Name: 라임병 스피로체테 보렐리아 부르그도르페리의 파지 매개 유전자 조작 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-09-28T14:10:00.000+00:00
Duration: 9 min 1 s
Description: 배우세요 φBB-1 파지 매개 DNA 전도를 이용한 Borrelia burgdorferi 유전자 조작 방법. 이 기술은 전기천공 대안으로 효율이 낮은 균주에서도 외래 DNA 도입이 가능하여 라임병 원인균의 분자생물학 연구에 활용됩니다.

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저자는 유용한 토론에 대해 Shawna Reed, D. Scott Samuels 및 Patrick Secor와 기술 지원에 대해 Vareeon (Pam) Chonweerawong에게 감사드립니다. 이 연구는 생물 의학부와 퀴니피악 대학교 보건 과학 학교의 Christian H. Eggers에 대한 교수진 연구 보조금의 지원을 받았습니다.

저자는 공개 할 것이 없습니다.

형질 도입의 사용은 B. burgdorferi 1,4,13,37의 전기 변환과 관련된 생물학적 및 기술적 장벽 중 적어도 일부를 극복하는 한 가지 방법을 나타낼 수 있습니다. 많은 시스템에서, 박테리오파지는 일반화 또는 특수 형질도입22,23,24,49,50에 의해 박테리아 세포 사이에서 숙주(비-프로파지) DNA를 이동할 수 있다. 특수 형질도입에서, 몇몇 숙주 유전자는 항상 프로파지 DNA<su...

