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Le rickettsiosi sono causate da una vasta gamma di batteri intracellulari obbligati che appartengono al genere Rickettsia (famiglia Rickettsiaceae, ordine Rickettsiales). Il genere Rickettsia è classificato in quattro gruppi principali basati sulle caratteristiche filogenetiche1,2: il gruppo della febbre maculata (SFG), che contiene quelle rickettsiae che causano le rickettsiosi trasmesse dalle zecche più gravi e fatali (ad esempio, Rickettsia rickettsii, l'agente eziologico della febbre maculata delle Montagne Rocciose), il gruppo tifo (TG, ad esempio, Rickettsia prowazekii, l'agente del tifo epidemico), il gruppo di transizione (TRG, ad esempio, Rickettsia felis, l'agente eziologico della febbre maculata trasmessa dalle pulci) e il gruppo ancestrale (AG, ad esempio, Rickettsia bellii).
Tra le più antiche malattie trasmesse da vettori conosciute, le rickettsiosi sono acquisite principalmente in seguito alla trasmissione dei patogeni attraverso i morsi di vettori di artropodi infetti, tra cui zecche, pulci, pidocchi e acari 3,4. Sebbene la scoperta di antibiotici efficaci abbia migliorato i risultati del trattamento, le rickettsiosi epidemiche emergenti e riemergenti continuano a sfidare le tradizionali strategie di prevenzione e controllo. Pertanto, una comprensione completa delle interazioni rickettsia / ospite / vettore stabilirebbe in definitiva una solida base per lo sviluppo di nuovi approcci per prevenire e curare queste antiche malattie.
In natura, il trasferimento genico orizzontale (HGT) nei batteri avviene attraverso la coniugazione, la trasduzione e la trasformazione5. La trasformazione batterica in vitro utilizza questi concetti di HGT, sebbene la natura intracellulare delle rickettsiae presenti alcune sfide. Le condizioni di crescita limitate e i sistemi di coniugazione e trasduzione poco conosciuti in diverse specie di rickettsiae hanno impedito l'applicazione di metodi di coniugazione e trasduzione nelle rickettsiae 6,7,8. Rispetto ad altri generi batterici intracellulari obbligati (ad esempio, Chlamydia, Coxiella, Anaplasma ed Ehrlichia), il genere Rickettsia differisce per quanto riguarda le strategie di crescita e replicazione all'interno del citoplasma cellulare, che impone sfide specifiche alla modificazione genetica delle rickettsiae a causa delle loro caratteristiche uniche dello stile di vita9.
L'ostacolo iniziale da superare quando si tenta la modificazione genetica delle rickettsiae è quello di ottenere una trasformazione di successo. Pertanto, progettare un approccio fattibile con un'elevata efficienza di trasformazione sarebbe estremamente prezioso per lo sviluppo di strumenti genetici per le rickettsiae. Qui, ci concentriamo sull'elettroporazione, un metodo di trasformazione ampiamente riconosciuto che è stato utilizzato per introdurre con successo il DNA esogeno in diverse specie di rickettsiae, tra cui Rickettsia prowazekii, Rickettsia typhi, Rickettsia conorii, Rickettsia parkeri, Rickettsia montanensis, Rickettsia bellii, Rickettsia peacockii e Rickettsia buchneri10,11,12 ,13,14,15,16.
Questo articolo descrive una procedura per l'elettroporazione del ceppo di R. parkeri Tate's Hell (accession: GCA_000965145.1) con il vettore shuttle pRAM18dSFA derivato dal plasmide Rickettsia amblyommatis AaR/SC pRAM18 progettato per codificare mKATE, una proteina fluorescente di colore rosso lontano, e aadA, conferendo resistenza alla spectinomicina e alla streptomicina13,15,20. R. parkeri trasformato sono vitali e stabilmente mantenuti sotto selezione antibiotica in linee cellulari di zecche. Inoltre, dimostriamo che la localizzazione di R. parkeri trasformato in cellule di zecche vive tramite microscopia confocale può essere utilizzata per valutare la qualità dei tassi di trasformazione in linee cellulari vettoriali.