يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

أسلوب Fluorescence المستندة إلى دراسة تنظيم الجينات البكتيرية في الأنسجة المصابة

8.5K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/59055

⸱

فبراير 19, 2019

 ,  ,  , 

في هذه المقالة

ملخص

الموصوفة هنا أسلوب لتحليل تعبير الجينات البكتيرية في الأنسجة الحيوانية على مستوى خلوي. هذا الأسلوب يوفر موردا لدراسة التنوع المظهرية التي تحدث داخل سكان بكتيرية في الاستجابة للبيئة الأنسجة أثناء عدوى.

الملخص

وكثيراً ما ينظم الجينات الفوعة الجرثومية على المستوى النسخي العوامل المتعددة التي تستجيب لإشارات بيئية مختلفة. وتعمل بعض العوامل مباشرة على الجينات الفوعة؛ الآخرين السيطرة المرضية عن طريق ضبط التعبير عن المنظمين المصب أو تراكم الإشارات التي تؤثر على نشاط منظم. في حين درست التنظيم على نطاق واسع من خلال النمو في المختبر ، يعرف سوى القليل نسبيا هو حول كيف يتم تعديل التعبير الجيني أثناء الإصابة. هذه المعلومات المهم عند منتج معين جينات مرشح للتدخل العلاجي. مثل النهج النسخي RT-PCR الكمي، في الوقت الحقيقي وتسلسل الحمض النووي الريبي وسائل قوية لدراسة التعبير الجيني على مستوى عالمي، لكنها تعاني من العديد من التحديات التقنية بما في ذلك وفرة منخفضة من الحمض النووي الريبي البكتيرية بالمقارنة مع المضيف الجيش الملكي النيبالي، وعينه تدهور قبل رنسيس. تقييم تنظيم استخدام الصحفيين الفلورسنت سهلة نسبيا، ويمكن أن يكون متعدد مع البروتينات الفلورية مع الخواص الطيفية فريدة من نوعها. الأسلوب يسمح لتحليل التعبير الجيني في الأنسجة التي تظهر التدرجات العمارة والفيزيائية ثلاثية الأبعاد المعقدة التي تؤثر على الشبكات التنظيمية البكتيرية وحيدة الخلية، والزمانية المكانية. هذه المعلومات يتم فقدان عندما يتم حساب متوسط البيانات على معظم السكان. وهنا، يصف لنا طريقة للتحديد الكمي للتعبير الجيني في مسببات الأمراض البكتيرية في الموقع. الأسلوب الذي يستند إلى تجهيز الأنسجة البسيطة والملاحظة المباشرة من الأسفار من البروتينات مراسل. نبدي بفائدة هذا النظام بدراسة التعبير عن المكوّرات العنقودية الذهبية ثيرمونوكليسي (نشاط)، منتج الجين الذي مطلوب للتهرب من الحصانة وضراوة كامل السابقين فيفو والمجراه. ونحن تبين أن نشاط التجارة والنقل هو المعرب عنها بقوة في الخراجات الكلوية وتكشف عن التعبير الجيني غير متجانسة الواجبة في الجزء الظاهر التنظيم المكاني نشاط المروج النشاط في الخراجات منخرطة تماما مع الاستجابة المناعية. يمكن تطبيق الأسلوب لأي جرثومة مع نظام وراثية مانيبولاتابل وأي نموذج العدوى، وتوفير معلومات قيمة للدراسات الإكلينيكية وتطوير العقاقير.

المقدمة

البكتيريا تستجيب لتغيير الظروف الفسيولوجية والتغيرات في الحالة التغذوية لبيئتهم بخلطات التعبير عن الجينات اللازمة للتكيف والبقاء على قيد الحياة. على سبيل المثال، استعمار مسببات الأمراض الانتهازية الجسم السطوح في نسبيا منخفضة الكثافة، وغالباً ما تكون غير مؤذية. ومع ذلك، مجرد البكتيريا قد اخترقت الحواجز المادية والكيميائية، يجب أن يتعامل مع المضيف المناعي خلية مكافحة الدفاعات وتقييد توافر المغذيات1. على سبيل مثال، المكوّرات العنقودية الذهبية كولونيزيس حوالي ثلث السكان أعراض ولكن أيضا قضية المدمرة الجلد والتهابات الأنسجة الرخوة والتهاب العظم والنقي والتهاب الشغاف وتجرثم2. ويعزى النجاح في المذهبة س. كمسببات....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

عليها جميع الأساليب الموصوفة هنا "رعاية الحيوان المؤسسية" واستخدام اللجنة (إياكوك) من جامعة جورج تاون.

