يصف هذا البروتوكول منهجية لنقل Naegleria gruberi trophozoites مع بنية يتم الحفاظ عليها طوال تمرير trophozoites في المختبر ، وكذلك من خلال encystment و excystment.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
يصف هذا البروتوكول منهجية لنقل Naegleria gruberi trophozoites مع بنية يتم الحفاظ عليها طوال تمرير trophozoites في المختبر ، وكذلك من خلال encystment و excystment.
يتم الاحتفاظ بجميع جينات الريبوسوم في Naegleria trophozoites في الحمض النووي الريبوسومي الدائري المغلق خارج الكروموسومات (rDNA) الذي يحتوي على عنصر (CERE). في حين لا يعرف سوى القليل عن CERE ، فإن تحليل تسلسل الجينوم الكامل لثلاثة أنواع من Naegleria يوضح بوضوح أنه لا توجد صهاريج rDNA في الجينوم النووي. علاوة على ذلك ، تم تعيين أصل DNA واحد للتكرار في N. gruberi CERE ، مما يدعم الفرضية القائلة بأن CERE يتكاثر بشكل مستقل عن الجينوم النووي. تشير خاصية CERE هذه إلى أنه قد يكون من الممكن استخدام CERE الهندسي لإدخال بروتينات غريبة في Naegleria trophozoites. كخطوة أولى في استكشاف استخدام CERE كناقل في Naegleria ، قمنا بتطوير بروتوكول لنقل N. gruberi مع استنساخ جزيئي من N. gruberi CERE المستنسخ إلى pGEM7zf + (pGRUB). بعد النقل ، تم اكتشاف pGRUB بسهولة في N. gruberi trophozoites لمدة سبعة ممرات على الأقل ، وكذلك من خلال الكيس والكيس. كعنصر تحكم ، تم نقل trophozoites مع ناقل العمود الفقري ، pGEM7zf + ، بدون تسلسل N. gruberi (pGEM). لم يتم الكشف عن pGEM بعد المقطع الأول بعد النقل إلى N. gruberi ، مما يشير إلى عدم قدرته على التكاثر في كائن حقيقي النواة. تصف هذه الدراسات بروتوكول نقل Naegleria trophozoites وتثبت أن تسلسل البلازميد البكتيري في pGRUB لا يمنع النقل الناجح وتكرار استنساخ CERE المنقول. علاوة على ذلك ، سيكون بروتوكول النقل هذا حاسما في فهم الحد الأدنى من تسلسل CERE الذي يدفع تكراره في trophozoites ، وكذلك تحديد المناطق التنظيمية في التسلسل غير الريبوسومي (NRS).
يحتوي جنس Naegleria على أكثر من 45 نوعا ، على الرغم من أنه من غير المحتمل أن يتم تحديد جميع أعضاء الأنواع1. يمكن أن توجد النيجلرية بأشكال مختلفة: مثل trophozoites (الأميبا) ، أو السوط ، أو عندما تكون الموارد محدودة للغاية ، مثل الخراجات1،2،3،4. يعرف جنس Naegleria بنوعه الوحيد الخطير بشكل خاص ، Naegleria fowleri ، المعروف باسم "الأميبا آكلة الدماغ" (تمت مراجعته في1،2،3،4،5،6،7) ، وهو سبب التهاب السحايا والدماغ الأميبي الأولي القاتل عالميا تقريبا.
تقوم النيجلرية بتشفير الحمض النووي الريبي الخاص بها على CERE الموجود في النواة. يؤكد التسلسل الكامل لجينومات ثلاثة أنواع من النيجلرية عدم وجود الحمض النووي الريبي في الجينوم النووي8،9،10،11. استنادا إلى تسلسلات CERE المحدودة كاملة الطول ، يتراوح طول CERE من حوالي 10 kbp إلى 18 kbp. يحمل CERE لكل نوع من أنواع Naegleria صهريجا واحدا من الحمض النووي الريبوسومي (يحتوي على الحمض النووي الريبوسومي 5.8 و 18 و 28S) على كل من حوالي 4000 CERE لكل خلية12،13،14. بخلاف الحمض النووي الريبوزي (rDNA) ، يحتوي كل CERE على تسلسل كبير غير rDNA (NRS). تختلف أحجام CERE بين الأنواع. ترجع الاختلافات بشكل أساسي إلى الطول المتغير ل NRS ، حيث يتم الحفاظ على تسلسلات rDNA بشكل كبير عبر الجنس1،15،16،17،18،19،20. يوفر رسم خرائط لأصل واحد لتكرار الحمض النووي داخل N. gruberi CERE NRS21 دعما قويا للفرضية القائلة بأن Naegleria CERE يتكاثر بشكل مستقل عن الجينوم النووي.
N. gruberi هي أميبا غير مسببة للأمراض تستخدم غالبا لدراسة بيولوجيا النيجلرية . قمنا بتطوير منهجية لتحويل N. gruberi trophozoites مع استنساخ CERE من نفس النوع لاختبار الفرضية القائلة بأن Naegleria amoebae تتسامح مع وتكرار CERE بشكل مستقل داخل trophozoites. تم تحقيق ذلك عن طريق تحويل N. gruberi مع استنساخ كامل الطول من N. gruberi CERE إلى trophozoites ومتابعة مصائر استنساخ CERE المانح عن طريق تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR). ويرد في الشكل 1 لمحة عامة عن البروتوكول. توضح البيانات المقدمة هنا أنه يمكن اكتشاف استنساخ المتبرع من خلال سبعة مقاطع على الأقل في زراعة الأنسجة ، وكذلك الحفاظ عليها من خلال الكيس والكيس. تشكل هذه الدراسات الأساس لوسيلة لتشريح كيفية تكرار CERE ، وكذلك استكشاف استخدامه كناقل لنقل Naegleria.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يتم سرد تفاصيل الأنواع والكواشف والمعدات المستخدمة في هذه الدراسة في جدول المواد. يتم توفير تسلسل بنية pGRUB لزوج القاعدة 17004 في الملف التكميلي 1.
