Name: Identifizierung neuer Gene, die mit Alginat-Produktion verbunden in Pseudomonas aeruginosa Mit Mini- Himar1 Mariner Transposon-vermittelte Mutagenese (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-03-10T21:45:00.000+00:00
Duration: 8 min 57 s
Description: Erfahren Sie die Identifizierung neuer Alginate-Regulatoren in Pseudomonas aeruginosa mittels Mini-Himar1-Transposon-Mutagenese. Diese Methode ermöglicht die Erzeugung hochdichter Mutantenbibliotheken zur Gencharakterisierung.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Diese Arbeit wurde von der National Aeronautics and Space Administration West Virginia Raum Zuschuss Consortium (NASA WVSGC), Cystic Fibrosis Foundation (CFF-YU11G0) und NIH P20RR016477 und P20GM103434 an die West Virginia IDeA Netzwerk für Biomedical Research Excellence unterstützt. Wir danken Vonya M. Eisinger für die technische Unterstützung bei dieser Arbeit.

1. Vorbereitung der Bakterienstämme und biparental Konjugation <ol><li> Impfen E. coli SM10/λpir/pFAC in 5 ml Luria Broth (LB) mit 15 ug / ml Gentamicin und in einem Schüttelinkubator über Nacht bei 37 ° C ergänzt </li><li> Impfen P. aeruginosa Stamm PAO1 in 5 ml LB, und in einem Schüttelinkubator über Nacht bei 42 ° C </li><li> Messen OD 600 von Nacht-Kulturen und mischen gleiche Mengen von PAO1 und E. coli PFAC so daß das Endvolumen zwischen 1-1,4 ml. </li><li> Zentrifuge Mischung bei 6.000 × g für 5 min. </li><li> Inzwischen trocknen LB-Platten für die Konjugation: Lassen Platten in Inkubator offen bei 37 ° C für 10-15 min. </li><li> Entfernen Sie alle 50 ul Überstand von Zellgemisch. </li><li> Zellpellet in den verbleibenden 50 ul Überstand und Pipette auf eine trockene LB-Platte in einem kompakten Tröpfchen. </li><li> Die Platte vorsichtig in einem Abzug zu (IMPO trocknenRTANT Hinweis: Lassen Sie sich nicht Zellen über die Platte verteilt, wird dies deutlich die Effizienz der Konjugation verringern). </li><li> Sobald der Tropfen trocken ist, kehren die LB-Platte und bei 37 ° C für 4-6 Stunden. </li><li> Während die Zellgemisch inkubiert, bereiten große (150 mm x 15 mm) PIA-Platten mit 300 ug / ml Gentamycin. Vor der Verwendung die Restfeuchte zu entfernen, indem sie in einem Inkubator bei 37 ° C für 15-20 min. </li><li> Nach der Inkubation der Zellmischung vollständig ist, sammelt die Zellen mit einer sterilen Impföse und in ein Mikrozentrifugenröhrchen mit 1 ml LB-und Wirbel oder Pipette, um gründlich zu mischen. </li><li> Verbreiten Sie die Zellen gleichmäßig auf die großen Platten enthalten PIA 300 ug / ml Gentamicin. (WICHTIG: Bei diesem Schritt ist es am besten, steigenden Volumina der Zellgemisch in den Platten zu trennen (zB Plate 1: 10 ul, Platte 2: 50 ul, Teller 3: 100 ul, Teller 4: 500 ul, etc.) . </li><li> Inkubieren über Nacht bei 37° C. </li></ol> 2. Erkennung und Isolierung von Kolonien Schleimige <ol><li> Platten entfernen und untersuchen Inkubator für schleimige Kolonien. </li><li> Isolieren einer schleimigen Kolonie und Streifen für die Isolierung auf kleinen Tellern (100 mm x 10 mm) mit PIA und 300 ug / ml Gentamycin. </li><li> Inkubieren über Nacht bei 37 ° C. </li><li> Wiederholen Sie Schritt 2.2 auf der vorherigen Nacht-Kultur. </li><li> Wiederholen Sie die Schritte 2.2-2.4 zwei weitere Male um die Stabilität des schleimigen Isolats zu bestimmen. </li><li> Nach dem letzten Schritt Isolat, impfen 4,5 ml LB mit einer einzigen schleimige Kolonie und Inkubation über Nacht im Schüttler bei 37 ° C </li><li> Am nächsten Tag, Label 3 Mikrozentrifugenröhrchen für jede schleimige Mutante. </li><li> Bereiten Sie zwei 1,25 ml Aliquots von Übernachtkultur in 2 Röhren für genomische DNA-Extraktion und Identifizierung der Transposon-Insertion-Website (siehe Protokoll Nr. 3). </li><li> Darüber hinaus archiviert jede schleimige Mutante durch Pipettieren von 1 ml Übernachtkultur in ein ANGEMESSENEly-markierten Kryoröhrchen, das ein gleiches Volumen von 10% Magermilch. Lagerung bei -86 ° C. </li></ol> 3. gDNA Restriktionsverdau und Ligation <ol><li> Extrahieren aus der gDNA schleimige Mutante mit einer beliebigen Methode (zB. Phenol-Chloroform-Spin-Säule, etc.). </li><li> Bestimmung der Konzentration der gDNA, Digest insgesamt 2 ug mit 1 &amp;mgr; l der Restriktionsendonuklease SalI, 0,5 &amp;mgr; l Rinderserumalbumin, 5 ul Enzym SalI-Puffer (100 mM NaCl, 50 mM Tris-HCl, 10 mM MgCl 2 , 1 mM Dithiothreitol (DTT), pH 7,9 bei Raumtemperatur), und das entsprechende Volumen von dH 2 O auf ein Gesamtvolumen von 50 &amp;mgr; l zu erreichen. </li><li> Digest-DNA über Nacht bei 37 ° C (HINWEIS:. Abhängig von der Effizienz des Restriktionsenzyms kann es notwendig sein, eine zusätzliche 1 &amp;mgr; l der über Nacht zu verdauen und inkubieren bei 37 ° C für 1-2 h Dies ist zusätzlich zu dem Verdau über Nacht.) </li><li> Reinige den digeSTED-DNA unter Verwendung einer beliebigen Methode (z. B. Agarosegel-Reinigung, Spin-Säulen) und Eluieren mit 25 ul Puffer. </li><li> Ligation der verdauten DNA durch Mischen von 11 ul der gereinigten DNA mit einer bevorzugten Konzentration von ~ 10-20 ng / ul, 1,5 ul Ligationspuffer (330 mM Tris-Acetat pH 7,5, 660 mM Kaliumacetat, 100 mM Magnesiumacetat, 5 mM DTT), 1,5 ul 100 mM ATP und 1 ul DNA-Ligase. </li><li> Inkubieren der Mischung für 15 min bei Raumtemperatur und dann inaktiviert das Enzym durch Inkubieren für 15 min bei 70 ° C. (Anmerkung: Die Inkubation der Mischung bei Raumtemperatur für längere kann den Erfolg der Ligation zu erhöhen). </li></ol> 4. Inverse PCR (iPCR) und Sequenzanalyse <ol><li> Führen iPCR auf Ligationsprodukt mit dem folgenden Vor-und Rückwärts-Primer und Thermocycling Bedingungen: -Forward Primer (Gm3OUT): GGGCATACGGGAAGAAGTGA -Reverse Primer (Gm5OUT) GACTGCCCTGCTGCGTAACA Thermocycler Condigen: 1. 94 ° C für 1 min. 2. 94 ° C für 1 min. 3. 58 ° C für 2 min. 4. 72 ° C für 2 min. 5. 72 ° C für 8 min. 6. 10 ° C halten. Wiederholen Sie die Schritte 2-4 für 34 Zyklen. (HINWEIS: Amplified iPCR Produkte können bei 4 ° C aufbewahrt werden) </li><li> Führen Agarose-Gelelektrophorese zur erfolgreichen iPCR Verstärkung bestätigen. </li><li> Führen Sie auf der Sequenzierung iPCR Produkt unter Verwendung der Gm3OUT Gm5OUT und Grundierungen. Die Insertionsstelle und die Orientierung himar1 werden zeichnet. </li></ol>