스피로 체탈 박테리아 Borrelia burgdorferi의 유전자 조작을위한 도구의 개발은 라임 병 1,2,3,4의 본질에 대한 이해에 헤매랄 수없는 가치를 더했습니다. B. burgdorferi는 작은 선형 염색체와 선형 및 원형 플라스미드 5,6으로 구성된 비정상적으로 복잡한 게놈을 가지고 있습니다. 자발적인 플라스미드 손실, 유전자 내 재배열 (동일한 유기체 내에서 한 플라스미드에서 다른 플라스미드로의 유전자 이동) 및 수평 유전자 전달 (HGT, 두 유기체 간의 DNA 이동)은 B. burgdorferi 사이에 어지러운 양의 유전 적 이질성을 야기했습니다 (예를 들어, Schutzer et al.7 참조). 생성된 유전자형(또는 "균주")은 모두 동일한 종의 구성원이지만 다른 포유류 숙주 8,9,10,11로 전달하고 감염시키는 능력에 영향을 미치는 유전적 차이를 갖는다. 이 보고서에서 "균주"라는 용어는 자연적으로 파생 된 특정 유전 적 배경을 가진 B. burgdorferi를 지칭하는 데 사용됩니다. 용어 "클론"은 특정 목적을 위해 또는 실험적 조작의 결과로서 유전적으로 변형된 균주를 지칭하기 위해 사용될 것이다.
B. burgdorferi에서 사용할 수 있는 분자 도구 상자에는 선택 가능한 마커, 유전자 리포터, 셔틀 벡터, 트랜스포존 돌연변이 유발, 유도성 프로모터 및 역선택 마커가 포함됩니다(검토를 위해 Drektrah 및 Samuels12 참조). 이러한 방법론을 효과적으로 사용하려면 B. burgdorferi 관심 균주에 이종 (외래) DNA를 인위적으로 도입해야합니다. B. burgdorferi에서 이종 DNA의 도입은 거의 전적으로 전기 천공을 통해 이루어지며, 이는 전기 펄스를 사용하여 박테리아 막을 매체에 도입 된 작은 DNA 조각에 일시적으로 투과 할 수있게하는 방법입니다1. 대부분의 세포(≥99.5%로 추정됨)는 펄스에 의해 사멸되지만, 나머지 세포는 이종성 DNA13을 보유하는 높은 빈도를 갖는다. DNA를 박테리아에 도입하는 가장 효율적인 방법 중 하나로 간주되지만 B. burgdorferi로의 전기 천공 빈도는 매우 낮습니다 (5 × 104에서 5 × 106 세포에 1 형질 전환체에 이르기까지)13. 더 높은 주파수 변형을 달성하는 데 방해가되는 장벽은 기술적 인 것과 생물학적인 것 같습니다. B. burgdorferi의 성공적인 전기 천공에 대한 기술적 장벽에는 필요한 DNA (>10 μg)의 양과 스피로 체가 정확히 올바른 성장 단계 (중간 로그, 2 × 10 7 세포 · mL-1 및 7 × 107 세포 · mL-1)에 있어야한다는 요구 사항이 포함됩니다 전기 적격 세포12,13. 그러나 이러한 기술적 장벽은 생물학적 장벽보다 극복하기가 더 쉬울 수 있습니다.
라임병 연구자들은 B. burgdorferi 클론이 유전적으로 조작될 수 있는 능력과 관련하여 크게 두 가지 범주로 나눌 수 있음을 인식합니다13,14. 높은 통과, 실험실 적응 분리 물은 종종 쉽게 변형되지만 일반적으로 감염성에 필수적인 플라스미드를 잃고 생리 학적으로 비정상적인 방식으로 행동하며 포유류 숙주를 감염시킬 수 없거나 진드기 벡터12,13 내에서 지속될 수 없습니다. 이 클론은 실험실 내에서 스피로체의 분자 생물학을 해부하는 데 유용했지만 동물주기의 생물학적 맥락에서 스피로 체를 연구하는 데는 거의 가치가 없습니다. 반면에 저계대 감염성 분리는 감염 상태를 반영하는 생리학적 방식으로 행동하고 감염 주기를 완료할 수 있지만 일반적으로 이종 DNA의 도입에 저항하므로 연구12,13에서 조작하기 어렵습니다. 저-계대 분리물을 형질전환시키는 어려움은 적어도 두 가지 상이한 요인과 관련된다: (i) 저-통로 분리물은 특히 전기천공에 요구되는 고밀도 조건 하에서 종종 서로 단단히 응집되어, 따라서 많은 세포가 전하의 완전한 인가 또는 배지 내의 DNA에 접근하는 것을 차단한다(13, 15); (ii) B. burgdorferi는 고-통로 분리물(14,16)에서 손실될 수 있는 적어도 2개의 상이한 플라스미드 매개 제한-변형(R-M) 시스템을 암호화한다. R-M 시스템은 박테리아가 외부 DNA17을 인식하고 제거 할 수 있도록 진화했습니다. 실제로 B. burgdorferi에 대한 여러 연구에 따르면 DNA의 출처가 대장균이 아닌 B. burgdorferi 일 때 형질 전환 효율이 증가합니다 13,16. 불행히도 B. burgdorferi로부터 전기 천공에 필요한 고농도의 DNA를 얻는 것은 비용이 많이 들고 시간이 많이 소요되는 전망입니다. 저-계대 분리물을 전기천공 및 선택할 때 또 다른 잠재적인 우려는 이 공정이 임계 병독성 관련 플라스미드 lp2514,18,19; 따라서, 전기천공을 통해 저계대 B. burgdorferi 분리물을 유전적으로 조작하는 바로 그 행위는 동물성 주기20 내에서 생물학적으로 관련된 분석에 적합하지 않은 클론을 선택할 수 있다. 이러한 문제를 감안할 때, 이종 DNA가 높은 통로의 B. burgdorferi 클론으로 전기 변환 된 다음 전기 천공 이외의 방법으로 저 통로 감염 분리로 전달 될 수있는 시스템은 라임 병 스피로 체에 사용할 수있는 분자 도구의 증가하는 컬렉션에 환영할만한 추가 사항이 될 수 있습니다.
형질전환(알몸 DNA의 흡수) 이외에, 박테리아가 규칙적으로 이종 DNA를 흡수하는 두 가지 다른 메커니즘이 있다: 서로 직접 물리적으로 접촉하는 박테리아 사이의 DNA 교환인 접합과 박테리오파지(21)에 의해 매개되는 DNA의 교환인 형질도입. 실제로, HGT를 매개하는 박테리오파지의 능력은 다수의 박테리아 시스템 내에서 분자 과정을 해부하기 위한 실험 도구로서 사용되어 왔다(22,23,24). B. burgdorferi는 네이키드 DNA의 흡수에 자연적으로 유능하지 않으며 B. burgdorferi가 성공적인 접합을 촉진하는 데 필요한 장치를 암호화한다는 증거는 거의 없습니다. 그러나 이전 보고서에서는 B. burgdorferi25,26,27,28의 온대 박테리오파지 인 φBB-1의 식별 및 예비 특성화를 설명했습니다. φBB-1은 B. burgdorferi25 내에서 발견되는 30kb 플라스미드 계열을 패키징합니다. 이 제품군의 구성원은 CP32로 지정되었습니다. B. burgdorferi 균주 중 HGT에 참여하는 φBB-1의 역할과 일치하여, Stevenson et al. 그렇지 않으면 이질적인 cp32를 가진 두 균주에서 동일한 cp32가 발견되었다고 보고했으며, 이는 형질도입29를 통해 이 두 균주 사이에서 이 cp32의 최근 공유를 시사합니다. 또한 상대적으로 안정적인 게놈30,31,32,33에서 cp32 중 HGT를 통한 상당한 재조합의 증거가 있습니다. 마지막으로, 동일한 균주의 세포 사이 및 2개의 상이한 균주의 세포 사이에서 cp32s 및 이종 셔틀 벡터 DNA 둘 다를 형질도입하는 φBB-1의 능력은 이전에 입증되었다27,28. 이러한 발견을 감안할 때, φBB-1은 B. burgdorferi의 분자 생물학의 해부를 위해 개발 될 또 다른 도구로 제안되었습니다.
이 보고서의 목적은 B. burgdorferi로부터 파지 φBB-1을 유도 및 정제하는 방법을 자세히 설명하고 B. burgdorferi 클론 간의 형질도입 분석을 수행하고 잠재적 형질도입체를 선택 및 스크리닝하기 위한 프로토콜을 제공하는 것입니다.

<table><tbody><tr><td>1L 필터 장치(PES, 0.22 &마이크로; m 기공 크기)</td><td>Millipore Sigma</td><td>S2GPU10RE</td><td></td></tr><tr><td>12 mm x 75 mm tube (dual position cap) (polypropylene)</td><td>USA Scientific</td><td>1450-0810</td><td>Holds 4 mL with low void volume (induction)</td></tr><tr><td>15 mL conical centrifuge tubes (polypropylene)</td><td>USA Scientific</td><td>5618-8271</td><td></td></tr><tr><td>1-methyl-3-nitroso-nitroguanidine (MNNG)</td><td>Millipore Sigma</td><td></td><td>주의: 잠재적인 발암 물질; 더 이상 쉽게 구할 수 없으며 테스트하지 않았습니다. 대체</td></tr><tr><td>5.75" 파스퇴르 피펫(면 플러그/붕규산 유리/비멸균)</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>13-678-8A</td><td>오토클레이브 사용 전</td></tr><tr><td>50mL 원추형 원심분리기 튜브(폴리프로필렌)</td><td>USA Scientific</td><td>1500-1211</td><td></td></tr><tr><td>앱솔루트 에탄올</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Agarose LE</td><td>Dot Scientific inc.</td><td>AGLE-500</td><td></td></tr><tr><td>Bacto Neopeptone</td><td>Gibco</td><td>DF0119-17-9</td><td></td></tr><tr><td>Bacto TC Yeastolate</td><td>Gibco</td><td>255772</td><td></td></tr><tr><td>소 혈청 알부민 (혈청 대체 등급)</td><td>Gemini Bio-Products</td><td>700-104P</td><td></td></tr><tr><td>클로로포름 (분자 생물학용)</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>BP1145-1</td><td>주의: 휘발성 유기물; 화학 흄 후드에서만 사용하십시오.</td></tr><tr><td>CMRL-1066 w/o L-글루타민(분말)</td><td>US Biological</td><td>C5900-01</td><td>세포 배양 등급</td></tr><tr><td>에리스로마이신</td><td>Research Products International Corp</td><td>E57000-25.0</td><td></td></tr><tr><td>겐타마이신 시약 용액</td><td>Gibco</td><td>15750-060</td><td></td></tr><tr><td>포도당(포도당 무수)</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>BP350-500</td><td></td></tr><tr><td>HEPES</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>BP310-500</td><td></td></tr><tr><td>카나마이신 설페이</td>트 <td>Thermo Fisher Scientific</td><td>25389-94-0</td><td></td></tr><tr><td>Millex-GS (0.22 &micro; M pore size)</td><td>Millipore Sigma</td><td>SLGSM33SS</td><td>to filter sterilize antibiotics and other small volume solutions</td></tr><tr><td>Mitomycin C</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td></td><td>BP25312 주의: 잠재적인 발암 물질; 화학 흄 후드에서만 사용</td></tr><tr><td>N-아세틸-D-글루코사민</td><td>MP Biomedicals, LLC</td><td>100068</td><td></td></tr><tr><td>올리고뉴클레오티드(PCR용 프라이머)</td><td>IDT DNA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>OmniPrep (총 게놈 추출 키트)</td><td>G Biosciences</td><td>786-136</td><td></td></tr><tr><td>페트리 접시 (100 mm &times; 15 mm)</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>FB0875712</td><td></td></tr><tr><td>Petroff-Hausser 계수 챔버</td><td>Hausser Scientific</td><td>HS-3900</td><td></td></tr><tr><td>Petroff-Hausser 계수 챔버 커버 유리</td><td>Hausser Scientific</td><td>HS-5051</td><td></td></tr><tr><td>폴리에틸렌 글리콜 8000 (PEG)</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>BP233-1</td><td></td></tr><tr><td>토끼 혈청 비멸균 미량 용혈 영(NRS)</td><td>Pel-Freez Biologicals</td><td>31119-3</td><td>제조사 지침에 따른 열 비활성화</td></tr><tr><td>Semi-micro UV 투명 큐벳</td><td>USA Scientific</td><td>9750-9150</td><td></td></tr><tr><td>중탄산나트륨</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>BP328-500</td><td></td></tr><tr><td>염화</td><td>나트륨Thermo Fisher Scientific</td><td>BP358-1</td><td></td></tr><tr><td>피루브산 나트륨</td><td>밀리포어 시그마</td><td>P8674-25G</td><td></td></tr><tr><td>스펙트로닉 제네시스 5</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>스트렙토마이신 황산염 용액</td><td>밀리포어 시그마</td><td>S6501-50G</td><td></td></tr><tr><td>구연산 삼나트륨 이수화물</td><td>밀리포어 시그마</td><td>S1804-500G</td><td>BSK용 구연산나트륨</td></tr></tbody></table>

