Acinetobacter baumannii הוא פתוגן בעדיפות עליונה של ארגון הבריאות העולמי בשל עמידותו המקיפה לכל סוגי האנטיביוטיקה1. זהו פתוגן אופורטוניסטי המשפיע בעיקר על אנשים מאושפזים, פצועים או מדוכאי חיסון. A. baumannii מתחמק במידה רבה מאנטיביוטיקה באמצעות משאבות אפלוקס, הרלוונטית ביותר היא משפחת היצואנים Resistance-Nodulation-Division (RND)2. הבנת האופן שבו משאבות אפלוקס אלה פועלות באופן מכניסטי תאפשר לפתח אפשרויות טיפוליות ממוקדות.
אחת הדרכים הנפוצות שבהן ניתן להבחין באופן ספציפי בין תהליכים תאיים היא באמצעות מניפולציה גנטית. עם זאת, הכלים הזמינים למחקרים גנטיים של A. baumannii מוגבלים, וכדי לבלבל עוד יותר את תכנון הניסוי, מבודדים קליניים עמידים לעתים קרובות לאנטיביוטיקה המשמשת באופן שגרתי לבחירה במניפולציות גנטיות3. משוכה שנייה בה נתקלים כאשר חוקרים משאבות אפלוקס באופן ספציפי היא שהן מווסתות בקפדנות - לעתים קרובות על ידי גורמים לא ידועים - מה שמקשה על בידוד מדויק וייחוס תפקוד למשאבה בודדת4. כשראינו את הצורך הזה להרחיב את ארגז הכלים של המחקר, פיתחנו מערכת ביטוי אינדוקטיבי מבוססת מיני-Tn7, חד-העתקה, המשלבת קלטת יעד רקומבינאז Flp (FRT), המאפשרת להסיר את סמן הבחירה 5,6,7 (איור 1). מערכת השיבוט והביטוי האלגנטית הזו, שנוצרה לראשונה עבור Pseudomonas 8,9,10, שימשה ליצירת משלים של משאבת אפלוקס בעותק יחיד לזן חסר משאבת אפלוקס RND של A. baumannii (ATCC 17978::ΔadeIJK,Δ adeFGH,Δ adeAB: להלן A. baumannii AB258) שיצרנו11. היכולת לחקור משאבת אפלוקס אחת בכל פעם ולא להציף את תאי החיידקים בביטוי העתק גבוה (כפי שניתן לראות בדרך כלל במערכות ביטוי מבוססות פלסמיד), ניתן ללמוד טוב יותר על ההיבטים הפיזיולוגיים הקריטיים של כל משאבת אפלוקס עם הפרעה מינימלית וסיבוכים מופחתים.
מאמר זה מתאר כיצד להשתמש במערכת mini-Tn7 כדי להשלים גן שנמחק, RND efflux pump adeIJK, לתוך הכרומוזום של A. baumannii AB258 באמצעות סדרה של צעדים לא מסובכים שבוצעו במהלך 9 ימים7. קבוצת השלבים הראשונה מציגה מחדש את הגנים שנמחקו של משאבת ה-efflux ששובטו לתוך פלסמיד החדרה מבוסס mini-Tn7 (איור 2A) באתר ההחדרה היחיד שלTn7 במורד הזרם של הגן glmS שהשתמר היטב (איור 3A). התהליך הזה מנוהל על-ידי פלסמיד עוזר לא משוכפל (איור 2B) שמקודד לגנים הטרנספוזאזים הדרושים להחדרה מונעת Tn7. קבוצת השלבים השנייה משתמשת בפלסמיד כריתה (איור 2C) להסרה בתיווך רקומבינאז של הגן גנטמיצין שמשני צדדיו אתרי FRT (איור 3B) כדי ליצור זן לא מסומן. למרות שמערכת זו משמשת להבהרת התפקידים החיוניים והמעכבים האפשריים של משאבות RND ביחס לעמידות לאנטיביוטיקה, ניתן להשתמש בה כדי לחקור כל גן מעניין.