<ol><li>Govan, J. R., Deretic, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microbial+pathogenesis+in+cystic+fibrosis%3A+mucoid+Pseudomonas+aeruginosa+and+Burkholderia+cepacia%5BTitle%5D)+AND+%22Microbiol.+Rev%22%5BJournal%5D)">Microbial pathogenesis in cystic fibrosis: mucoid Pseudomonas aeruginosa and Burkholderia cepacia.</a> Microbiol. Rev. 60, 539-574 (1996).</li>
<li>Chitnis, C. E., Ohman, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genetic+analysis+of+the+alginate+biosynthetic+gene+cluster+of+Pseudomonas+aeruginosa+shows+evidence+of+an+operonic+structure%5BTitle%5D)+AND+%22Mol.+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Genetic analysis of the alginate biosynthetic gene cluster of Pseudomonas aeruginosa shows evidence of an operonic structure.</a> Mol. Microbiol. 8, 583-593 (1993).</li>
<li>Franklin, M. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pseudomonas+aeruginosa+AlgG+is+a+polymer+level+alginate+C5-mannuronan+epimerase%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Bacteriol%22%5BJournal%5D)">Pseudomonas aeruginosa AlgG is a polymer level alginate C5-mannuronan epimerase.</a> J. Bacteriol. 176, 1821-1830 (1994).</li>
<li>Franklin, M. J., Ohman, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mutant+analysis+and+cellular+localization+of+the+AlgI%2C+AlgJ%2C+and+AlgF+proteins+required+for+O+acetylation+of+alginate+in+Pseudomonas+aeruginosa%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Bacteriol%22%5BJournal%5D)">Mutant analysis and cellular localization of the AlgI, AlgJ, and AlgF proteins required for O acetylation of alginate in Pseudomonas aeruginosa.</a> J. Bacteriol. 184, 3000-3007 (2002).</li>
<li>Deretic, V., Gill, J. F., Chakrabarty, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gene+algD+coding+for+GDPmannose+dehydrogenase+is+transcriptionally+activated+in+mucoid+Pseudomonas+aeruginosa%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Bacteriol%22%5BJournal%5D)">Gene algD coding for GDPmannose dehydrogenase is transcriptionally activated in mucoid Pseudomonas aeruginosa.</a> J. Bacteriol. 169, 351-358 (1987).</li>
<li>Mathee, K., McPherson, C. J., Ohman, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Posttranslational+control+of+the+algT+%28algU%29-encoded+sigma22+for+expression+of+the+alginate+regulon+in+Pseudomonas+aeruginosa+and+localization+of+its+antagonist+proteins+MucA+and+MucB+%28AlgN%29.%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Bacteriol%22%5BJournal%5D)">Posttranslational control of the algT (algU)-encoded sigma22 for expression of the alginate regulon in Pseudomonas aeruginosa and localization of its antagonist proteins MucA and MucB (AlgN).</a> J. Bacteriol. 179, 3711-3720 (1997).</li>
<li>Boucher, J. C., Schurr, M. J., Yu, H., Rowen, D. W., Deretic, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pseudomonas+aeruginosa+in+cystic+fibrosis%3A+role+of+mucC+in+the+regulation+of+alginate+production+and+stress+sensitivity%5BTitle%5D)+AND+%22Microbiology%22%5BJournal%5D)">Pseudomonas aeruginosa in cystic fibrosis: role of mucC in the regulation of alginate production and stress sensitivity.</a> Microbiology. 143, 3473-3480 (1997).</li>
<li>Martin, D. W., Holloway, B. W., Deretic, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+a+locus+determining+the+mucoid+status+of+Pseudomonas+aeruginosa%3A+AlgU+shows+sequence+similarities+with+a+Bacillus+sigma+factor%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Bacteriol%22%5BJournal%5D)">Characterization of a locus determining the mucoid status of Pseudomonas aeruginosa: AlgU shows sequence similarities with a Bacillus sigma factor.</a> J. Bacteriol. 175, 1153-1164 (1993).</li>
