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Article de méthode

Conjugatif Mating Assays pour l'analyse des protéines de transfert impliqués dans Conjugaison bactérienne spécifique à la séquence

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DOI :

10.3791/54854

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4 janvier 2017

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Dans cet article

Résumé

Ici, nous présentons un protocole pour inactiver un gène d’intérêt impliqué dans la conjugaison plasmidique et analysons ensuite l’impact de son absence à l’aide de tests d’accouplement. La fonction du gène est explorée plus en détail dans une région spécifique de sa séquence à l’aide de délétions ou de mutations ponctuelles.

Résumé

Le transfert de matériel génétique par conjugaison bactérienne est un processus qui se déroule via des complexes formés par des protéines de transfert spécifiques. Chez Escherichia coli, ces protéines de transfert constituent une machinerie de transfert d’ADN connue sous le nom de formation de paires d’accouplement, ou complexe de transfert d’ADN, qui facilite le transfert conjugatif de plasmides. L’objectif de cet article est de fournir une méthode qui peut être utilisée pour déterminer le rôle d’une protéine de transfert spécifique impliquée dans la conjugaison à l’aide d’une série de délétions et/ou de mutations ponctuelles en combinaison avec des tests d’accouplement. Le gène cible est inactivé sur le plasmide conjugatif et est ensuite fourni en trans par l’utilisation d’un petit plasmide de récupération hébergeant le gène cible. Les mutations affectant le gène cible sur le plasmide de récupération peuvent révéler des informations sur les aspects fonctionnels de la protéine cible qui entraînent l’altération de l’efficacité de l’accouplement des cellules donneuses hébergeant le gène muté. Les modifications de l’efficacité de l’accouplement donnent un aperçu du rôle et de l’importance de la protéine de transfert particulière, ou d’une région de celle-ci, dans la facilitation du transfert conjugatif de l’ADN. Le couplage de cet essai d’accouplement avec des études structurales tridimensionnelles détaillées permettra de comprendre complètement la fonction de la protéine de transfert conjugative et de fournir un moyen d’identifier et de caractériser les régions d’interaction protéine-protéine.

Introduction

Le transfert de gènes et de protéines au niveau des micro-organismal joue un rôle central dans la survie des bactéries et de l'évolution ainsi que les processus d'infection. L'échange d'ADN entre les bactéries ou entre une bactérie et une cellule peut être obtenue par transformation, conjugaison ou transduction du vecteur. 1,2 Conjugaison est unique en comparaison à la transformation et la transduction en ce que pendant la conjugaison entre les bactéries Gram-négatives telles que Escherichia coli, le transfert d'ADN a lieu de façon contrôlée du donneur dans lequel un système complexe macromoléculaire relie les cellules du donne....

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Protocole

1. Génération de constructions d'ADN

  1. Conception Oligomères pour recombinaison homologue du gène cible
    1. Concevoir une seule 55-72 pb oligomère avant la manière suivante: (a) prendre une longue séquence de nucleotides 19 à 32 pb qui est homologue à une séquence d'ADN dans la région 10 à 100 pb en amont du site de l'extrémité 5 'du début du gène de la chloramphénicol acétyltransférase dans le pBAD33 plasmide commercial, 32 et (b) sélectionner une longue séquence nucléotidique homologue 36-54 pb à une région 10-150 pb en aval du site de 5 'de début du gène cible d'intérêt.
      1. ....

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Résultats

Le procédé de conjugaison bactérienne F induite par le plasmide est un processus coordonné qui implique des protéines de transfert dans la région de tra du F-plasmide qui assemble un T4SS pour faciliter la synthèse du pili et le transfert d'ADN par conjugaison. La protéine TRAF (GenBank # BAA97961; UniProt ID P14497) est nécessaire pour la formation conjugatif F-pili. 10,14,35 - 37 La protéine contient un domaine semblable à la thiorédoxine C-ter.......

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Discussion

processus de conjugaison bactérienne fournit un moyen par lequel les bactéries peuvent se propager des gènes offrant un avantage évolutif pour la croissance dans des environnements difficiles, tels que la propagation de marqueurs de résistance aux antibiotiques. Étant donné que la plupart des plasmides de conjugaison sont si grandes, 12 des études fonctionnelles sur les protéines impliquées dans l' assemblage du dispositif de transfert par mutation des gènes cibles sur le plasmide conjugatif se sont diffi.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs déclarent qu'ils ont aucun intérêt financier concurrents.

Remerciements

Cette recherche a été soutenue par une subvention à la découverte des sciences et en génie du Conseil naturel du Canada (CRSNG).

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
GeneJet Plasmid Mini-Prep KitFisher ScientificK0503
Kit d’extraction de gel GeneJetFisher ScientificK0692
Kit de purification PCR GeneJetFisher Scientific K0702
Q5 Kit de mutagénèse dirigée NewEngland BiolabsE0554S
Échelle d’ADN à large gammeNew England BiolabsN0303A
Boîtes de PétriFisher ScientificFB0875713
ÉlectroporateurEppendorf4309000027
Les cuvettes d’électroporationFisher ScientificFB101ont un espace de 1 mm.
Enzymes
AvaINew England BiolabsR0152S
EcoRINew England BiolabsR0101S
HindIIINew England BiolabsR0104L
NdeINew England BiolabsR0111S
Phusion DNA PolymeraseNew England BiolabsM0530L
T4 DNA LigaseNew England BiolabsM0202S
DpnINew England BiolabsR0176S
AntibiotiquesConcentrations finales
Chloramphénicol (cm)Fisher ScientificBP904-10020 µ ; g/mL
de Kanamycine (Km)BioBasic Inc.DB028650 et micro ; g/mL
Acide nalidixique (Nal)Sigma-AldrichN8878-25G10 & micro ; g/mL
de rifampicine (Rif)Calbiochem55730320 & micro ; g/mL
de tétracycline (Tc)Fisher ScientificBP912-10010 & micro ; g/mL
de streptomycine (Sm)Fisher ScientificBP910-5050 & micro ; g/mL

Références

  1. Dobrindt, U., Hochhut, B., Hentschel, U., Hacker, J. Genomic islands in pathogenic and environmental microorganisms. Nat Rev Microbiol. 2 (5), 414-424 (2004).
  2. Furuya, E. Y., Lowy, F. D. Antimicrobial-resistant bacteria in the community setting. Nat Rev Microbiol. 4

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Réimpressions et autorisations

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