Shanghai-SDG #

Drosophila Sentry: A visible monitoring system for heavy metal pollution #

We aim to develop a convenient and inexpensive visual monitoring system for heavy metal pllution by constructing transgenic Drosophila. We inserted MTF-1 gene driven by UAS and Hid gene driven by MRE in Drosophila S2 cells, respectively. These two transgenic Drosophila lines interbreed and the offspring with both MTF-1 and Hid genes cross with the Drosophila line with genotype GMR-GAL4 or Vg-GAL4 or ptc-GAL4 which express GAL4 during eye/wing development. In this way, we constructed three Drosophila lines with genotype UAS-MTF-1;MRE-Hid/GMR-GAL4, UAS-MTF-1;MRE-Hid/Vg-GAL4, and UAS-MTF-1;MRE-Hid/ptc-GAL4 which express MTF-1 during eye/wing development due to the GAL4-UAS system. In response to heavy metals in the environment, MTF-1 is activated, binds to MRE and activates Hid expression, leading to apoptosis in the developing eyes/wings. Thus, in the first generation within 5-10 days, these lines show abnormally small eye/wing sizes observable by naked eyes. The system can be used for heavy metal pollution monitoring.

私たちの目指すのは、遺伝子組換えされたショウジョウバエを使用して、重金属汚染を手軽かつ安価に視覚的にモニタリングするシステムの開発です。ショウジョウバエのS2細胞にそれぞれUASによって駆動されるMTF-1遺伝子とMREによって駆動されるHid遺伝子を挿入しました。これら二つの遺伝子組換えショウジョウバエの系統が交配し、生成されたMTF-1とHid遺伝子を持つ子孫が、眼と翅の発育過程でGAL4を発現するGMR-GAL4やVg-GAL4、ptc-GAL4という遺伝型をもつショウジョウバエの系統と交配します。これにより、GAL4-UASシステムにより眼/翅の発達中にMTF-1を発現する、遺伝子型がUAS-MTF-1;MRE-Hid/GMR-GAL4、UAS-MTF-1;MRE-Hid/Vg-GAL4、およびUAS-MTF-1;MRE-Hid/ptc-GAL4の三つのショウジョウバエの系統を構築しました。環境中の重金属に反応してMTF-1が活性化し、MREに結合し、Hidの発現を活性化させ、これにより発達中の眼/翅にアポトーシスが生じます。このためこれらのショウジョウバエの系統は、5-10日の初代で裸眼で視認可能な異常に小さな眼/翅のサイズを示します。本システムは、重金属汚染のモニタリングに使用することができます。

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