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El protocolo aquí descrito permite la construcción de una biblioteca de inserción denso. Este método permite la creación de una biblioteca de transposon con mutantes de transposon único de5 más 2 x 10 bajo usando 5 mL de cultivo volumen6. Es relativamente fácil de realizar, utiliza reactivos disponibles en los laboratorios de Microbiología más básicos, es escalable y requiere poco en el camino de costosos equipos o consumibles como cubetas de electroporación.
Un beneficio importante de este método es que, en teoría, el usuario tiene amplia libertad en la elección de cepas receptoras enterobacterianas. Este papel, así como otros11, utilizar e. coli como una cepa receptora, sin embargo el plásmido pJA1 se ha utilizado con éxito con otras especies destinatarios enterobacterianas como Shigella flexneri6 y enterica de las salmonelas serovar Typhimurium SL134410la tensión. En teoría, el origen γ de la replicación (oriR6Kγ) en pJA1 permite este plásmido en una sede amplia gama19, permitiendo que la cepa receptora es pir +. Recientemente, se han descrito nuevos métodos que permitan la construcción de la pir + en una variedad de cepas enterobacterianas20, dando mayor flexibilidad. Además, la región de300 pares mob del plásmido PI4 en pJA1 permite a transferencia conjugativa de este plásmido a una amplia gama de gram negativos cepas bacterianas19. En pocas palabras, este método podría teóricamente utilizarse con una variedad de cepas receptoras, siempre y cuando se cumplan varias condiciones: la tensión es pir+ y está marcado con una resistencia a los antibióticos distintos de kanamicina y distintos de la cepa donante.
Un paso crítico en el protocolo se encuentra en la estimación de la cantidad correcta de las células de la placa hacia fuera en el paso 4.1. Si las colonias se espacian demasiado de cerca, compiten por los nutrientes en el plato y menos ajuste mutantes son competencia. Esto puede conducir a una reducción en el número total de mutantes. Alternativamente, si las colonias se espacian demasiado lejos aparte, habrá muy pocas colonias en la placa, y el número total de placas de agar necesarios para conseguir una gran biblioteca se convierte en oneroso. Por lo tanto, es importante lograr el equilibrio adecuado en términos de número de colonias por placa.
Es importante realizar los controles enumerados en el protocolo para asegurar que los pasos están trabajando como se describe. En particular, cuando se utiliza ácido nalidíxico como una selección contra contra la cepa de donantes, es importante asegurar que las placas de control de donantes negativos están libres de las colonias. Esto es porque puede haber una tasa baja (aproximadamente 1 x 10-10)21 de espontánea resistencia a ácido nalidíxico, falsos positivos de rendimiento. Por lo general, la tasa de conjugación y transposición es aproximadamente 2 x 10-4 19. Por lo tanto, la tasa de conjugación y transposición es varios órdenes de magnitud mayores que la tasa de la espontánea resistencia a ácido nalidíxico. Por lo tanto, la tasa de falsos positivos en comparación a los eventos de transposición verdadera es muy baja y se considera insignificante cuando está trabajando el protocolo. Sin embargo, si las tasas de conjugación o transposición se reducen significativamente, (de baja eficiencia de acoplamiento y ausencia de inducción del gen de la transposasa con IPTG) y el protocolo es escalar compensar esto, entonces el número de positivos falsos (clones que tiene el transposón insertado) también puede aumentar.
Algunas modificaciones pueden hacerse a los tiempos de incubación en pasos 3.2 y 3.10. Paso 3,2 Estados que verbal debe ocurrir durante 6 h, pero en nuestra experiencia, este paso del tiempo puede ser variado (es decir, 4-7 h) sin cambiar significativamente los resultados. Además, en el paso 3.10, la duración de que las colonias se incuban en las placas de agar también es regulable. Esto puede variar dependiendo el medio de duplicar tasa de crecimiento o tiempo de la cepa receptora. Además, en nuestra experiencia, 18 h produjo una variedad de tamaños de la Colonia, indicando una biblioteca de fitness diversos. Sin embargo, las colonias con aptitud grandemente reducida pueden tomar más tiempo para crecer y así pueden no ser visibles después de 18 h. Si se utiliza este método para encontrar clones de aptitud muy reducida, tiempos de incubación más largos y menos colonias en la placa para reducir hacinamiento (es decir, 48 h, 50-300 colonias) pueden usarse.
Riesgos adicionales de este método son que no es posible utilizar una cepa receptora que ya es resistente a la kanamicina. Es posible cambiar el marcador de resistencia a kanamicina en el plásmido pJA1 para un marcador seleccionable alternativo, tales como resistencia a cloranfenicol para superar este obstáculo. También es importante destacar que, en teoría, es posible utilizar una cepa receptora que es resistente a la ampicilina, como el pJA1 plásmido que contiene el marcador de resistencia a ampicilina se pierde poco después de la transposición.
La creación de una biblioteca de transposon denso en el fondo genético de la opción es potencialmente ventajosa para muchos usos aguas abajo. Por ejemplo, una biblioteca de transposon densa podría utilizarse para identificar a mutantes auxotrófica usando réplica galjanoplastia22 o para identificar a mutantes que son defectuosas en el establecimiento de una infección1,2. Más recientemente, se han reducido los costes de secuenciación de ADN y nuevas tecnologías como la siguiente secuencia de generación se han convertido en comunes, bibliotecas de transposon se han utilizado con profunda secuenciación del ADN para profundizar en la esencialidad del gen, función del gene y genética interacciones. Algunos de estos métodos se revisan en 23 e incluyen métodos tales como secuenciación del sitio de inserción dirigida de transposon (TraDIS), secuencia de transposones (Tn-seq), inserción de alto rendimiento de seguimiento por secuenciación profunda (HITS) y la secuencia de inserción ( INSeq). Todos estos métodos aguas abajo dependen de la construcción de bibliotecas de inserción del transposón denso. Mientras que otros vectores deba utilizarse para determinados métodos aguas abajo, el protocolo descrito aquí da un resumen de los puntos salientes de procedimiento a seguir.