여기 우리는 적응, 전체 호스트, 호스트 병원 체 상호 작용을 공부 하 고 신약 사용을 활용할 수 있는 도구를 높은 콘텐츠 심사 하는 프로토콜을 설명 합니다.
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여기 우리는 적응, 전체 호스트, 호스트 병원 체 상호 작용을 공부 하 고 신약 사용을 활용할 수 있는 도구를 높은 콘텐츠 심사 하는 프로토콜을 설명 합니다.
식별 하는 새로운 약물의 수에 의해 전통, 생체 외에서 스크린 쇠퇴 하고있다, 여러 약물 저항에 대처 하기 위해 새로운 무기에 대 한 검색에이 접근의 성공을 감소. 이 연구원은 새로운 약물을 찾는 데만 필요 하지 않습니다 하지만 또한 그들을 찾는 새로운 방법을 개발 해야 결론을 주도하 고 있다. 가장 유망한 후보자 사이 메서드는 전체 유기 체, vivo에서 분석 실험을 사용 하 여 높은 처리량, phenotypic 판독 Danio rerio 꼬마 선 충 에서 그 범위를 호스팅합니다. 이러한 호스트는 호스트 또는 biounavailable 독성 화합물을 일반적으로 비용이 많이 드는 따라 하기 전에 초기 화면에서 삭제 됩니다 거짓 긍정적인 안타에서 극적인 절감 등 여러 가지 강력한 이점이 있다.
여기에 우리가 어떻게 우리의 분석 결과 문서화 C. 선 충에서 호스트 변화를 심문 하는 데 사용 되었습니다 표시-녹 농 균 죽이 액체 pathosystem. 우리는 또한 잘 밖으로 일이 기술의 몇 가지 확장을 보여 줍니다. 예, 우리이 호스트 병원 체 상호 작용에서 쿼리 호스트 요인 플레이트 형식 높은 처리량 유전 스크린 24 또는 96 잘 RNAi를 사용 하 여 수행할 수 있습니다. 이 분석 결과 사용 하 여, 불과 몇 개월만에, 극적으로 힘 드는 생물 정화 방법에 대 한 필요 없이 잠재적으로 약물 표적을 식별 하는 작업을 단순화 수 있는 전체 게놈 스크린을 완료할 수 있습니다.
우리 또한 그람 양성 박테리아 Enterococcus faecalis 그람 음성 병원 체 피 녹 농 균에 대 한 대체 하는 우리의 방법의 변형 여기 보고 합니다. 많은 경우 처럼 피 녹 농 균에 대 한, E. faecalis 에 의해 죽이 시간 종속적입니다. 이전 선 충 C.달리-E. faecalis 분석 실험, 우리의 분석 결과 E. faecalis 팬 들은 preinfection의 정보 필요로 하지 않습니다, 그것의 안전 단면도 개선 및 액체 처리 장비를 오염 하는의 가능성을 감소. 분석 결과 매우 강력 하 고, ~ 95% 사망률 96 h 포스트 감염을 보여주는.
식별 및 효과적인, 넓 스펙트럼 항생제의 개발 지금 거의 한 세기 전, 공중 보건에 분수령에 지도 되었다 대폭적인 신념 그 전염 성 질병 과거의 채찍 질 될 것 이라고. 짧은 몇 십년 내이 낙관론 병원 체 병원 체 개발이 한번 기적 치료 제한 저항 메커니즘 후로 지 러 지기 시작 했다. 몇 시간 동안, 약 발견 노력와 병원 체 사이 군비 경쟁 균형 잡힌 듯. 그러나, 항균의 오용은 최근 불러 팬-약물 내성 변종의 Klebsiella 균, Acinetobacter baumanii, Serratia marcescens및 피 농 균1의 출현 2,,34.
P. 녹 농 균 은 편의적, 그램 네거티브, 멀티 호스트 병원 체 사람 immunocompromised, 또는 낭 성 섬유 증가지고 심한 화상 환자에 게 심각한 위협입니다. 그것은 또한 점점 더 심한 병원내 감염, 특히 항균 성 저항의 지속적인 인수 때문에 원인이 되는 대리인으로 식별 됩니다. 이 위협을 해결 하기 위해 시작, 우리는 문서화 C. 선 충-P. 녹 농 균 감염 시스템5를 사용 했습니다. 연구소는 호스트6죽 일 하는 병원 체의 기능을 제한 하는 새로운 화합물을 식별 하는 액체-기반, 높은 처리량, 높은 콘텐츠 심사 플랫폼을 개발 하는 것이 시스템을 활용 했다. 글에,이 화합물 제7 과 독성 억제제8을 포함 하 여 적어도 3 개의 일반적인 범주에 속하는 것 같다. C. 선 충 에서 다른 높은 콘텐츠 약물 발견 분석 진 균 tuberculosum, 클 라 미디 아 속 trachomatis, Yersinia pestis, Listeria monocytogenes, Francisella tularensis, 황색 포도상구균, 칸디 다 albicans, 보고 되었습니다 및 Enterococcus faecalis, 다른 사람의 사이에서9,10,11,12,13,14,,1516. 분석 실험의이 유형은 몇 가지 잘 인식된 장점이, 호스트와 병원 체, 화학 스크린과 넘어 안타를 식별 하는 기능에 비해 생체 이용률의 증가 가능성에 독성이 있을 수 있습니다 거짓 긍정적인 조회 수 제한 등 단순히 안티-virulents, 면역 물질로 분자, 또는 그렇지 않으면 전 찬성 호스트 병원 체 상호 작용의 균형을 기울일 화합물 등 미생물 성장을 제한. 또한,이 화면에서 발견 된 화합물은 종종 포유류 호스트에 효과적입니다.
