在参与宿主因素的高通量筛选基于显微镜的检测方法布鲁氏菌 Hela细胞感染

摘要

描述了两种基于显微镜的高通量筛选布鲁氏菌感染相关宿主因子的测定法。进入检测检测布鲁氏菌进入所需的宿主因子，终点检测检测细胞内复制所需的宿主因子。虽然适用于替代方法，但 HeLa 细胞中的 siRNA 筛选用于说明实验步骤。

摘要

布鲁氏菌的物种是感染的动物作为天然宿主兼细胞内病原体。传播给人类最常通过与受感染的动物的直接接触或通过污染的食物摄入引起的，并可能导致严重的慢性感染。

布鲁氏菌可以侵入的专业和非专业的吞噬细胞和内质网（ER）衍生空泡内复制。 布鲁氏菌对进入宿主细胞，溶酶体降解的回避和复制在ER形腔室所需的宿主因素仍是未知。在这里，我们描述两个测定以鉴定参与在HeLa细胞布鲁氏条目和复制宿主因素。该协议描述了使用RNA干扰的同时，可应用替代的筛选方法。该测定法基于检测荧光标记的细菌使用自动化在荧光标记的宿主细胞宽视野显微镜。荧光图像用CellProfiler标准化图像分析管道，允许单细胞为基础的感染得分进行分析。

在端点检测，细胞内的复制感染两天后进行测量。这使得细菌交通到增殖的细菌进入。 布鲁氏菌已成功建立了一种细胞内的利基将因此已在宿主细胞内增殖强烈围绕后12小时开始他们的复制利基。因为细胞内的细菌会的数量大大超过个别的细胞外或细胞内非复制性的细菌，应变组成型表达绿色荧光蛋白可以使用。然后强GFP信号是用来识别被感染的细胞。

与此相反，对于条目测定是必不可少的细胞内和细胞外的细菌区分开来。这里，被用于四环素诱导的GFP的菌株的编码。感应与由庆大霉素胞菌的同时失活的GFP使细胞内和细胞基于所述GFP信号外细菌之间的分化，与仅细胞内细菌能够表达GFP。这允许鲁棒检测单胞菌的启动细胞内增殖之前。

引言

布鲁氏菌物种是属于类α-变形菌的革兰氏阴性，兼性细胞内病原体。它们引起流产和不孕在其自然宿主如牛，山羊，绵羊或导致在流行地区严重的经济损失。布鲁氏菌病是最重要的人畜共患病引起全球每年超过五十万新的人类感染¹之一。传输给人类最常用的是与受感染动物的直接接触或通过污染的食物摄入引起的，如未经高温消毒的牛奶。发热疾病的症状是非特异性的，这会导致困难布鲁氏菌病诊断。如果不治疗，患者可发展为慢性感染更严重的症状，如关节炎，心内膜炎，和神经病^2。

细胞水平上的布鲁氏菌能够侵入吞噬细胞和非吞噬细胞和细胞内内复制车厢被称为布鲁氏菌含泡（BCV）。细菌的内化外消旋，卢，和Cdc42 ³直接激活需要肌动蛋白骨架重排。真核宿主细胞内部，沿BCV内吞途径贩卖，尽管与溶酶体的相互作用，细菌设法避免降解^4。由囊泡ATP酶的BCV酸化时需要引起细菌IV型分泌系统^（T4SS）5的表达。据认为，由T4SS分泌细菌效应是必不可少的布鲁氏菌 ，以确立其复制利基，由于T4SS ⁶的缺失或囊泡ATP酶引线抑制在建立细胞小生⁷的缺陷。细菌中，直到他们贩卖的阶段不复制 达成ER衍生的液泡车厢^8。一旦细胞内增殖时，BCV在CL发现与ER标志物如钙联接蛋白和葡萄糖-6-磷酸酶⁶ OSE关联。