<li>Damron, F. H., Goldberg, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Proteolytic+regulation+of+alginate+overproduction+in+Pseudomonas+aeruginosa%5BTitle%5D)+AND+%22Mol.+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Proteolytic regulation of alginate overproduction in Pseudomonas aeruginosa.</a> Mol. Microbiol. 84 (4), 595-607 (2012).</li>
<li>Browne, P., Barret, M., O'Gara, F., Morrissey, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Computational+prediction+of+the+Crc+regulon+identifies+genus-wide+and+species-specific+targets+of+catabolite+repression+control+in+Pseudomonas+bacteria%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Computational prediction of the Crc regulon identifies genus-wide and species-specific targets of catabolite repression control in Pseudomonas bacteria.</a> BMC Microbiol. 10, 300 (2010).</li>
<li>Damron, F. H., Qiu, D., Yu, H. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Pseudomonas+aeruginosa+sensor+kinase+KinB+negatively+controls+alginate+production+through+AlgW-dependent+MucA+proteolysis%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Bacteriol%22%5BJournal%5D)">The Pseudomonas aeruginosa sensor kinase KinB negatively controls alginate production through AlgW-dependent MucA proteolysis.</a> J. Bacteriol. 191, 2285-2295 (2009).</li>
<li>Damron, F. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+the+Pseudomonas+aeruginosa+regulon+controlled+by+the+sensor+kinase+KinB+and+sigma+factor+RpoN%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Bacteriol%22%5BJournal%5D)">Analysis of the Pseudomonas aeruginosa regulon controlled by the sensor kinase KinB and sigma factor RpoN.</a> J. Bacteriol. 194, 1317-1330 (2012).</li>
<li>Qiu, D., Eisinger, V. M., Rowen, D. W., Yu, H. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regulated+proteolysis+controls+mucoid+conversion+in+Pseudomonas+aeruginosa%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.S.A%22%5BJournal%5D)">Regulated proteolysis controls mucoid conversion in Pseudomonas aeruginosa.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 104, 8107-8112 (2007).</li>
<li>Schurr, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Which+bacterial+biofilm+exopolysaccharide+is+preferred%2C+Psl+or+alginate%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Bacteriol%22%5BJournal%5D)">Which bacterial biofilm exopolysaccharide is preferred, Psl or alginate.</a> J. Bacteriol. 195, 1623-1626 (2013).</li>
<li>Wong, S. M., Mekalanos, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genetic+footprinting+with+mariner-based+transposition+in+Pseudomonas+aeruginosa%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.S.A%22%5BJournal%5D)">Genetic footprinting with mariner-based transposition in Pseudomonas aeruginosa.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 97, 10191-10196 (2000).</li>
<li>Lampe, D. J., Akerley, B. J., Rubin, E. J., Mekalanos, J. J., Robertson, H. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hyperactive+transposase+mutants+of+the+Himar1+mariner+transposon%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.S.A%22%5BJournal%5D)">Hyperactive transposase mutants of the Himar1 mariner transposon.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 96, 11428-11433 (1999).</li>
</ol>

