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Le protocole décrit ici permet la construction d’une bibliothèque d’insertion dense. Cette méthode permet la création d’une bibliothèque de transposon avec plus de 2 x 105 mutants de transposon unique à l’aide de moins de 5 mL de culture volume6. Il est relativement facile à exécuter, utilise des réactifs disponibles dans les laboratoires de microbiologie plus élémentaires, est évolutif et nécessite peu de matériel coûteux ou consommables tels que les cuves d’électroporation.
Un avantage important de cette méthode est que, en théorie, l’utilisateur a toute latitude dans le choix des souches réceptrices entérobactéries. Ce papier, ainsi que d’autres11, utiliser des e. coli comme une souche réceptrice, toutefois le plasmide pJA1 a été utilisé avec succès avec d’autres espèces de destinataire entérobactéries comme Shigella flexneri6 et Salmonella enterica souche de sérotype Typhimurium SL134410. L’origine γ de réplication (oriR6Kγ) en pJA1 permet en théorie, ce plasmide à être maintenu dans un large spectre d’hôtes rang19, ce qui permet que la souche réceptrice est pir +. Récemment, nouvelles méthodes ont été décrites qui permettent pour la construction de la pir + dans une variété de souches entérobactéries20, donnant plus de souplesse. En outre, la région de300 paires de bases mob du plasmide RP4 dans pJA1 permet le transfert conjugatif de ce plasmide à un large éventail de gram négatif de souches bactériennes19. Autrement dit, cette méthode pourrait théoriquement être utilisée avec une variété de souches réceptrices, aussi longtemps que plusieurs conditions soient remplies : la souche est pir+ et est munie d’une résistance aux antibiotique autres que kanamycine et autres que la souche du donneur.
Une étape cruciale dans le protocole se trouve à estimer le nombre adéquat de cellules à plaque dehors au point 4.1. Si les colonies sont espacés de trop près, ils se disputent les nutriments sur la plaque et moins fit des mutants sont surpassés. Cela peut conduire à une réduction du nombre total de mutants. Sinon, si les colonies sont espacées trop éloignés, il y aura trop peu de colonies sur la plaque, et le nombre total de boîtes de gélose nécessaires pour atteindre une grande bibliothèque devient lourd. Par conséquent, il est important d’atteindre le juste équilibre en termes de nombre de colonies par boîte.
Il est important d’effectuer les contrôles énumérés dans le protocole pour s’assurer que les étapes fonctionnent comme décrit. Notamment, lorsque vous utilisez l’acide nalidixique comme une sélection de lutte contre la souche du donneur, il est important de s’assurer que les plaques de contrôle négatif donneur sont libres des colonies. C’est parce qu’il peut y avoir un taux faible (environ 1 x 10-10)21 de résistance spontanée à l’acide nalidixique, ce qui donne de faux positifs. En général, le taux de conjugaison et de transposition est environ 2 x 10-4 19. Par conséquent, le taux de conjugaison et de transposition est plusieurs ordres de grandeur plus grand que le taux de résistance spontanée à l’acide nalidixique. Par conséquent, le taux de faux positifs par rapport aux événements de transposition vrai est très faible et jugé négligeable lorsque le protocole est en marche. Toutefois, si le taux de conjugaison ou de transposition sont considérablement réduits, (à partir de faible efficacité accouplement et/ou au manque d’induction de la gène de la transposase avec IPTG) et le protocole est entartré pour compenser cela, alors que le nombre de faux positifs (clones qui n’ont pas le transposon inséré) peut également augmenter.
Certaines modifications peuvent être effectuées à l’époque d’incubation en étapes 3.2 et 3.10. Étape de 3,2 États conjugaison devrait survenir pendant 6 h, mais d’après notre expérience, cette étape de temps peut être varié (c.-à-d., 4-7 h) sans changer les résultats significativement. En outre, à l’étape 3.10, la longueur du temps, que les colonies sont incubés sur les géloses peut également être ajustée. Cela peut varier selon la moyenne doubler le taux de temps ou de la croissance de la souche réceptrice. En outre, dans notre expérience, 18 h a produit une variété de tailles de colonie, indiquant une bibliothèque d’aptitude diverse. Cependant, colonies avec remise en forme très réduite peuvent prendre plus de temps pour se développer et donc peut-être pas visibles après 18 h. Si cette méthode est utilisée pour trouver des clones d’aptitude extrêmement réduite, des temps d’incubation plus longues et moins de colonies sur la plaque afin de réduire le surpeuplement (p. ex., 48 h, 50-300 colonies) peuvent être utilisés.
Des pièges supplémentaires de cette méthode sont qu’il n’est pas possible d’utiliser une souche réceptrice qui est déjà résistant à la kanamycine. Il peut être possible de permuter le marqueur de résistance kanamycine dans le plasmide pJA1 pour un autre marqueur de sélection, telles que la résistance de chloramphénicol à surmonter cet obstacle. Il peut également être intéressant de noter que, en théorie, il est possible d’utiliser une souche réceptrice ampicilline résistante, comme le pJA1 plasmide contenant le marqueur de résistance ampicilline est perdue peu de temps après la transposition.
La création d’une bibliothèque de transposon dense dans le bagage génétique de choix est potentiellement avantageuse pour de nombreuses applications en aval. Par exemple, une bibliothèque de transposon dense pourrait être utilisée pour identifier les mutants auxotrophes utilisant réplique placage22 ou pour identifier des mutants qui sont défectueux à établir une infection1,2. Plus récemment, comme les coûts de séquençage de l’ADN ont diminué et les nouvelles technologies comme le séquençage de la génération suivant sont devenus monnaie courante, bibliothèques de transposon ont été utilisés avec profond séquençage de l’ADN pour avoir un aperçu essentiel de gène, la fonction du gène et génétiques interactions. Certaines de ces méthodes sont passées en revue dans 23 et comprennent des méthodes telles que le séquençage de site dirigée transposon insertion (TraDIS), séquençage des transposons (Tn-seq), haut-débit insertion suivi par séquençage en profondeur (HITS) et insertion séquençage ( INSeq). Toutes ces méthodes en aval reposent sur la construction des bibliothèques d’insertion transposon dense. Alors que les autres vecteurs peuvent doivent être utilisées pour des méthodes particulières en aval, le protocole décrit ici donne un aperçu des points saillants procédures à suivre.