1. زراعة التروفوزويتات
2. نقل التروفوزويتات
3. عزل CERE من النيجلرية
4. الكشف عن تفاعل البوليميراز المتسلسل للتروفوزويتات المحولة
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يوضح تفاعل البوليميراز المتسلسل للتروفوزويتات التي تم نقلها باستخدام pGRUB أن CERE المنقول يتم اكتشافه من خلال سبعة ممرات على الأقل من trophozoites ، بالإضافة إلى التكيسات و excystment (الشكل 4). البادئات المستخدمة في تلدين تفاعل البوليميراز المتسلسل لكل من ناقل pGEM وتسلسل CERE ، وبالتالي ضمان عدم اكتشاف تفاعل البوليميراز المتسلسل ل CERE الأصلي. أشار تفاعل البوليميراز المتسلسل بعد نقل pGEM إلى تروفوزويتات إلى أن pGEM كان سالبا (الشكل 4) ، مما يشير إلى أن البلاز...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول المبين هنا واضح جدا ، على الرغم من أن كل بناء سيتطلب على الأرجح درجة معينة من التحسين ، لا سيما نسبة كاشف نقل الحمض النووي ، اعتمادا على طبيعة البناء وأنواع النيجلرية المستخدمة. لقد اختبرنا كاشف نقل واحد فقط متاح تجاريا باستخدام هذا البروتوكول ، ولكن من المحتمل أن يكون العديد من الآخرين فعالين. بالنظر إلى استخدام نسخة كاملة الطول من CERE ، تحتوي على أصل وظيفي للتكرار وبالتالي التكرار بشكل مستقل ، فإن البناء يمتلك جميع آلات النسخ المتماثل حقيقية النواة اللازمة. إذا تم إدخال استنساخ جزئي في متجه pGEM ، ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ولم يعلن عن أي تضارب في المصالح المالية.
تم تمويل هذه الدراسات جزئيا بمنحة من صندوق جورج ف. هاديكس بجامعة كريتون (KMD). يتم إنشاء الشكل 1 في biorender.com ، ويتم إنشاء الشكل 3 في benchling.com.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| Agarose | Bio Rad | 161-3102 | |
| أسيتات الأمونيوم | سيجما ألدريتش | A-7330 | |
| كلوريد الكالسيوم | Sigma Aldrich | C-4901 | |
| قوارير ثقافة | |||
| DNAse | Sigma Aldrich | D-4527 | |
| EDTA ، 0.5 M | Affymetrix | 15694 | |
| جهاز جل الفصادة الكهربائية | Amersham Biosciences | 80-6052-45 | |
| أنابيب Eppendorf ، 1.5 مل | فيشر Scientific | 05-408-129 | |
| أنابيب Eppendorf ، 2 مل | فيشر Scientific | 05-408-138 | |
| الإيثانول ، 100٪ | مختبرات ديكون | 2716 | |
| إيثيديوم بروميد | سيجما ألدريتش | E-8751 | |
| مصل الأبقار الجنيني | جيبكو | 26140 | |
| حمض الفوليك | سيجما ألدريتش | F7876-25G | |
| GeneRuler 1 كيلو بايت بالإضافة إلى سلم | حراري علمي | SM1331 | |
| حمض الخليك الجليدي | فيشر Scientific | UN2789 | |
| GoTaq Green PCR Master Mix | Promega | M7122 | |
| تسخين | حرارية علمية | 88871001 | |
| مقياس الدم | Hausser Scientific | 1483 | |
| Hemin | Sigma Aldrich | 51280 | |
| كلوريد الحديد | Sigma Aldrich | 372870-256 | |
| Ligase | NEB | M2200S | |
| Magneisum Chloride | Fisher Scientific | M33-500 | |
| Microfuge | Thermo Scientific | MySpin 12 | |
| مجهر | نيكون | TMS | |
| N. gruberi< / em> | ATCC | 30224 | |
| الحمض النووي | Chem Impex Int ' l | # 01625 | |
| Peptone | Gibco | 211677 | |
| pGEM | Promega | P2251 | |
| فوسفات البوتاسيوم | Sigma Aldrich | P0662-500G | |
| PowerPac HC وحدة إمداد الطاقة الكهربائي | BioRad | 1645052 | |
| كواشف كلوريد الصوديوم | MCB | SX0420 | |
| فوسفات الصوديوم ، ثنائي القاعدة | سيجما ألدريتش | S2554 | |
| جهاز طرد مركزي منضدي | eppendorf | 5415R | |
| تريس ، قاعدة | Sigma Aldrich | T1503-1KG | |
| Trypan Blue ، 0.4٪ | Gibco | 15250-061 | |
| ViaFect Reagent | Promega | E4981 | |
| Weigh | Scale Denver Instruments | APX-60 | |
| مستخلص الخميرة | جيبكو | 212750 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.