由布鲁氏菌进入细胞，避免溶酶体降解，最后复制在ER-状隔间的分子机制仍是未知。参与感染的不同步骤宿主因素主要被确定的目标的方法或小规模小干扰RNA（siRNA）在果蝇细胞⁹执行屏幕。这些都揭示个人的宿主因素的布鲁氏菌感染过程中的贡献，但我们仍远未整个过程有全面的了解。

这里，协议，允许使用与自动宽视场荧光显微镜和自动图像分析相结合的大型RNA干扰（RNAi）筛选人类宿主因子的鉴定呈现。 HeLa细胞反向siRNA转染作为describ进行ED早期^10,11稍作修改。端点测定覆盖除了出口和感染邻近细胞的布鲁氏菌细胞内的生命周期的很大一部分。为了进一步表征在端点测定法鉴定的命中，则使用一个修改协议，以确定所涉及的感染的早期步骤的因素。

组成型表达GFP一个流产布鲁氏菌菌株用于细菌的地方允许感染细胞两天端点检测。在此期间，细菌进入细胞，投放到ER衍生的复制利基，并在周围核空间复制。高水平的GFP信号然后可用于可靠地检测含复制的细菌的单个细胞。

为了研究在高通量检测布鲁项，它是能够细胞内外细菌区分重要。该方法在这里circumv介绍经济需求测试的细胞内和细胞外的细菌差速器抗体染色。它是基于一个布氏杆菌菌株表达结合的四环素诱导的GFP与DsRed的组成型表达。组成型DsRed的标志物的存在允许在样品中存在的所有的细菌的鉴定。 GFP表达是由庆大霉素加入无毒四环素类似物无水四环素（ATC）与细胞外细菌的灭活同时的（GM）诱导。而细胞不透抗生素了Gm杀死胞外细菌，的aTc可以进入宿主细胞并在细胞内细菌选择性诱导GFP表达。此双报告允许使用宽视场显微镜从胞菌（仅DsRed的信号）单胞菌（GFP和DsRed的信号）的健壮的分离。为了通过细胞内布鲁氏菌达到可检测的GFP表达，我们已经发现，通过的aTc 4小时的诱导导致RELI能信号。类似的诱导方案在胞内细菌选择性地表达GFP先前已用于研究细胞内的志贺氏菌 ^12。

方案

注意:用活流产布鲁氏菌菌株的所有工作必须考虑到所有必要的法规和安全防范生物安全3级（BSL3）实验室内进行。

1.筛选板的制备和细菌细胞的培养

1. 流产布鲁氏菌发酵剂的制备
   1. 条纹流产布鲁氏菌在含有50μg/ ml卡那霉素（TSA /公里）一个胰酶大豆琼脂（TSA）平板2308（B.流产 ）-80℃的牛奶库存。在37℃下孵育板3-4天。采用应变流产布鲁氏菌 2308 pJC43（apHT :: ^GFP）13端点检测和应变流产布鲁氏菌 pAC042.08（apht ::红色荧光蛋白，TETO ::四面体-GFP）的入口检测。
      注意: 流产布鲁氏菌的光滑脂多糖（LPS）是一个重要的毒力决定，但粗糙突变体可以在相对 ​​高的频率¹⁴发生。 W¯¯Ë因此建议用这个实验启动前测试应变文化的地位。
   2. 四个TSA /公里板Restreak细菌覆盖全板，并在37°C孵育2-3天。
   3. 使用从TSA /公里板在10毫升10％灭菌脱脂牛奶一次性塑料环，转让和悬浮细菌。确保细菌以及悬浮以确保在所有发酵剂培养物一致的细菌浓度。
   4. 等分试样将250μl细菌悬浮液中于2ml螺旋盖试管并冷冻在-80℃。
   5. 解冻起始培养物的等分试样，并转移25微升，50微升，100微升细菌起子培养分开加入250ml螺旋盖瓶用50ml胰蛋白酶大豆肉汤（TSB）中含有50μg/ ml卡那霉素（TSB /公里） 。密封用封口膜的瓶子。
   6. 过夜孵育以100rpm和37℃的轨道振荡器的瓶子。
   7. 测量在600 n中的光密度米（OD _600），以确定过夜培养后达到的OD ₆₀₀ = 0.8-1.1所需起始培养的体积。
2. HeLa细胞的制备
   1. 生长的HeLa细胞在Dulbecco改进的在37℃的潮湿培养箱中在补充有10％胎牛血清（FCS）（DMEM / 10％FCS）中，用5％CO ₂生长细胞至80％汇合的Eagle培养基（DMEM）中。
3. 准备与siRNA的隔离板。
   1. 稀释在无RNase水的siRNA到0.32μM的终浓度。转印5微升/孔黑色透明孔平底384-孔板。
      1. 使用，列1 2，23和24的标准控件。对于阴性对照，使用非靶向siRNA（加扰）和模拟井无siRNA（即仅转染试剂）。用于转染的控制，可使用能诱导细胞死亡的siRNA（KIF11），以及涉及在布鲁氏菌感染（ 例如 ，ARPC3已知宿主因素的阳性对照，参与肌动蛋白聚合的Arp2 / 3复合）的一个组成部分。转移市售的siRNA库或自定义的siRNA到其余的孔中。
      2. 密封板可剥离的铝箔​​。在-20℃储存板。
         注意:板可以储存在-20℃至少6个月，至根据制造商的建议年。