1-جيل سلالة مراسل نيون

  1. هضم ناقل pRB4 التكاملية الجينوم تسلسلياً مع إنزيمات التقييد اكوري وسماي. بعد البروتوكول الخاص بالشركة المصنعة، إعداد هضم بين عشية وضحاها مع سماي باستخدام 1 ميكروغرام من pRB4 عند 25 درجة مئوية، وثم المضي قدما في الهضم الثاني ح 1 في 37 درجة مئوية بإضافة اكوري إلى خليط رد فعل. إلغاء تنشيط الإنزيمات التي تفرخ في 65 درجة مئوية لمدة 20 دقيقة.
  2. [بكر] تضخيم المنطقة التنظيمية لمصلحة من الحمض النووي (في هذه حالة، زوج قاعدي ~ 350 الحمض النووي جزء يحتوي على منطقة المروج ثيرمونوكليسي [نشاط])، يتضمن موق....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

وضعنا بلازميد المستمدة من بماد32 التي يمكن أن يحقق أي مراسل بناء الانصهار في الكروموسوم من جزئ مثلى كروس مزدوجة (الشكل 1). هذا البناء يسمح للتحليل الكمي لأي منطقة التنظيمية التي تدعم إنتاج البروتين بروتينات فلورية خضراء وإشارة مضيئة فوق الخلفية. بلازميد يمنح المقاومة الأمبيسلّين (Apr) لصيانة ونشر في كولاي ويمنح الاريثروميسين المقاومة (مص) في المذهبة س. كما يمنح البناء المقاومة كلورامفينيكول (

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

الأمراض المعدية البكتيرية مشكلة صحية متزايدة في جميع أنحاء العالم بسبب الحصول على مقاومة المضادات الحيوية محددات46. لأن التكيف مع البيئات المضيف أمر ضروري للنمو والبقاء على قيد الحياة خلال العدوى، استراتيجيات تستهدف البرامج تعبير الجينات التي تزيد من اللياقة البدنية الممرض قد تكون مفيدة علاجية. واحد مثل هذا البرنامج هو مجموعة الجينات التي تسيطر عليها نظام مركبين ساير/S (TCS)، المعروض سابقا تلعب دوراً أساسيا في مأمن التهرب من47. ساير/S هو الناجم عن مجموعة متنوعة من العوامل، .......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

الكتاب يعلن أن لديهم لا تضارب المصالح المالية.

شكر وتقدير

ونحن نشكر ألكسندر هورسويل لهدية فsarAP1-تدتوماتو الانصهار، وكريسويل كارين للمساعدة في تحليل التدفق الخلوي. ونشكر أيضا الملك أليسا لإسداء المشورة بشأن التحليل الإحصائي. تم تمويل هذا العمل جزئيا "تحكيم البحث" الاستكشافي/الخلقية المعاهد الوطنية للصحة (منحة AI123708) وكلية أموال بدء التشغيل إلى SRB. وكان الممولين أي دور في تصميم الدراسة أو جمع البيانات وتفسير أو مقرر أن يقدم عمل للنشر.

....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
5٪ تشخيص هاردي لدم الأغنام(سانتا ماريا ، كاليفورنيا)A10
5-bromo-4-chloro-3-indolyl-&beta -D-galactopyranoside (X-Gal)ThermoScientificR0402
AmpicillinFisher ScientificBP1760-25
C57Bl / 6 MiceCharles RiverNA
ChloramphenicolSigma-AldrichC-0378
مجهر المسح الضوئي بالليزر متحد البؤرZeissNA
cryostat microtomeThermo ScientificNA
Culture ، CapVWR International2005-02512
D + 2: 25NA OligoIntegrated DNA Technologies (كورالفيل ، أيوا) NA
DNA LigaseNew England BiolabsM0202S
ErythromycinSigma-AldrichE5389
محلل التدفقBecton DickinsonNA
الخرز الزجاجيSigmaZ273627
Miniprep ، البلازميدPromegaA1220
مائي يهتز المدارينيو برونزويك InnovaNA
PCR تنقيةQIagen28106
محلول ملحي للفوسفات (PBS) قارئCellgrow46-013-CM
TecanNA
Precellys 24 homogenizerمختبرات بيرتينNA
pUC57-KanGenScript (بيسكاتواي ، نيوجيرسي) NA
Q5 Taq DNA PolymeraseNew England Biolabs (إبسويتش ، ماساتشوستس) إنزيماتM0491S
جديدة إنجلترا بيولابيس (إبسويتش ، ماساتشوستس)R0150S (PvuI) ، R3136S (BamHI) ، R0144S (BglII) ، R3131S (NheI) ، R0101S (EcoRI) ، R0141S (SmaI).
النسخ العكسينيو إنجلاند BioLabsE6300L
سانجر تسلسلجينيويز (جيرمانتاون ، دكتوراه في الطب)NA
Sub Xero تجميد الأنسجة الشفافة المتوسطةمرسيدس الطبيةMER5000
Superfrost Plus شرائح المجهرفيشر Scientific12-550-15
superloopGE Lifesciences18111382
حقنة ، فلترVWR International28145-481
Syto 40Thermo Fisher ScientificS11351غشاء بقعة الحمض النووي
TetracyclineSigma-AldrichT7660
مرق الصويا TrypticVWR90000-376
مقياس الطيف الضوئي المرئي للأشعة فوق البنفسجيةBeckman Coulter-DU350NA
وسيط تركيب Vectashield المضاد للبهتان معمختبراتH-1500
حمام لوحة التقييد الدائم DAPI Vector

المراجع

  1. Hood, M. I., Skaar, E. P. Nutritional immunity: transition metals at the pathogen-host interface. Nature Reviews Microbiology. 10 (8), 525-537 (2012).
  2. Lowy, F. Staphylococcus aureus infections. The New England Journal of Medicine. 339 (8), 520-5....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

استكشف المزيد من المقالات

مقايسة المراسل الفلوريالمجهر البؤريقياس التدفق الخلويالمكورات العنقودية الذهبيةتقطيع الأنسجةقياس شدة الفلورةالتعبير الجيني المكانيالتحليل في الموقعبروتين اندماجي GFP