מתוארת שיטה מבוססת חלבון פלואורסצנטי של תאים חיים להארת ואקואולים תאיים (תכלילים) המכילים כלמידיה. אסטרטגיה זו מאפשרת קביעה מהירה ואוטומטית של זיהום כלמידיה בדגימות וניתן להשתמש בה כדי לחקור כמותית את דינמיקת הצמיחה של הכללה.
מאמר שיטה
מתוארת שיטה מבוססת חלבון פלואורסצנטי של תאים חיים להארת ואקואולים תאיים (תכלילים) המכילים כלמידיה. אסטרטגיה זו מאפשרת קביעה מהירה ואוטומטית של זיהום כלמידיה בדגימות וניתן להשתמש בה כדי לחקור כמותית את דינמיקת הצמיחה של הכללה.
החיידק התוך-תאי המחייב כלמידיה מעורר נטל גדול על בריאות הציבור העולמית. קלוסטרידיום טרכומטיס הוא הגורם החיידקי המוביל לזיהומים המועברים במגע מיני וגם הגורם העיקרי לעיוורון הניתן למניעה בעולם. גורם חיוני להדבקה מוצלחת של תאי מארח על ידי כלמידיה הוא יכולתו של החיידק לתמרן את איתות התא המארח מתוך תא ריק חדש הנקרא הכללה. מתוך ההכללה, כלמידיה רוכשת חומרים מזינים הנדרשים לצמיחה ההתפתחותית שלהם במשך 2-3 ימים, והם מפרישים בנוסף פאנל של חלבוני אפקטור על הפנים הציטוזוליות של קרום הווקואול ולתוך הציטוזול המארח. עם זאת, פערים בהבנתנו את הביולוגיה של כלמידיה מציבים אתגרים משמעותיים להדמיה וניתוח תא תוך-תאי זה. לאחרונה תוארה אסטרטגיית הדמיה הפוכה להמחשת ההכללה באמצעות GFP המבטא תאים מארחים. גישה זו מנצלת באופן רציונלי את האטימות הפנימית של קרום ההכללה למולקולות גדולות כגון GFP. בעבודה זו, אנו מתארים כיצד נוצרים תאים מארחים המבטאים GFP או mCherry להדמיה עוקבת של תכלילים כלמידיים. יתר על כן, שיטה זו הוכחה כתחליף יעיל לשיטות ספירה יקרות המבוססות על נוגדנים, ניתן להשתמש בה במקביל לתוויות פלואורסצנטיות אחרות, כגון כלמידיה המבטאת GFP, וניתן לנצל אותה כדי להפיק נתונים כמותיים מרכזיים על צמיחת ממברנת הכללה ממגוון זנים וזנים של כלמידיה.
מחלות זיהומיות הנגרמות על ידי זנים של חיידק כלמידיה תאית לעורר נטל גדול על בריאות הגלובלית, כולל מחלות המועברים במגע מיני, מחלה דלקתית של אגן, עיוורון, דלקת ריאות ואולי טרשת עורקים 1-4. היכולת של כלמידיה לאינטראקציה עם התא המארח, מתוך vacuole (מכונה ההכללה), הוא הקובע קריטי לזיהומם המוצלח של תאים והמארח. ההכללה היא תא פתוגניים רומן המאפשר צמיחת כלמידיה והוא שונה באופן דינמי לאורך כל המחזור ההתפתחותי 2-3 היום השלם של כלמידיה 5. הטבע תאיים לחייב של chlamydiae מציג מספר רב של אתגרים לקהילת המחקר, בפרט לישירות לומד הביולוגיה הייחודית של ההכללה. מכשול עיקרי היה חוסר היכולת לחזות או כלמידיה תאית או ההכללה שלהם על ידי גישת ניאון ביעילותes בתאים חיים. תגלית האחרונה סוף סוף גילתה את האמצעים ליצור GFP להביע ג 6 trachomatis; עם זאת, ממצא זה עדיין לא הוביל לתיוג ספציפי של ההכללה. כמה טכניקות שתוארו לתיוג של חיידקים ותכלילים 7,8, אך הם סובלים מליקויים כגון אי-סגוליות, ארעיות ורגישות לphotobleaching. גילוי מפתח על ידי הקבוצה שלנו הוקם אסטרטגיה חדשה להארת ההכללה באמצעות GFP להביע תאי מארח 9. אסטרטגיה זו באופן רציונלי מנצלת את האטימות הפנימיות של קרום ההכללה למולקולות גדולות יותר מאשר 520 Da 10. כאשר תאים מהונדסים לבטא חלבון מסוים cytosolic ניאון (למשל, ה- GFP או mCherry) ביציבות, תכלילים כלמידיה נראים בבהירות יוצאת דופן על ידי ההדרה המוחלטת שלהם של הקרינה. אסטרטגית הדמיה הפוכה זה מאפשרת הדמיה מיידית של תכלילים לכל Chlמיני amydia וזה יכולים להתאים בקלות למרבית תאי המארח של עניין. כהפגנה של השירות שלה, שיטה זו שימשה בעבר כדי לחשוף ולהגדיר את נתיבי יציאה הסלולריים לכלמידיה spp 9.