2.反向siRNA转染

1. 在300 XG解冻离心黑色384孔板，在室温下20分钟。
   注意:这将降低所有可能粘附到盖子或孔的一侧的液体。
2. 在DMEM 200无FCS在室温下:通过稀释转染试剂1准备转染培养基。使用比现有20分钟不再准备转染培养基。仔细混合使用前解决方案。
3. 添加25微升转染培养基到每个使用试剂分配器井并且通过移动该板来回混合溶液。
4. 孵育1小时的板在室温下，以允许的siRNA /转染试剂复合物的形成。
5. 在此期间，通过用2.5ml的0.05％胰蛋白酶-EDTA的PBS（胰蛋白酶）洗涤一75cm ²的烧瓶中的子融合细胞一旦制备HeLa细胞。
6. 添加1.5毫升新鲜胰蛋白酶，将烧瓶转移到37℃2-3分钟，直到细胞围捕。
7. 悬浮细胞在10ml预热的DMEM / 16％FCS中。
8. 计数细胞使用自动细胞计数器和制备的在DMEM / 16％FCS中10,000个细胞/ ml的细胞悬浮液。
9. 加入50μl细胞悬液，每孔用导致500个细胞/孔的试剂分配器。
10. 移动板来回实现甚至细胞的分布。留在室温下将板5-10分钟，以允许细胞定居下来。
11. 用封口膜密封该板孵育它72小时上的预热铝板在5％的CO ₂中的37℃湿润培养箱中。
    注意:预热铝板允许在整个384孔板相等的温度分布。

3.感染与固定

1. 感染前一天，接种在B的1.1.7确定的量在250毫升50毫升TSB /公里介质流产起子培养螺丝帽瓶中。密封该瓶用Parafilm和在37℃和100rpm的轨道摇床过夜生长的细菌OD ₆₀₀ = 0.8-1.1。
2. 测量细菌培养的外径₆₀₀和通过稀释细菌培养在DMEM / 10％FCS中，以达到感染复数（MOI）的所需多样性制备感染培养基。
   注意:要获得在HeLa细胞5-10％的感染率，10000的MOI使用。一个MOI滴定曲线应为每种细胞类型，以获得最佳的感染率来执行。
3. 交换384孔板的转染培养基用50微升感染培养基的使用自动板洗涤器。
4. 离心384孔板在400 xg离心4℃20分钟。
   注意:这有助于同步感染过程。
5. 用封口膜密封该板，并用5％的CO ₂孵育其放在预热的铝板在37℃的潮湿培养箱中培养4小时。
6. 用含有100微克/毫升了Gm使用自动洗板灭活胞菌的DMEM / 10％FCS中洗涤细胞（使用200μl/孔溢出清洗）。
   注:在溢出清洗，自动洗板机同时免除和抽吸介质。
7. 有关条目测定法中，洗涤细胞用含有100微克/毫升Gm与100纳克/毫升的aTc使用自动洗板机的DMEM / 10％FCS中的第二时间（使用200μl/孔溢出清洗）。
8. 用封口膜密封该板，并在37℃湿润培养箱中，用5％CO ₂的另一个它返回到预热的铝板40小时或4小时，分别在端点检测和入口测定。
9. 为固定，使用自动洗板（使用200μl/孔溢出洗涤）洗涤各孔用PBS。
10. 交换的PBS用自动洗板机中的0.2M HEPES 50微升3.7％多聚甲醛在pH7.4（PFA）。
    注:警告:PFA是吸入有毒的，与皮肤接触及吞食。
11. 孵育在室温下20分钟。
12. 使用自动洗板机交换用50μlPBS固定网上平台。注:样品现已准备在需要时从BSL3取出。
    注意:从BSL3设施任何样品的去除受程序的风险评估和验证，并取决于对生物安全的有关法规。

4.染色

1. 用50μl的PBS洗涤细胞两次。
2. 透于50μl0.1％的Triton-X-100的PBS细胞10分钟。
3. W¯¯灰细胞三次，用PBS。加入20μl的PBS含有1微克/毫升的DAPI（4'，6-二脒基-2-苯基）孵育在室温下30分钟。
4. 洗涤细胞三次在PBS避光染色用铝箔。

5.成像

1. 设置用于图像采集的自动化宽视场显微镜。
   注意:用于使用MetaXpress软件分子器件ImageXpress显微镜的设置如下所述。适当的硬件规格和图像处理软件替代2D宽视场显微镜设备可以使用（详见材料/设备表）。
   1. 选择10X客观，相机分级= 1，增益= 1。
   2. 选择对应于该384孔板的板形式。
   3. 获得每孔9点。
   4. 使用"启用基于激光焦点"和"聚焦板井底"。
   5. 设置"第一井"作为初始为好发现样品和站点自动对焦"所有网站"。
   6. 使用DAPI通道手动设置Z-偏移焦点。
   7. 手动选择Z-从偏移量为DAPI所有其他通道。
   8. 手动修正的曝光时间的所有信道，以确保一个较宽的动态范围，低曝光过度。
      1. 获取使用自动曝光功能的代表部位的图像。使用此曝光时间图像3-5遗迹遍布板及以上的所有站点手动调整曝光时间，直到亮的像素达到了〜最大亮度的80％。
   9. 图片使用端点检测的DAPI和GFP渠道全板。对于进入试验选择另外RFP通道。

6.自动图像分析

注:CellProfiler 2 ^月15日被用作图像分析软件来分割细胞和细菌的对象并执行自动测量电所确定的对象中对此语句。该软件提供了单独的模块，其可以被组合成一个管道，将连续执行上的所有图像的模块图像分析算法，以自动执行特定的图像分析的任务。按照该协议，安装CellProfiler 2.1.1或更高版本。然后，加载提供管道，并按照以下说明调整模块中所需的参数。所有管线的各个模块的描述可以在补充文件中找到。

注意:两个单独的管道被用于每个测定。第一管线计算阴影模型，其用于通过所述第二管道以校正之前分析图像。阴影校正被施加到图像以减少从显微镜不均匀光路的影响。计算在所述第一管道中的阴影模型是一个漫长的过程，但结果会更高的准确性。

