Bakterielle Konjugation von mobile genetische Elemente, konjugative Plasmide und integrative und konjugative Elemente (ICEs) ist wichtig für die horizontale Verbreitung der genetischen Information. Es kann fördern schnelle bakterielle Entwicklung und Anpassung und multidrug-Resistenz-Gene-1,-2zu übertragen. Die Konjugation Frequenz kann beeinflusst werden, durch Proteine codiert auf die konjugative Elemente für die Mobilisierung der DNA (MOB) und Paarung Paarbildung (MPF), einschließlich Geschlecht Pili, die laut MOB und MPF Typ3,4eingestuft sind, 5. Es kann auch durch die Spender und Empfänger Paar6 und die Wachstumsbedingungen der Zellen7,8,9,10,11,12 (beeinflusst werden Wachstumsrate, Zelldichte, feste Oberfläche oder flüssigen Medium, Temperatur, Nährstoffverfügbarkeit und die Anwesenheit von kationen). Um zu verstehen wie die konjugative Elemente unter Bakterien verbreiten, ist es notwendig, Konjugation Frequenz im Detail zu vergleichen.
Die Konjugation Frequenz zwischen Spender und Empfänger-Paare nach der Paarung werden in der Regel mit konventionellen Methoden wie folgt geschätzt. (i) zuerst werden die Zahlen von Spender und Empfänger Kolonien gezählt. (Ii) dann werden die Empfänger Kolonien, die die konjugative Elemente erhalten (= Transconjugants) gezählt; (Iii) und schließlich die Konjugation Frequenz errechnet sich durch Division der Koloniebildenden Einheiten (KBE) von der Transconjugants von denen der Spender oder Empfänger13. Wenn Sie diese Methode verwenden, ist der Hintergrund jedoch durch zusätzliche Konjugation Ereignisse, die auch, auf die selektive Platten verwendet auftreten können, um Transconjugants zu erhalten, wenn die Zelldichte hoch10ist hoch. Daher ist es schwer zu erkennen, kleine Unterschiede in der Häufigkeit (unter 10-divisibel Unterschied). Wir hat vor kurzem eine wahrscheinlichste Anzahl (MPN) Methode mit flüssigen Medium mit einer höheren Konzentration von Antibiotika. Diese Methode reduziert den Hintergrund durch die Hemmung weitere Konjugation in selektiven Medium; So konnte die Konjugation Frequenz mit höherer Auflösung geschätzt werden.
Konjugation kann in drei Schritte unterteilt werden: (1) Befestigung der Spender-Empfänger koppeln (2) die Einleitung der konjugative Übertragung und (3) Dissoziation der paar14. Während der Schritte (1) und (3) gibt es physikalische Interaktion zwischen Spender und Empfänger Zellen; So können Zelldichte und die Umweltbedingungen diese Schritte beeinflussen, obwohl die Merkmale des Sex-Pili auch wichtig sind. Schritt (2) ist wahrscheinlich durch den Ausdruck von mehreren Genen in Konjugation als Reaktion auf äußere Veränderungen, geregelt, die durch verschiedene Merkmale von Plasmid, Spender und Empfänger betroffen sein könnten. Obwohl die physische Anlage oder Ablösung der Spender-Empfänger-Paare mathematisch kann eine Schätzung der Zellen als Partikel verwenden simuliert werden, sollte die Häufigkeit der Schritt (2) experimentell gemessen werden. Es gab ein paar Berichte über direkte Beobachtungen wie oft Geber initiieren können Konjugation [Schritt (2)] mit Fluoreszenz-Mikroskopie15,16; Diese Methoden sind jedoch nicht Hochdurchsatz-da eine große Anzahl von Zellen überwacht werden muss. Daher entwickelten wir eine neue Methode zur Abschätzung der Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Schritt (2) mittels Fluoreszenz aktiviert Zelle sortieren (FACS). Unsere Methode kann auf alle Plasmid, ohne Identifizierung der wesentlichen Gene für Konjugation angewendet werden.