // Ecol. Genet. 2021. Vol. 19, № 1. P. 37–45. doi: 10.17816/ecogen51489
  25. 25. Tripp J.D. et al. Enhancement of plasmid DNA transformation efficiencies in early stationary-phase yeast cell cultures: Enhancement of DNA transformation in yeast cells // Yeast. 2013. Vol. 30, № 5. P. 191–200. doi: 10.1002/yea.2951
  26. 26. Ito H. et al. Transformation of intact yeast cells treated with alkali cations // J. Bacteriol. 1983. Vol. 153, № 1. P. 163–168. doi: 10.1128/jb.153.1.163-168.1983
  27. 27. Klebe R.J. et al. A general method for polyethylene-glycol-induced genetic transformation of bacteria and yeast // Gene. 1983. Vol. 25, № 2–3. P. 333–341. doi: 10.1016/0378-1119(83)90238-X
  28. 28. Németh T. et al. Enhancing the chemical transformation of Candida parapsilosis // Virulence. 2021. Vol. 12, № 1. P. 937–950. doi: 10.1080/21505594.2021.1893008
  29. 29. Chan V. et al. The Effect of Increasing Plasmid Size on Transformation Efficiency in Escherichia coli // J Exp Microbiol Immunol. 2002. Vol. 2. P 207–223
  30. 30. Szostková M., Horáková D. The effect of plasmid DNA sizes and other factors on electrotransformation of Escherichia coli JM109 // Bioelectrochem. Bioenerg. 1998. Vol. 47, № 2. P. 319–323. doi: 10.1016/S0302-4598(98)00203-7
  31. 31. Bonett D.G., Price R.M. Confidence Intervals for Ratios of Means and Medians // J. Educ. Behav. Stat. 2020. Vol. 45, № 6. P. 750–770. doi: 10.3102/1076998620934125
  32. 32. Yu S.-C. et al. Nutrient supplements boost yeast transformation efficiency // Sci. Rep. 2016. Vol. 6, № 1. P. 35738. doi: 10.1038/srep35738
  33. 33. Causier B., Davies B. Analysing protein-protein interactions with the yeast two-hybrid system // Plant Mol. Biol. 2002. Vol. 50, № 6. P. 855–870. doi: 10.1023/A:1021214007897

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Эко-Вектор,


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 65617 от 04.05.2016.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах