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三种果蝇腹部复杂斑点图案的发育
推荐引用 推荐引用 Dion, William A.，“三种果蝇腹部复杂斑点模式的发展”，开放获取硕士论文，密歇根理工大学，2020 年。https://doi.org/10.37099/mtu.dc.etdr/1006
果蝇组织特异性 CRISPR 诱变的大规模资源
摘要 基因筛选是基因组功能注释的有力工具。在多细胞生物中，允许在空间和时间上控制基因消除的方法极大地促进了基因功能的探究。在这里，我们描述了一个大规模转基因短向导 (sg) RNA 文库，用于以组成性或条件性方式有效地基于 CRISPR 破坏特定靶基因。该文库目前由 2600 多个质粒和 1700 个果蝇系组成，重点是靶向激酶、磷酸酶和转录因子，每个都在 Gal4/UAS 系统的控制下表达两个 sgRNA。我们表明，条件性 CRISPR 诱变在许多靶基因中都很有效，并且可以有效地用于各种体细胞组织以及生殖系。为了防止通常与过量 Cas9 蛋白相关的假象，我们开发了一系列新型 UAS-Cas9 转基因，这些转基因允许对 Cas9 表达进行微调，以实现高基因编辑活性，而不会产生可检测的毒性。功能测定以及基因组 sgRNA 靶位点的直接测序表明，绝大多数转基因 sgRNA 系可介导有效的基因破坏。此外，我们在所有后生动物中进行了迄今为止最大的完全转基因 CRISPR 筛选，这进一步证明了我们文库的高效率和准确性，并揭示了许多迄今为止尚未鉴定的发育必需基因。
基因组果蝇线的多方面和广泛的行为轨迹
详细的跟踪数据对于理解动物行为背后的复杂机制至关重要。在这里，我们提供了一个全面的数据集，其中包含来自105个遗传学菌株的30,000多个果蝇Melanogaster个体的行为电影和轨迹，其中包括果蝇基因参考面板的104种野生型菌株以及一个视力障碍的突变体。在15分钟的会议期间收集了由遗传背景，性别和社会环境分类的这些数据，包括五分钟的重复迫在眉睫的刺激，以引起恐惧反应。此外，我们的实验设计将小组实验与随机组合的菌株对结合，以研究小组成员对行为动力学的协同作用。除了对运动，恐惧反应和社交相互作用的遗传因素进行详细分析之外，该数据集提供了一个独特的机会来检查遗传相同果蝇内的个体行为变异性。通过在不同的遗传和环境环境中捕获各种各样的行为，这些数据是促进我们对遗传，个性和群体相互作用如何影响动物行为的理解的宝贵资源。
果蝇中的平行和收敛的多感官级联反应
连接组是突触连接的网络图。任何连接组的关键功能作用是约束神经元信号传导并雕刻整个神经系统的活动流。连接组在有关器官环境的快速传播中起着核心作用，从感觉神经元到高阶神经元，以进行动作计划，并最终再到效应子。在这里，我们使用一种简约的活动模型扩散模型来研究连接组在塑造假定的感觉级联反应中的作用。我们的模型允许我们模拟从传感器到其他大脑其余的信号通路，绘制不同感觉方式之间这些途径的相似性，并识别通过不同感觉方式同时激活的收敛区域 - 神经元。此外，我们考虑了两个多感官集成方案 - 一种合作的情况，在这种情况下，不同的感觉方式相互作用以“加快”（减少）神经元的激活时间和一个竞争性的“获胜者夺走所有情况”，其中不同的感觉流与同一神经领域相比。最后，我们使用数据驱动的算法根据级联模拟期间的行为将神经元分为不同的类别。我们的工作有助于强调“简单”模型在丰富连接数据中的作用，同时根据其联合连接/动力学属性提供数据驱动的神经元分类。
自噬相关心血管功能障碍的分子机制果蝇
作为一种高度保守的细胞过程，自噬一直是广泛研究的重点，因为它在维持细胞稳态及其在心血管发病机理中的影响方面的关键作用。在多种动物模型中已经认识到肌肉功能的下降以及神经元系统以及对压力的敏感性的提高。心血管结构和细胞功能障碍的自噬缺陷与哺乳动物和果蝇中心脏的生理和病理状况有关。在这篇综述中，我们系统地分析了水果层心脏中与自噬相关的途径，并旨在为为患者开发潜在治疗以及有效的农业应用策略提供全面的理解。该分析阐明了果蝇在生理和病理条件下心血管功能中自噬的分子机制，从而对心血管疾病的发展提供了显着的见解。关键自噬相关蛋白的丧失，包括跨膜蛋白ATG9及其伴侣ATG2或ATG18，以及DMSETRIN，导致心脏肥大和果蝇的结构异常，类似于年龄依赖于年龄的心脏功能功能。自噬相关（ATG）基因家族，细胞或核骨骼层粘连蛋白以及雷帕霉素（MTOR）信号途径的机械或哺乳动物靶标在果蝇中的心脏功能中具有严重影响的果蝇功能，具有自噬激活，表现为抑制心脏层板层层板层层。本评论评估了心脏自噬的功能意义，MTORC1/C2复合物以及ATG2-AMPK/SIRT1/PGC-1α途径的轴，在哺乳动物和果实中的心脏中至关重要，导致心脏发展，成长，成熟，以及心脏体内稳态的维持。几种干预措施的有益作用增强了心脏功能，包括运动和冷应激，可以影响哺乳动物和果蝇中丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶信号传导的自噬依赖性TOR活性。练习表现出可确定的自噬并在过度时会抑制自噬，从而突出了自噬在心脏健康中的双重作用。
TSH和CTBP相互作用坐标果蝇眼发育