Der Autor Yu Hongwei D. ist der Chief Science Officer und Mitbegründer von Progenesis Technologies, LLC.

Es ist wichtig zu beachten, dass diese Methode auch in anderen Pseudomonas-Arten mit diesen Änderungen verwendet werden: P. inkubieren fluorescens und P. putida bei 30 ° C und P. stutzeri bei 42 ° C; P. stuzeri sollte auf LB-Platten mit 150 ug / ml Gentamycin ergänzt kultiviert werden; Schritt auf 1.11 P. stutzeri Zellen sollten in 500 ul LB statt 1 ml übertragen. Zusätzlich gibt es zwei kritische Schritte für dieses Protokoll. Erstens sollte der Empfängerst...

Die Fähigkeit des opportunistischen, Gram-negative Erreger Pseudomonas aeruginosa zu Alginat überproduzieren ist ein wichtiger Faktor in der Fähigkeit, einen Biofilm zu schaffen. Die Überproduktion von Alginat ein Phänotyp oft als mucoidy bezeichnet. Die Isolierung der schleimigen Kolonien von der Sputum von Patienten mit zystischer Fibrose (CF) betroffen ist, der eine chronische Infektion, und ist direkt mit einem generellen Rückgang in der Gesundheits 1 des Patienten verbunden. Gegenwärtig ist zu verstehen, daß die Regelung und die Produktion von Alginat in P. aeruginosa tritt vor allem bei zwei Operonen. Die erste ist die Alginat-Biosynthese-Operon, die 12 Gene enthält (ALGD - alg8 - alg44 - algK - ALGE - algG - algX - algL - ALGI - algJ - algF - Alge), die für die Synthese und den Export des Alginatpolymer über verantwortlich sind das Periplasma der extrazellulären environment 5.2. Die zweite Operon ist ein Cluster von Genen, beginnend mit dem alternativen Sigmafaktor Algu / T und Weiterbildung mit Muça, mucB und mucD. Algu / T ist ein positiver Regulator, während mucAB-D werden als negative Regulatoren der Alginat-Produktion 8.6 eingestuft. Zusätzlich Transkriptionsregulatoren, wie ALGB, AlgQ, ALGR und RpoN sowie post-Transkriptions-und post-translationale Modifikation von Katabolitrepression Kontrolle, Kinase-Aktivität (Kinb) und Intramembranproteolyse haben auch gezeigt, dass in Alginat einbezogen werden Regulierung 14.09. Die Mini-himar1 Transposon-Vektor als PFAC bekannt wurde ursprünglich in Dr. Mekalanos &#39;Labor an der Harvard Medical School 15 erstellt. Die PFAC Plasmid besteht aus einem transponierbaren Element von zwei invertierten Wiederholungen von 27 bps und einem Gentamycin-Resistenzkassette in der Mitte (aacC1: 534 bp) flankiert, die ein Gen kodiert, hyperactive mariner Transposase 16, und ein Gen β-Lactamase (bla) (Abbildung 1). Sequenzinformationen für das Element des Transposons PFAC ist an der GenBank-Zugangsnummer zur Verfügung: DQ366300 13. In PFAC gibt es eine multiple Klonierungsstelle (MCS) hinter dem aacC1-Gen, das für die Identifizierung des chromosomalen Insertionsstelle mit inversen PCR verwendet. Ein großer Vorteil bei der Verwendung des Mini-himar1 Transposon keine spezifischen Wirtsfaktoren sind für die Umsetzung (Mutagenese) erforderlich. Darüber hinaus besteht eine hohe Häufigkeit der TA-Dinukleotid Insertionsstellen im gesamten Genom von P. gefunden aeruginosa. Zum Beispiel, TA-Dinukleotid Insertionsstellen auftritt 94.404 und 100.229 mal in der PAO1 (6.264.404 bps, GenBank-Zugangsnummer NC_002516.2) und PA14 (6.537.648 bps; GenBank Zugangsnummer NC_008463) Genome sind. Aufgrund der Fülle von TA-Dinukleotid im Genom, Mini himar1 </em&gt; Transposon kann die hohe Dichte und zufällige Mutagenese, die besonders geeignet für die Analyse der Virulenz-Gene und die Gene, die stark reguliert ist, verursachen. Theoretisch kann die Mini-himar1 Transposons in jeder nicht-essentiellen Gens im Genom von P. einfügen aeruginosa. Dies bietet etwa 18 TA Insertionsstellen pro offene Leserahmen in der PAO1 Genom. Hier ein Protokoll mit Mini-himar1 Transposon-vermittelte Mutagenese neue Regulatoren der mucoidy in P. identifizieren beschreiben wir aeruginosa. Genauer gesagt, wir biparentally konjugiert PFAC den Vektor, der ein Mini-Transposon aus E. himar1 coli SM10/λpir in die nonmucoid prototrophen Stamm PAO1. Nachdem das Transposon in das Genom integriert ist, ist die Empfängerstamm kultiviert auf Pseudomonas Isolation Agar (PIA), die Triclosan, die das Wachstum von E. hemmt coli. Somit wird eine Bibliothek von Mutanten <em&gt; P. aeruginosa durch das Wachstum auf PIA Platte mit Gentamycin und die Anwesenheit des schleimigen ergänzt Phänotyp ausgewählt werden. Beachten Sie, dass eine wahre Transposon-vermittelte gegen eine Integration Mutante eine Gentamicin resistent und Carbenicillin-sensitiven Phänotyp haben. In dieser Studie wurden rund 80.000 Insertionsmutanten von PAO1 durch vier separaten Konjugationen isoliert. Wir dann gesiebt für schleimige Isolate und bestimmt die Stelle der Insertion mittels Restriktionsenzym-Verdau, Ligation und inverse PCR. Wir führten Southern-Blot-Analyse unter Verwendung des Gentamycin-Resistenz-Kassette als eine Sonde, die Anzahl der Einführungs pro Genom zu sehen. Wir haben festgestellt, dass mehr als 90% der Mutanten pro Konjugation mit diesem Protokoll erhalten hatte nur eine einzige Kopie des himar1 im Genom und angezeigt die Gentamicin resistent und Carbenicillin-sensitiven Phänotyp. Insgesamt 32 schleimige Isolate wurden identifiziert, von denen 22 wurden zu verschiedenen Loci des P. zugeordnet aeruginosa PAO1Chromosom. Diese Rate der Einführung bietet eine ausreichende Abdeckung zu mehreren neuartigen Regulatoren der Alginat-Überproduktion zu identifizieren.

<table><tbody><tr><td>Luria Broth</td><td>Difco</td><td>240230</td><td>via Fisher Scientific</td></tr><tr><td>Pseudomonas Isolations-Agar</td><td>Difco</td><td>292710</td><td>via Fisher Scientific</td></tr><tr><td>Kleine Platten (100 O.D. x 10 mm)</td><td>Fisher Scientific</td><td>08-757-13</td><td></td></tr><tr><td>Große Platten (150 O.D. x 15 mm)</td><td>Fisher Scientific</td><td>08-757-14</td><td></td></tr><tr><td>Glycerin</td><td>Fisher Scientific</td><td>BP229-4</td><td></td></tr><tr><td>Tisch-Schüttelinkubator</td><td>New Brunswick Scientific</td><td>Innova 4080</td><td>Schütteln bei 200 U/min</td></tr><tr><td>Schrank-Inkubator</td><td>VWR</td><td>1540</td><td></td></tr><tr><td>Tisch-Mikrozentrifuge</td><td>Sorvall</td><td>75-003-287</td><td>über Fisher</td></tr><tr><td>Scientific SmartSpec Plus Spektralphotometer</td><td>Bio-Rad</td><td>170-2525</td><td>oder bevorzugte Methode/Anbieter</td></tr><tr><td>Einweg-Impfösen</td><td>Fisher Scientific</td><td>22-363-597</td><td></td></tr><tr><td>1,5 ml Mikrozentrifugenröhrchen</td><td>Fisher Scientific</td><td>05-408-129</td><td></td></tr><tr><td>2,0 ml Kryofläschchen</td><td>Corning</td><td>430659</td><td>über Fisher Scientific</td></tr><tr><td>15 ml Röhrchen</td><td>Fisher Scientific</td><td>05-539-12</td><td></td></tr><tr><td>Magermilch</td><td>Difco</td><td>DF0032-17-3</td><td>über Fisher Scientific</td></tr><tr><td>DNeasy Blut und Gewebe (250)&nbsp;</td><td>Qiagen</td><td>69506</td><td>oder bevorzugte Methode/bevorzugter Anbieter:</td></tr><tr><td>QIAquick PCR Purification Kit (250)</td><td>Qiagen</td><td>28106</td><td>oder bevorzugte Methode/bevorzugter Anbieter</td></tr>: <tr><td>QIAprep Spin Miniprep Kit (250)&nbsp;</td><td>Qiagen</td><td>27106</td><td>oder bevorzugte Methode/bevorzugter Anbieter:</td></tr><tr><td>FastLink II DNA Ligation Kit</td>, <td>Epicentre Technologies</td><td>LK6201H</td><td>über Fisher Scientific</td></tr><tr><td>Accu Block Digital Dry Bath&nbsp;</td><td>Labnet</td><td>NC0205808</td><td>über Fisher Scientific</td></tr><tr><td>Sal1, Restriktionsendonuklease</td><td>New England BioLabs</td><td>R0138L</td><td></td></tr><tr><td>EasyStart Micro 50</td><td>Molecular BioProducts</td><td>6020</td><td>über Fisher Scientific</td></tr><tr><td>Taq DNA Polymerase</td><td>New England BioLabs</td><td>M0267L</td><td></td></tr><tr><td>iCycler, Thermocycler</td><td>Bio-Rad</td><td>170-8740</td><td></td></tr><tr><td>LE Agarose</td><td>Genemate</td><td>3120-500</td><td>über Fisher Scientific</td></tr><tr><td>Gentamycinsulfat</td><td>Fisher Scientific</td><td>BP918-1</td><td></td></tr><tr><td>2,0 ml Kryofläschchen</td><td>Corning</td><td>430659</td><td>über Fisher Scientific</td></tr></tbody></table>

identifizierung neuer gene, die mit alginat-produktion verbunden in<em&gt; pseudomonas aeruginosa</em&gt; mit mini-<em&gt; himar1</em&gt; mariner transposon-vermittelte mutagenese

Identification of Novel Genes Associated with Alginate Production in Pseudomonas aeruginosa Using Mini-himar1 Mariner Transposon-mediated Mutagenesis

Pseudomonas aeruginosa ist ein Gram-negatives, Umwelt Bakterium mit vielfältigen Stoffwechselfunktionen. P. aeruginosa ist ein opportunistischer bakteriellen Krankheitserreger, der chronische Lungeninfektionen bei Patienten mit zystischer Fibrose (CF) herstellt. Die Überproduktion von Kapsel-Polysaccharid Alginat genannt, die auch als mucoidy bekannt, fördert die Bildung von schleimigen Biofilms, die resistenter als Planktonzellen antibiotische Chemotherapie und Wirtsabwehr sind. Außerdem ist die Umwandlung von der nonmucoid zu schleimige Phänotyp ein klinischer Marker für die Entstehung von chronischen Infektionen bei Mukoviszidose. Alginat Überproduktion von P. aeruginosa ist ein Prozess, der endergonische Zellenergie stark besteuert. Deshalb wird Alginat Produktion hoch in P. geregelt aeruginosa. Alginat Regulation besser verstehen, ein Protokoll unter Verwendung des Mini-himar1 Transposon-Mutagenese für die Identifizierung von neuen Alginat Regler beschreiben wirs in einer prototypischen Stamm PAO1. Das Verfahren besteht aus zwei Schritten. Zuerst vom Host E. übertragen wir die Mini-Transposon himar1 (PFAC) coli SM10/λpir in Empfänger P. aeruginosa PAO1 über biparental Konjugation an ein High-Density-Insertionsmutante-Bibliothek, die auf Pseudomonas Isolation Agar-Platten mit Gentamycin ergänzt ausgewählt wurden, erstellen. Zweitens, gesiebt und isoliert die schleimige Kolonien, um die Einstichstelle durch inverse PCR Karte mit DNA-Primer zeigt vom Gentamycinkassette und DNA-Sequenzierung nach außen wir. Über dieses Protokoll haben wir zwei neue Alginat-Regulatoren, mucE (PA4033) und Kinb (PA5484), in Stamm PAO1 mit einem Wildtyp-Muça Codieren der Anti-Sigma-Faktor Muça für die Master-Alginat Regler Algu (ALGT, σ 22) identifiziert . Dieses High-Throughput-Mutagenese-Protokoll kann für die Identifizierung von anderen Virulenz-Genen verursacht Änderung Colo modifiziert werdenny Morphologie.

Wie in Fig. 1 dargestellt, der Mini-Transposon-Vektor himar1 mariner, PFAC enthält zwei 27 bp invertierten Wiederholungen mit TA Insertion flankieren das aacC1 Gentamycin-Resistenz-Kassette, mit σ 70-abhängigen Promotor und eine multiple Klonierungsstelle (MCS). Zusätzlich enthält der Vektor Gene PFAC die hochaktiven himar1 Transposase, β-Lactamase (bla) und das Übertragungs tra-Operon codiert. Die TA Einführungsstellen ermöglichen eine effiziente ...

Hier beschreiben wir ein Protokoll, mit dem Mini-himar1 mariner Transposon-vermittelte Mutagenese zur Erzeugung einer hohen Dichte Insertionsmutante Bibliothek-Bildschirm, zu isolieren und zu identifizieren Roman Alginat-Regulatoren in der prototypischen Pseudomonas aeruginosa Stamm PAO1.

Identifizierung neuer Gene, die mit Alginat-Produktion verbunden in<em&gt; Pseudomonas aeruginosa</em&gt; Mit Mini-<em&gt; Himar1</em&gt; Mariner Transposon-vermittelte Mutagenese

Pseudomonas aeruginosa is a Gram-negative, environmental bacterium with versatile metabolic capabilities. P. aeruginosa is an opportunistic bacterial ...

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, neue Gene zu identifizieren, die mit der Produktion des Exopolysaccharids Alginsäure in Pseudomonas aeruginosa unter Verwendung der Mini-Himar1-Transposon-vermittelten Mutagenese assoziiert sind. Dies wird erreicht, indem zunächst zwei getrennte Übernachtkulturen des Donorstamms, E. coli Lambda pir, tragend das PAC-Plasmid, und der Rezipientenzellen, Pseudomonas aeruginosa, PAO1, angezogen werden. Anschließend wird das PAC-Plasmid durch Koreinkultur von E. coli Lambda pir mit Pseudomonas aeruginosa konjugiert.PAO1 und Transkonjugate werden auf Pseudomonas-Isolieragar ausgewählt, anschließend werden moidartige Kolonien auf PIA-Platten identifiziert und isoliert. Schließlich wird die Lage und Orientierung des Mini-He-Mar1-Transposons an der Insertionsstelle innerhalb des Pseudomonas-aeruginosa-PAO1-Genoms bestimmt. Letztendlich ermöglicht die Anwendung der durch Mini-He-R1-Transposon vermittelten Mutagenese die Identifizierung und Charakterisierung der Gene, die mit der Produktion von Alginsäure in Pseudomonas aeruginosa assoziiert sind.Mit dieser Methode lassen sich zentrale Fragen in den Bereichen Mikrobiologie und Bakterienge

identification-novel-genes-associated-with-alginate-production

Research

Forschung

JoVE Journal

Immunology and Infection

Immunologie und Infektion

Die Produktion von C. elegans Transgene via Recombineering mit dem GalK Selektionsmarker

Eine grundlegende Aufgabe in der Zellbiologie ist es, die Mechanismen, die die Identität der Organellen, die eukaryotischen Zellen machen zu Grunde liegen zu definieren. Hier schlagen wir eine Methode, um die Gene verantwortlich für die morphologische und funktionelle Integrität der Anlage Organellen mittels Fluoreszenzmikroskopie und Next-Generation-Sequencing-Tools zu identifizieren.

Fluoreszenz-Mikroskopie Screening und Next-Generation-Sequencing: Nützliche Tools für die Identifizierung von Genen in den Organellen Integrität beteiligt

Systematische, groß angelegte synthetische genetische (Gen-Gen-oder Epistase) Interaktion Bildschirme können verwendet werden, um genetische Redundanz und Weg cross-talk zu erkunden. Hier haben wir eine High-Throughput-quantitative synthetischen genetischen array Screening-Technologie beschreiben, bezeichnet ESGA dass wir für die Aufklärung epistatische Beziehungen und erforschen genetische Interaktion Netze in den...