그것은 적어도 두 개의 다른 분석 실험17,18 액체에서 C. 선 충 에서 높은 처리량 화면 수행 수 있습니다 지적 가치가 있다. 그러나,이 분석 실험은 원형 장 식민지 분석 결과, 액체에서 느린-살인로 알려진 있도록 수정 처리량을 증가 하 고 더 쉽게 상영 하는 화합물을 수 있도록. 주의 특성화는 결정적으로 세균 독성의 기계 장치는 이러한 분석 및 우리의 액체 기반의 화면7사이 설명 했다. 이후 두 가지 유형의 독성 포유류 시스템에서 관찰 된다, 그것은 어떤 독성 결정은 분석 결과 선택 이전 실험의 관심사에 대 한 가장 관련성이 높은 고려 하는 것이 중요.
여기 우리가 액체 기반으로 최적화 된 버전을 보여 농 균 선 충-P. C. 분석 결과. 우리는 또한 그람 양성 세균성 병원 체에 맞게 우리의 액체 기반의 분석 방법의 적응을 보고 Enterococcus faecalis. P. 녹 농 균, 같은 E. faecalis 점점 항균 성 저항 경로1의 성장 군비와 심각한 병원내 위협으로 식별 됩니다. E. faecalis 의 높은 처리량 검열에 대 한 이전 방법14존재, preinfection는 절차 복잡 하 고 COPAS FlowSort 같은 장비를 오염 하는 가능성을 증가 병원 체와 함께 필요 합니다. 우리의 프로토콜 안전 프로필 개선 사전 감염에 대 한 필요가 없다. 마지막으로, 우리는 이러한 분석 중 결합 될 수 있다 먹이의 설립에 있는 역할을 할 호스트 요소에 대 한 검색 사용자 수 있도록 RNAi 또는 감염에 저항 하는 수단을 보고 합니다.
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주의: 피 녹 농 균 과 E. faecalis 는 Biosafety 수준 2 병원 체, 그리고 우연한 감염을 방지 하 고 표면 오염 최소화 하기 위해 적절 한 안전 조치는가지고 야 한다. 모든 미디어 자료와 병원 균에 접촉 해야 합니다 수 소독 및/또는 삭제. 추가 지침 CDC 간행물 Biosafety Microbiological 및 생물 의학 실험실 (BMBL), 5 판에서에서 사용할 수 있습니다.
1. 준비 및 피 녹 농 균 의 유지 보수
2입니다. RNAi 박테리아의 준비
3. 유지 보수 및 C. 선 충 의 준비
참고: 실험을 시작 하기 전에 생성 벗, 성인 자웅 동체 벌레의 동기화 된 인구 다음과 같습니다.
4. 액체 분석 결과 설치 (기본 프로토콜)을 죽이
참고: 이것은 하나의 박테리아 스트레인과 벌레의 한 소스에 대 한 프로토콜입니다.
5. 여러 심사 C. 선 충 종자 또는 Knockdowns (RNAi 스크린 설치)에 대 한 적응
참고: 이것은 24-잘 접시 설치에 대 한 설명 하는 RNAi 스크린입니다.
6입니다. E. faecalis 에 대 한 적응
참고: 피 녹 농 균 분석 결과에서 차이만 설명 합니다.
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분석 결과 성능에 대 한 중요 한 매개 변수
이 분석 결과 기본 생물학에 대 한 적절 한 이해는 문제 해결 및 분석 결과 최적화 필요 합니다. 이 위해, 우리 몇 가지 주요 논문 elucidating P. 녹 농 균의 pathogenesis의 메커니즘에 먼저 참조-죽이 액체7,20중재. 위에서 설명 하는 단계 (분석 결과 프로토콜의 회로도 그림 1 참조) 뒤에 C. 선 충 의 시간에 따라 살해 병원 체 (그림 2A)의 존재만 관찰 됩니다. 반면, 주요 영양 보조 제 (예를 들어, 는 펩은 미...
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이 분석 결과 (또는 다른 병원 체 피 농 균 또는 E. faecalis대체 됩니다 유사한 분석 실험)는 다양 한 약물 발견을 포함 하 여 목적에 대 한 유용 합니다. 그것은 또한 독성 요인, 호스트 방어 통로의 설명을 식별 하 고 호스트 병원 체 상호 작용에 관련 된 규제 기계를 확인 하 여 근본적인 생물학 질문을 해결 하는 데 유용.
P. 농 균 액체 죽이 분석 결과 강력한, 실패의 기회를 최소화 하기 위해 주의 지불 한다 어디 몇 가지 포인트가 있다. 첫째, 앞에서 언급 했 듯이, 피 녹 농 균 예방 접종에 대 한 세균 소스 접시 박테리아 독성, 파운드에서 하룻밤 성장에도 불구 하 고 분실 하지 않도록 신선한, 유지 되어야 합니다. 둘째, 칼슘 및 마그네슘 P. 농 균 죽이 분석에 추가 다는 것을 확인 하는 키입니다. 그것 없이, 독성은 크게 손상 될 것입니다. 마지막으로, 그것은 (RNAi 기...
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저자 들은 공개 관심 없음 충돌 선언 합니다.
이 연구는 국립 연구소의 건강 K22 AI110552 NVK에 게 수 여 및 암 예방 연구 텍사스 연구소 (CPRIT) 수상 RR150044, 웰 치 재단 연구 그랜트 C-1930 년에 의해 지원 되었다. Funders 연구 설계, 데이터 수집 및 분석, 결정 게시 또는 원고의 준비에 전혀 역할을 했다.
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| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| COPAS FP BioSorter | Union Biometrica | 대형 객체 유세포 분석기/웜 분류기 | |
| Cytation 5 | BioTek | ||
| EL406 워셔 디스펜서 | BioTek | ||
| Multitron Pro | Infors HT | ||
| 24 Deep-Well RB Block | Thermo Fisher Scientific | CS15124 | |
| 384-Well plate | Greiner Bio-One | MPG-781091 | |
| 선충 성장 매체(NGM) | 당 양: 한천 18g, NaCl 3g, 펩톤 2.5g, CaCl 1mL2(1M), 1mL MgSO4(1M), 25mL 인산염 완충액 및 milli-Q water | ||
| SK(Slow Killing) 플레이트 | 973mL리터당 양: 한천 18g, NaCl 3g, 펩톤 3.5g, CaCl 1mL2(1M), 1mL MgSO4(1M), 25mL 인산염 완충액 및 973mL의 milli-Q water | ||
| Slow Killing(SK) 매체 | 리터당 양: NaCl 3g, 펩톤 3.5g, CaCl2 (1M), 1mL MgSO4(1M), 25mL 인산염 완충액 및 milli-Q 물 | ||
| 용원 육수(LB) | 973mLUSBiological Life Sciences | L1520 | |
| Brian Heart Infusion Broth(BHI) | Research Products International Corp | 50-488-526 | |
| 웜 표백제 용액 | 100mL당 양: 5M NaOH 용액 10mL, 5% 차아염소산나트륨 용액 20mL, 멸균수 S 70mL | ||
| S 리터당 기본 | 양: NaCl 5.85g, KH2PO4 1g, K2HPO4 1g, 및 1리터의 milli-Q 물 | ||
| 한천 | USBiological Life Sciences | A0930 | |
| NaCl | USBiological Life Sciences | S5000 | |
| Peptone | USBiological Life Sciences | P3300 | |
| CaCl2 | USBiological Life Sciences | ||
| MgSO4 | Fisher Scientific | M63-500 | |
| 인산염 완충액 | 양: K2HPO4 132mL(1M) 및 KH2PO4(1M) 868mL | ||
| KH2PO4 | Acros Organics | 7778-77-0 | |
| K2HPO4 | USBiological Life Sciences | P5100 | |
| 5% 차아염소산나트륨 용액 | BICCA | 7495.5-32 | |
| NaOH 솔루션 | Fisher Scientific | SS255-1 | |
| 호흡이 쉬운 | 다양한 생명 공학 | BEM-1 | |
| SYTOX 오렌지 핵산 염색 | Fisher Scientific | S11368 | |
| <강한>박테리아 균주 | |||
| P. 녹농균 (PA14) | |||
| < em>E. faecalis(OG1RF) | |||
| E. coli superfood (OP50) | |||
| E. coli RNAi 발현 박테리아 (HT115) | |||
| Worm Strains | |||
| glp-4(bn2) (Beanan and Strome, 1992, PMID: 1289064) | |||
| PINK-1::GFP 리포터 (Kang et al., 2018, PMID: 29532717) |
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