כאן, אנו נוספים להדגים כיצד שיטה זו מתבצעת, וניתן לנצל כדי להפיק נתונים כמותיים מפתח על דינמיקת צמיחת הכללה. יתר על כן, זה יכול למעשה תחליף לשיטות ספירה מבוסס נוגדנים יקרות וניתן להשתמש בו במקביל עם תוויות ניאון אחרות, כגון mKate2 להביע 11 כלמידיה. זה שילוב רב עוצמה של כלים מאפשר חקירה של התכונות הפיזיות של קרום הכללת כלמידיה בתוך תאי מארח חיים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. דור של שורות תאי מארח פלורסנט
2. דור של להביע GFP כלמידיה trachomatis
3. להדביק תאים עם כלמידיה
4. ויזואליזציה של תא חי תכלילים כלמידיה
5. Quantitation של פרמטרי צמיחת הכללה בתאים חיים
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
יכולים להיות מהונדסים תאי יונקים להביע חלבוני ניאון cytosolic (למשל, ה- GFP) כדי לאפשר הארת תכלילים כלמידיה בתרביות תאים חיות, נגועות. על הזיהום בכלמידיה, תכלילים הם בקלות לעין כמו כתמים שחורים בתאי המארח (איור 1). הבהירות של תכלילים חסרי-הקרינה יכולה להיות מנוצלת לזיהוי האוטומטי של תכלילים על פני מספר רב של תחומים מבט ו / או טיפולים (איור 1). ברגע שתאי מארח ניאון כבר נוצרו, עבודה חדשה ורבה עצמה מופעלת לניתוח מהיר, כמותי...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כאן אנו מתארים את האסטרטגיה הניסיונית ליצירת תאי מארח ניאון להדמיה בזמן אמת וניתוח של תכלילים כלמידיה. גישה להדמיה vacuole זה מקנה יכולת רבת עוצמה כדי להאיר, לעקוב ולמדוד כמותית את המאפיינים הדינמיים של תכלילים כלמידיה פני אוכלוסיות של תאים או בתאים בודדים לאורך זמן. תכלילים כלמידיה בתאי חלבון הנקראים ניאון מוגדרות בולט היטב, כך שהם מזוהים בקלות ללא הצורך בעיבוד נוסף immunofluorescent. יתר על כן, גישה זו היא רגישה מספיק כדי לפתור את המחלוקות בין חתימה מורפולוגיים...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים כלכליים מתחרים.
המחברים מודים לאיאן קלארק ול-P. Scott Hefty על הפלסמידים pGFP-SW2 ו-pASK-GFP-mKate2-L2, בהתאמה. אנו מודים לפול מילר על הסיוע הטכני ולריצ'רד סטיבנס על משאבים אחרים. עבודה זו מומנה על ידי מענק NIH AI095603 (KH).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| Lipofectamine 2000 | Invitrogen | 11668 | |
| Opti-Mem | Invitrogen | 31985 | |
| Polybrene | Sigma | H9268 | |
| 0.45 & micro; m מסננים | פישר | 09-719D | |
| G418 | Invitrogen | 10131 | |
| HBSS | Invitrogen | 14025 | |
| DMEM | Invitrogen | 11995 | |
| RPMI 1640 | Invitrogen | 11875 | |
| RPMI 1640 w/o פנול אדום | Cellgro | 17-105-CV | |
| פניצילין G | Sigma | 13752 | |
| Cycloheximide | Sigma | C7698 | |
| כלי תחתית מזכוכית | MatTek | P35G-1.5-14-C | |
| מגלשות קאמריות, Lab-Tek II | Nunc | 154526, 154534 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה