LlamaTags: A Versatile Tool to Image Transcription Factor Dynamics in Live Embryos.
LlamaTags: A Versatile Tool to Image Transcription Factor Dynamics in Live Embryos.
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Llamatags：在活胚胎中图像转录因子动力学的多功能工具。
DOI：
10.1016/j.cell.2018.03.069
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发表时间：
2018-06-14
期刊：
影响因子：
64.5
通讯作者：
Garcia HG
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bothma JP;Norstad MR;Alamos S;Garcia HG
胚胎细胞的命运是由快速部署的转录因子定义的，但由于荧光蛋白成熟缓慢，在体内可视化这些因子的尝试经常失败。在这里，我们开创了一种蛋白质标签，LlamaTag，它通过结合成熟的荧光蛋白来规避这种成熟限制，从而使活胚胎中转录因子浓度动态可视化成为可能。在果蝇Drosophila melanogaster中实施这种方法，我们发现了与转录爆发相关的转录因子浓度的随机爆发。我们进一步使用LlamaTags表明，给定细胞核中蛋白质的浓度在很大程度上取决于该基因在相邻细胞核中的转录;我们推测，这种核间信号传导是协调基因表达以描绘基因表达的直线和尖锐边界的重要机制。因此，LlamaTags现在可以可视化活胚胎中沿着中心法则的信息流。荧光蛋白标记策略揭示了果蝇胚胎发生中相邻核之间的蛋白质水平的核间信号和协调作用。
Embryonic cell fates are defined by transcription factors that are rapidly deployed, yet attempts to visualize these factors in vivo often fail due to slow fluorescent protein maturation. Here we pioneer a protein tag, LlamaTag, which circumvents this maturation limit by binding mature fluorescent proteins, making it possible to visualize transcription factor concentration dynamics in live embryos. Implementing this approach in the fruit fly Drosophila melanogaster, we discovered stochastic bursts in the concentration of transcription factors that are correlated with bursts in transcription. We further used LlamaTags to show that the concentration of protein in a given nucleus depends heavily on transcription of that gene in neighboring nuclei; we speculate that this inter-nuclear signaling is an important mechanism for coordinating gene expression to delineate straight and sharp boundaries of gene expression. Thus, LlamaTags now make it possible to visualize the flow of information along the central dogma in live embryos. A fluorescent protein tagging strategy reveals a role for inter-nuclear signaling and coordination of protein levels between neighboring nuclei in Drosophila embryogenesis.
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