1. 端点检测
   1. 计算着色模型
      1. 进入"文件"菜单，选择"导入"→"从文件管道..."，然后选择所提供的管道"BrucellaShadingCorrectionPart1-Ver007"。当被问及是否将传统的管道进行转换，回答"不转换"。
      2. 进入"输出"→"查看输出设置"，然后选择与图像输入文件夹和所产生的着色模型输出文件夹。
      3. 在模块（1）"LoadImages"，调整的名称为"文字，这些图像具有在共同的"相匹配的图像的名称。
      4. 确保没有模块取消选中旁边模块的所有符号眼球运行完整分析前展示自己的显示器。注意:此显著减小所需的计算资源，同时处理管道。
      5. 按"分析图像"开始着色模型的计算。
   2. 运行图像分析
      1. 进入"文件"菜单，选择"导入"→"从文件管道..."，然后选择所提供的管道"BrucellaEndpointWithShadingCorrectionPart2-Ver007"。当被问及是否将传统的管道进行转换，回答"不转换"。
      2. 进入"输出"→"查看输出设置"，然后选择与图像输入文件夹和生成的电子表格输出文件夹。
      3. 在模块（1）"LoadImages"调节"的文本，这些图像具有在共同的"相匹配的图像的名称的名称。
      4. 在模块（2）"LoadSingleImage"，通过选择的位置，并在两个着色模型的文件名加载6.1.1下计算出的着色模型。
      5. 在模块（4） - （5）"ImageMath"，调整参数相匹配的显微摄像机的位深度"通过乘以第一图像"。为8位和16位图片参数设置为"1.0"，12位图像参数设置为"16.0"。
      6. 在模块（9）"ImageMath"调整参数"通过第二图像正片叠底"的值（开始与0.25），这将抑制DAPI染色布鲁氏菌信号，而抑制细胞核。
         1. 点击"开始测试模式"，然后激活通过点击模块的相应的图标暂停符号和模块（9）显示功能。
            注:暂停符号会显示为黄色，而如果激活眼部符号会显示一个开放的眼睛。
         2. 点击"运行"运行分析到与主动暂停符号模块（9）。要为模块，按"步"测试值。
         3. 右键单击新开张的形象，并设置"图像对比度"到"日志归一化"。多次回踩模块（9），调整参数"乘以第二形象"，以及步过Ť他再次模块，直至而在指示过减法的同时黑色区域，结果图像中最小的布鲁氏菌信号被完全抑制。
      7. 在模块（10）"IdentifyPrimaryObjects"，设置参数"下限门槛"足够高（从零开始），使原子核是分段和背景被忽略。
         1. 以在模块为模块（10），步骤识别物有所值并如步骤6.1.2.6.1和6.1.2.6.2说明显示输入图像。
         2. 右键单击输入图像和显示直方图。
            注意:直方图的峰通常表示背景。
         3. 从背景强度开始增加参数，直到核的良好分割为显示的输出图像中实现。
            注:设置超过背景强度更高的阈值是空的网站尤其重要。
      8. 在模块（15）4; FilterObjects"，调整参数"最小值"，以便在核细胞清晰可见布鲁保持，和所有其他被滤除在此步骤中，忽略布鲁细胞核外。
         1. 要确定一个很好的价值，步过该模块，如步骤6.1.2.6.1和6.1.2.6.2说明显示输出图像。从零，其中标识为受感染的所有单元格开始，并增加小步骤的值，直到仅在核细胞清晰可见布鲁氏菌被保留。
      9. 在模块（16），"FilterObjects"，调整参数"最小值"，使细胞清晰可见布鲁氏菌在核周被保持，并且过滤掉所有其他细胞。使用类似的方法与先前模块中。
      10. 在模块（17）"FilterObjects"，调整参数"最小值"，使细胞清晰可见布鲁氏菌在涡onoi胞体被保留，并过滤掉所有其他细胞。使用类似的方法与先前模块中。
          注意:Voronoi单元体是核的径向延伸由25个像素与相邻的Voronoi细胞体没有重叠。
      11. 退出测试模式，并确保没有模块取消选中旁边模块的所有符号眼球运行完整分析前展示自己的显示器。
          注意:此显著减小所需的计算资源，同时处理管道。
      12. 按"分析图像"开始分析。
      13. 当分析完成后，检查所得到的PNG图像以及该CSV片，以确保分析整个板可靠地工作。
2. 进入分析
   1. 计算着色模型
      1. 进入"文件"菜单，选择"导入"→"管道从文件..."，然后选择提供Ð管道"BrucellaShadingCorrectionPart1-Ver007"。当被问及是否将传统的管道进行转换，回答"不转换"。
      2. 进入"输出"→"查看输出设置"，然后选择与图像输入文件夹和所产生的着色模型输出文件夹。
      3. 在模块（1）"LoadImages"调节"的文本，这些图像具有在共同的"相匹配的图像的名称的名称。
      4. 确保没有模块取消选中旁边模块的所有符号眼球运行完整分析前展示自己的显示器。
         注意:此显著减小所需的计算资源，同时处理管道。
      5. 按"分析图像"开始着色模型的计算。
   2. 运行图像分析
      1. 进入"文件"菜单，选择"导入"→"管道从文件..."，然后选择providED管道"BrucellaEntryWithShadingCorrectionPart2-Ver007"。当被问及是否将传统的管道进行转换，回答"不转换"。
      2. 进入"输出"→"查看输出设置"，然后选择与图像输入文件夹和生成的电子表格输出文件夹。
      3. 在模块（1）"LoadImages"调节"的文本，这些图像具有在共同的"相匹配的图像的名称的名称。
      4. 在模块（2）"LoadSingleImage"，通过选择的位置，并在两个着色模型的文件名加载6.2.1下计算出的着色模型。
      5. 在模块（4） - （5）"ImageMath"，调整参数相匹配的显微摄像机的位深度"通过乘以第一图像"。对于8位和16位的图像参数设置为"1.0"，12位图像参数设置为"16.0"。
      6. 在模块（6）"IdentifyPrimaryObjects"，设置参数"罗WER阈值"不够高的约束，只有原子核是分段和背景被忽略。
         1. 以识别模块（6），步骤在模块良好的值，并在步骤6.1.2.6.1和6.1.2.6.2说明显示输入图像。
         2. 右键单击输入图像和显示直方图。
            注意:直方图的峰通常表示背景。
         3. 从背景强度开始增加参数，直到核的良好分割为显示的输出图像中实现。
            注意:设置上述背景的阈值是空的网站很重要的。
      7. 在模块（8）"IdentifyPrimaryObjects"，设置参数"下限阈值"不够高，只有布鲁氏菌是分段和背景被忽略。
         1. 以识别模块（8），步骤在模块良好的值，并在步骤6.1.2.6.1和6.1.2.6.2说明显示输入图像。
         2. 右键单击输入图像和显示直方图。
            注意:直方图的峰通常表示背景。
         3. 从背景强度开始增加参数，直到所显示的输出图像中的布鲁氏菌的良好的分割实现。
            注意:设置上述背景的阈值是空的网站很重要的。
      8. 在模块（11）"FilterObjects"，调整参数"最小值"，使背景和文物被过滤掉的，只有殖民地布鲁氏菌保持。
         1. 要确定一个很好的价值，步过该模块，如步骤6.1.2.6.1和6.1.2.6.2说明显示输出图像。在6.2.2.7和逐步选择的值开始增加，直到仅布鲁氏菌的对象保持。
      9. 退出测试模式，通过unche运行完整分析之前，确保没有模块的展示自己的显示器盛泰旁边模块的所有眼球的符号。
         注意:此显著减小所需的计算资源，同时处理管道。
      10. 按"分析图像"开始分析。
      11. 当分析完成后，检查所得到的PNG图像以及该CSV片，以确保分析整个板行​​之有效。

7.感染评分

注意:这对细胞活力显著影响的siRNA必须谨慎考虑，因为这可以促进假阳性发现。一个改变的细胞数会影响实际MOI和必需基因靶向可以对病原体感染多效性影响。而通过的siRNA不完全耗尽允许必需基因的研究中，这些目标必须被通过其他方法（ 例如，药物干扰），以证实它们作为宿主因素的作用进行验证感染期间。

1. 端点分析
   1. 打开步骤6.1.2.12产生该CSV片和除以感染的细胞的数目（CellProfiler读出:"Count_InfectedCells"）计算出每孔的感染速率由细胞的总数（CellProfiler读出:"CountNuclei"）。如果每口井多个站点已经成像，首先总结所有站点每口井，建成了每孔数感染的细胞和细胞每孔总数。
   2. 执行ž得分正常化占板与板的变化，如果板含有足够的非击中的siRNA。假设有足够数量每盘不打siRNA的中频饱满库筛选。
      
2. 进入分析
   1. 打开步骤6.2.2.10产生该CSV片和除以感染的细胞的数目计算出每孔的感染率（CellProfiler读出:"Count_InfectedCeLLS"）的细胞总数（CellProfiler读出:"CountNuclei"）如果每口井多个站点已经成像，首先总结所有站点每口井，建成了每孔数感染细胞和每孔总数量的细胞。
   2. 量化感染细胞的细菌载荷，估计由每个感染细胞内细菌所占据的平均面积。为此，除所有细胞内细菌与细胞重叠的累计面积（CellProfiler读出:"AreaOccupied_AreaOccupied_TrueIntPathogenInCells"）由被感染的细胞在此站点的数目。考虑到伪影，使用该读出作为阱读出的所有地点的中位数。
      注意:如果该试验被用作含大量参与布鲁氏菌感染基因的跟进检测，不适用Z分数正常化。相反，如果使用模拟井作为参考，以占板与板的变化进行正常化。

结果

图1A示出用于自动识别在端点检测感染细胞的图像分析的一个例子。用DAPI染色的HeLa细胞的细胞核被确定，包围核8像素宽度的周围核，以及由25个像素的核的扩展Voronoi单元体进行了计算。因为细菌主要增殖在围核的空间，在这个范围内的小区的GFP强度是最稳健的测​​定感染的和非感染的细胞之间进行区分。在某些情况下，细菌被发现围核或覆盖的外扩散与核很大程度上。因此，这两个附加的对象也被认为是感染的细胞的鉴定。分割以及GFP强度测量用图像分析软件CellProfiler 2进行。

布鲁氏菌 3成功入侵肌动蛋白重排。因此，肌动蛋白重塑部件的消耗是用于siRNA筛选合适的阳性对照。我们已经发现，Arp2 / 3复合部件，其参与肌动蛋白聚合的的siRNA介导的枯竭，强烈抑制HeLa细胞的布鲁氏菌感染（未公布的数据）。因此，ARPC3击倒用作阳性对照。如在图1B中<...

讨论

细菌病原体已经进化出许多策略来纵真核宿主细胞以使其受益。引起急性感染的病原体通常表现出快速增殖，并伴随着免疫系统的显着警报和受感染细胞活力的丧失。相比之下， 布鲁氏菌 和其他引起慢性感染的病原体设法在宿主细胞内建立持久的相互作用。因此，细菌需要在不破坏细胞稳态的情况下微调宿主细胞功能以使其受益。在基因组尺度上识别参与感染过程的宿主细胞因子的常用策略是使用系统性基因耗竭，例如通过 siRNA 与感染的功能读数耦合。在这里，我们提出了适用于基于荧光细菌检测的高内涵、高通量筛选的方案。

成功大规模筛查的一个重要方面涉及强大的自动图像分析和感染评分。这里描述的方法依赖于通过DAPI染色检测细胞核，这通常非常稳健，以及定义测量病原体信号的感兴趣区域。终点测定利用检测核周、细胞核和 Voronoi 细胞体中的增殖细菌。这样可以可靠地识别受感染的细胞。此外，它还允许为各个隔间定义不同的阈值。虽然细胞核和细胞核周的阈值可以设置得相对较低，但 Voronoi 细胞体应采用更高的阈值。这有助于避免从邻近细胞检测到GFP信号，这一点很重要，因为终点测定持续五天，在此期间HeLa细胞增殖...