保守转录因子的不同组合调节眼睛前体细胞的分裂，然后在果蝇（果蝇）幼虫前体组织中诱导感光细胞规范，称为眼盘。在第三龄幼虫寿命中，由凹入细胞层制成的形态发生沟（MF）起源于眼盘后缘，并朝着眼盘前侧传播。MF前面的细胞处于增殖阶段，其后部细胞开始分化为感光体。分化的视网膜细胞形成果蝇中化合物成年眼睛的单位。先前的研究表明，锌指转录因子（TSH）促进了MF前方的细胞分裂。C末端结合蛋白（CTBP）是一种保守的转录共抑制剂，可限制眼盘中的细胞分裂。有趣的是，我们的免疫沉淀分析表明，TSH和CTBP分子在眼盘中相互作用。因此，我们的研究目标是确定分子相互作用是否与果蝇中的眼睛发育途径相关。我们已经开发了蝇菌株，在MF前部的分裂细胞中TSH＆CTBP过表达。结果，我们发现苍蝇中没有TSH过度表达的苍蝇中没有或微小的成年眼睛，并且在CTBP过表达的苍蝇中出现了微妙的较大的成年眼。接下来，我们计划通过过度表达TSH＆CTBP来评估其相互作用对眼表型的影响来制作双突变体。结果将有助于确定由TSH和CTBP调节的眼睛发育过程。
果蝇蘑菇体输出神经元的透射性映射
摘要蘑菇体（MB）是果蝇大脑中特征良好的关联记忆结构。使用多种方法分析MB连接对于理解该结构的功能含义至关重要。使用遗传行进透射式示踪工具Trans-tango，我们确定了MB输出神经元（MBONS）的大脑的不同投射和收敛的下游靶标。我们的分析揭示了至少三个单独的目标，这些目标是从MBON接收收敛输入的：其他MBON，扇形主体（FSB）和侧配附件叶（LAL）。我们在解剖学和功能上描述了一种多层电路，其中抑制性和兴奋性MBON会在FSB和LAL神经元的相同遗传子集上收敛。此电路体系结构使大脑能够在执行适当的行为响应之前更新和集成到以前的经验。我们对Trans -Tango的使用提供了一个可遗传访问的解剖框架，用于研究这些复杂和相互联系的电路中组件的功能相关性。
果蝇中先天免疫的类固醇激素调节Melanogaster
au：PleaseConfirmThatalleadingLevelSarerePresentedCorrectly：内分泌信号网络控制着多种后生动物的各种生物学过程和生活历史特征。在无脊椎动物和脊椎动物分类群中，类固醇激素调节免疫系统的功能，响应内在和环境刺激（例如微生物感染）。这种内分泌 - 免疫调节的机制是复杂的，并构成了正在进行的研究促进基因动物模型所促进的努力。20-羟基丁香（20E）是节肢动物中的主要类固醇激素，主要研究其在介导发育过渡和变质中的重要作用。 20E还可以调节各种昆虫类群中的先天免疫力。本评论概述了我们当前对20E介导的先天免疫反应的理解。在一系列的多代谢昆虫中总结了20E驱动的发育过渡和先天免疫激活之间的相关率。随后的讨论重点是使用果蝇中广泛的遗传资源进行的研究，这些研究已开始揭示在发育和细菌感染的背景下20E免疫调节的机制。最后，我提出了对20E免疫调节的未来研究方向，这将促进我们对交互式内分泌网络如何协调动物对环境微生物的生理反应的了解。
最先进的 CRISPR 技术用于果蝇体内和细胞研究
一百多年来，果蝇（Drosophila melanogaster）一直是生物和生物医学研究的有力模型生物，因为它与人类有许多遗传和生理相似之处，并且可以使用复杂的技术来操纵其基因组和基因。果蝇研究界迅速采用了 CRISPR 技术，自首次在果蝇中发表成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR) 以来的 8 年里，他们探索并创新了诱变、精确基因组工程等方法。此外，由于寿命短和遗传学的便利性，果蝇成为体内应用和改进快速发展的 CRISPR 相关 (CRISPR-Cas) 工具的理想试验场。在这里，我们回顾了 CRISPR 试剂输送方面的创新、切割和同源定向修复 (HDR) 效率的提高以及标准 Cas9 方法的替代方案。虽然重点主要放在体内系统上，但我们也描述了果蝇培养细胞的作用，它既是评估新 CRISPR 技术过程中不可或缺的第一步，也是全基因组 CRISPR 池筛选的平台。
suzukii果蝇中的高效诱导型CRISPR-CAS9基因靶向
摘要：斑点的果蝇（果蝇苏木木松木）是东亚的原生，但已成为对水果生产的全球威胁。近年来，在该物种中建立了CRISPR/CAS9靶向，允许进行功能性基因组和遗传控制研究。在这里，我们报告了D. suzukii表达Cas9菌株的产生和表征。使用含有EGFP荧光标记基因的Piggybac构建体生成了五个独立的转基因线，而在D. melanogaster Heat Hote Hote蛋白70启动子和3'UTR的控制下，Cas9基因在CAS9基因下产生。热震（HS）处理的胚胎，揭示了转基因CAS9表达的强热诱导性。通过将靶向EGFP的GRNA注入一条选定的线中，G 0倍的50.0％显示出镶嵌的荧光表型，而G 0倍的G 0倍产生的G 1突变体没有HS。通过应用HS，这种体细胞和种系诱变率分别增加到95.4％和85.7％。接受HS的父母植物导致其后代的突变遗传（92％）。另外，针对内源基因黄色导致色素沉着和男性致死性。我们讨论了这些效率和温度依赖性CAS9菌株的潜在用途用于铃木D. suzukii中的遗传研究。