Mapping Bakterielle Functional Netzwerke und Pathways in<em&gt; Escherichia Coli</em&gt; Verwendung von Synthetic Genetic Arrays

Enterobacter sp. Ysu wächst in Glucose-Minimalsalzmedium. Auxotrophe werden durch Transformation mit einem transposome die zufällig fügt sich in das Wirtsgenom erzeugt. Mutanten werden durch Replika-Plattierung aus komplexen Medium, um Minimalmedium gefunden. Unterbrochen Gene durch Gen Rettungs- und Sequenzierung identifiziert.

Erzeugung Enterobacter Sp. Ysu Auxotrophe Mit Transposon-Mutagenese

Hier beschreiben wir ein einfaches und reproduzierbares Protokoll des Mausmodells der Infektion, um die Dämpfung der genetisch veränderten Stämme von Pseudomonas aeruginosa im Vergleich zur von der United States Food and Drug Administration (FDA) zugelassenen Escherichia coli für kommerzielle Anwendungen zu bewerten.

Generierung von In-Frame-Gen-Deletion Mutanten in Pseudomonas aeruginosa und Tests auf VirulenzDämpfung in einem einfachen Mausmodell der Infektion

Wir beschreiben eine Methode zur Generierung von sättigungsverstärkenden Mutationsbibliotheken in gramnegativen Bakterien und der anschließenden Herstellung von DNA-Amplikonbibliotheken für die Sequenzierung mit hohem Durchsatz. Als Beispiel konzentrieren wir uns auf den ESKAPE-Erreger Acinetobacter baumannii, aber dieses Protokoll ist für eine Vielzahl von Gram-negativen Organismen zugänglich.

Generieren von Transposon-Einfügungsbibliotheken in gramnegativen Bakterien für die Sequenzierung mit hohem Durchsatz

Dies ist eine angepasste Methode zur Identifizierung von Kandidaten für Insektenbesiedlungsfaktoren in einem Burkholderia-nützlichen Symbionten. Der Käferwirt ist mit einer zufälligen mutanten Bibliothek infiziert, die durch Transposonmutagenese erzeugt wird, und die Bibliothekskomplexität nach der Kolonisation wird mit einer in vitro gezüchtetenKontrolle verglichen.

Transposon-Insertionssequenzierung als Werkzeug zur Aufklärung bakterieller Besiedlungsfaktoren in einem Burkholderia gladioli Symbionten von Lagria villosa Käfern

Hier beschreiben wir die Konstruktion von Nullmutanten von Aeromonas in spezifischen Glykosyltransferasen oder Regionen, die Glykosyltransferasen enthalten, die Motilitätsassays und die Flagellenreinigung, die durchgeführt wurden, um die Beteiligung und Funktion ihrer kodierten Enzyme bei der Biosynthese eines Glykans zu bestimmen, sowie die Rolle dieses Glykans in der bakteriellen Pathogenese.

Erzeugung von Nullmutanten zur Aufklärung der Rolle bakterieller Glykosyltransferasen in der bakteriellen Motilität

Dieses Protokoll beschreibt die Nutzung der Agrobacterium tumefaciens-vermittelten Transformation (AMT) zur Integration von Genen von Interesse in das Kerngenom der grünen Mikroalge Chlorella vulgaris, was zur Produktion stabiler Transformanten führt.

Agrobacterium tumefaciens-vermittelte Gentechnik von Grünen Mikroalgen, Chlorella vulgaris

Diese Studie skizziert einen Rahmen für die Entwicklung eines aggregierten polymikrobiellen Biofilmmodells und die Optimierung eines RNA-Extraktionsprotokolls zur Bewertung der Genexpression von Pseudomonas aeruginosa, die die Lungenumgebung der Mukoviszidose widerspiegelt. Zu den Anwendungen gehören die Bewertung antimikrobieller Wirkungen und die Untersuchung von Antibiotikaalternativen unter Bedingungen, die für Mukoviszidose relevant sind.

Mukoviszidose-Aggregat-Biofilm-Modell zur Untersuchung der infektionsrelevanten Genexpression

Erfahren Sie die Identifizierung neuer Alginate-Regulatoren in Pseudomonas aeruginosa mittels Mini-Himar1-Transposon-Mutagenese. Diese Methode ermöglicht die Erzeugung hochdichter Mutantenbibliotheken zur Gencharakterisierung.

Identifizierung neuer Gene, die mit Alginat-Produktion verbunden in Pseudomonas aeruginosa Mit Mini- Himar1 Mariner Transposon-vermittelte Mutagenese (Video) | JoVE Journal

Identifizierung neuer Gene, die mit Alginat-Produktion verbunden in

Weitere Videos entdecken