Automated protein-DNA interaction screening of Drosophila regulatory elements.
Automated protein-DNA interaction screening of Drosophila regulatory elements.
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DOI：
10.1038/nmeth.1763
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发表时间：
2011-10-30
期刊：
影响因子：
48
通讯作者：
Deplanckeadenine, Bart
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hens, Korneel;Feuz, Jean-Daniel;Isakova, Alina;Iagovitina, Antonina;Massouras, Andreas;Bryois, Julien;Callaerts, Patrick;Celniker, Susan E.;Deplanckeadenine, Bart
在功能注释的调控元件方面，黑腹果蝇是后生动物基因组中最具特征的基因组之一。为了探索这些元件如何在基因调控网络的背景下促进基因调控，我们需要方便的工具来识别与它们结合的蛋白质。在这里，我们提出了一个高度自动化的蛋白质-DNA相互作用检测方法的开发和验证，使高通量酵母单杂交为基础的筛选DNA元素与一个阵列的全长，序列验证克隆含有647（超过85%）的预测果蝇转录因子（TF）。使用6个充分表征的调控元件（82 bp -1 kb），我们鉴定了33个TF-DNA相互作用，其中27个是新的。为了同时验证这些相互作用并定位其所涉及TF的结合位点，我们实施了一种新的基于微流体的方法，该方法使我们能够同时进行数百次凝胶移位样测定，从而允许检索每个TF在各个靶DNA元件中的DNA占用数据。最后，我们从生物学上验证了几种相互作用，并特别确定了两种新的调节sine oculis基因表达，从而眼睛的发育。
Drosophila melanogaster has one of the best characterized metazoan genomes in terms of functionally annotated regulatory elements. To explore how these elements contribute to gene regulation in the context of gene regulatory networks, we need convenient tools to identify the proteins that bind to them. Here, we present the development and validation of a highly automated protein-DNA interaction detection method, enabling the high-throughput yeast one-hybrid-based screening of DNA elements versus an array of full-length, sequence-verified clones containing 647 (over 85%) of predicted Drosophila transcription factors (TFs). Using six well-characterized regulatory elements (82 bp – 1kb), we identified 33 TF-DNA interactions of which 27 are novel. To simultaneously validate these interactions and locate their binding sites of involved TFs, we implemented a novel microfluidics-based approach that enables us to conduct hundreds of gel shift-like assays at once, thus allowing the retrieval of DNA occupancy data for each TF throughout the respective target DNA elements. Finally, we biologically validate several interactions and specifically identify two novel regulators of sine oculis gene expression and hence eye development.
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Wingender E