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
胰蛋白酶大豆琼脂 （TSA）	BD	236950
胰蛋白酶大豆肉汤 （TSB）	Fluka	22092
硫酸卡那霉素	Sigma-Aldrich	60615
脱脂牛奶
250 毫升螺旋盖瓶	康宁	8396
DMEM	Sigma-Aldrich	D5796
胎儿小牛血清 （FCS）	Gibco	10270	热灭
胰蛋白酶-EDTA （0.5%）	Gibco	15400-054	10x 储备液，在 PBS
Scepte 2.0 细胞计数仪	Merck Milipore	PHCC20060	中
Greiner CELLSTAR 384 孔板	Sigma-Aldrich	M2062
可剥离铝箔	Costar	6570
试剂分液器："Multidrop 384 试剂分液器"	Scientific	5840150	替代试剂分液器。
转染试剂："Lipofectamine RNAiMAX	Invitrogen	13778-150
自动洗板机："洗板机 ELx50-16"	BioTek	ELX5016	该洗板机包含一个适用于 384 孔板的 16 通道歧管。它可放入生物安全柜中，并在清洗过程中有一个盖子覆盖板，从而降低了产生气溶胶的风险。可以使用具有类似功能的替代洗板机。
庆大霉素	Sigma-Aldrich	G1397
盐酸无水四环素	Sigma-Aldrich	37919	100 μ将 100% 乙醇中的 g/ml 溶液保持在 -20 °C 在铝箔 PBS 中避光保护
PBS	Gibco	20012
多聚甲醛	Sigma-Aldrich	P6148	溶于 0.2 M HEPES 缓冲液中，pH 值为 7.4。储存在 -20 °C 并在使用前一天新鲜解冻。注意，PFA 吸入、皮肤接触和吞咽有毒。
HEPES	Sigma-Aldrich	H3375
Triton X-100	Sigma-Aldrich	T9284
DAPI	Roche	10236276001
加扰 siRNA	Dharmacon	D-001810-10
Kif11 siRNA	Dharmacon	L-003317-00
ARPC3 siRNA	Dharmacon	L-005284-00
流产布鲁氏菌 2308
pJC43 （apHT：：GFP）			Celli et al.12
pAC042.08 （apht：:d sRed， tetO：：tetR-GFP）			构建：用 EcoRI 消化 pJC44 4 然后用 Klenov 酶产生平末端，随后用 SalI 消化。使用引物 prAC090 和 prAC092 从 pNF106 扩增 TetR-GFP。用 SalI 消化后，将 TetR-GFP 产物连接到消化的 pJC44 载体上。
引物 prAC090	Sigma-Aldrich		TTT TTG AAT TCT GGC AAT TCC GAC GTC TAA GAA ACC
引物 prAC092	Sigma-Aldrich		TTT TTG TCG ACT TTG TCC TAC TCA GGA GAG CGT
TC HeLa CCL-2	ATCC	CCL-2
ImageXpress Micro	Molecular Devices	IXM IMAGING MSCOPE	配备精密电动 Z 载物台的自动细胞成像显微镜。可以采用下面指定的自动显微镜替代系统以及硬件和软件的替代组件。
高速激光自动对焦	分子器件	1-2300-1037
CFI Super Fluor 10X 物镜	尼康	MRF00100	N.A 0.50，W.D 1.20 mm，DIC 棱镜：10X，弹簧加载
光度 CoolSNAP HQ 单色 CCD 相机	Molecular Devices	1-2300-1060	1,392 x 1,040 成像像素，6.45 x 6.45 和微像素;m 像素，12 位数字化
MetaXpress 软件 Molecular	Devices	9500-0100
LUI-Spectra-X-7	流明	SPECTRA X V-XXX-YZ	光引擎。使用以下光源： 紫色 （DAPI）、青色 （GFP）、绿色/黄色 （RFP）
用于 DAPI 的单波段激励器 用于 DAPI	的	FF01-377/50-25
用于 DAPI 的单波段发射器		FF02-447/60-25
DAPI 的单波段二向色性		FF409-Di03-25x36
用于 GFP 的单波段激励器	Semrock	FF02-472/30-25
用于 GFP 的单波段发射器	Semrock	FF01-520/35-25
用于 GFP 的单波段二向色性	Semrock	FF495-Di03-25x36
用于 RFP 的单波段激励器	Semrock	FF01-562/40-25
用于 RFP 的单波段发射器	Semrock	FF01-624/40-25
用于 RFP 的单波段二向色性	Semrock	FF593-Di03-25x36