Направленная экспрессия генов как способ изменить судьбу клеток и получить доминантные фенотипы

Мы разработали систему направленной экспрессии генов, позволяющую избирательно активировать любой клонированный ген в широком спектре ткане- и клеточно-специфических паттернов. Ген дрожжевого транскрипционного активатора GAL4 случайным образом встраивают в геном Drosophila, чтобы экспрессия GAL4 регулировалась одним из множества геномных энхансеров. Затем можно ввести ген, в промоторе которого находятся сайты связывания GAL4: он будет активироваться в клетках, экспрессирующих GAL4, что позволяет оценить влияние такой направленной эктопической экспрессии на развитие. С помощью GAL4-зависимой транскрипции мы расширили область эмбриональной экспрессии белка-гомеодомена even-skipped. Мы показали, что even-skipped подавляет wingless и превращает клетки, которые обычно секретируют кутикулу без зубчиков, в клетки, секретирующие зубчики. Таким образом, систему GAL4 можно использовать для изучения регуляторных взаимодействий в ходе эмбрионального развития. У взрослых организмов направленная экспрессия позволяет получать доминантные фенотипы для генетических скринингов. Мы направили экспрессию активированной формы белка Dras2, что привело к доминантным дефектам глаз и крыльев; эти фенотипы можно использовать в скринингах для выявления других компонентов сигнального пути Dras2.