라임병 스피로체테 보렐리아 부르그도르페리의 파지 매개 유전자 조작

Phage-Mediated Genetic Manipulation of the Lyme Disease Spirochete Borrelia burgdorferi

스피로체테 Borrelia burgdorferi 에 외래 DNA를 도입하는 것은 거의 전적으로 전기 천공을 사용한 형질전환에 의해 이루어졌습니다. 이 과정은 라임 병 스피로 체에서 다른 더 잘 특성화 된 그람 음성 박테리아에 비해 효율성이 현저히 낮습니다. 형질전환의 성공률은 특정 배경에서 농축된 양의 고품질 DNA에 크게 의존하며 상당한 변형 간 변동성을 갖습니다. 외래 DNA (즉, 셔틀 벡터, 형광 리포터 및 항생제 내성 마커)를 B. burgdorferi 에 도입하기위한 대체 수단은 라임 병 스피로 체의 유전자 조작을위한 유용한 도구의 군비에 중요한 추가 물이 될 수 있습니다. 박테리오파지는 형질 도입이라는 과정에서 박테리아 사이에서 DNA를 이동시키는 자연적인 메커니즘으로 잘 알려져 있습니다. 이 연구에서는 유비쿼터스 보렐 리알 파지 φBB-1을 사용하여 동일하고 다른 유전 적 배경을 가진 B. burgdorferi 세포 사이에서 DNA를 형질 도입하는 방법이 개발되었습니다. 형질도입된 DNA는 보렐리알 DNA와 작은 셔틀 벡터 형태의 이종 DNA를 모두 포함한다. 이 시연은 라임 병 스피로 체의 유전자 조작을위한 전기 천공을 보완하기 위해 파지 매개 형질 도입의 잠재적 인 사용을 시사한다. 이 보고서는 B. burgdorferi로부터 파지 φBB-1의 유도 및 정제, 형질 도입 분석에서이 파지의 사용 및 잠재적 형질 도입체의 선택 및 스크리닝을 위한 방법을 설명합니다.

박테리오파지를 사용하여 보다 쉽게 변형 가능한 B. burgdorferi 균주 또는 전기 변형에 취약한 클론 간에 DNA를 이동하는 것은 라임병의 결정 요인에 대한 지속적인 분자 조사를 위한 또 다른 도구입니다. 본원에 기재된 형질도입 분석은 잠재적 형질도입체의 선택을 위해 하나 또는 두 개의 항생제를 사용하여 임의의 관심 클론 사이에서 DNA의 이동을 용이하게 하기 위해 필요에 따라 변형될 수 있다. 고-계대 균주 CA-11.2A 클론과 고-계대 균주 B31 클론 및 균주 297의 저-계대 악성 클론 둘 사이의 프로파지 DNA 및 이종 대장균/B. 부르그도르페리 셔틀 벡터 둘 다의 형질도입은 이전에 입증되었다28. 아래에 제시된 결과는 2개의 고-통과, 무독성 클론 사이에서 프로파지 DNA의 이동을 보여줍니다. 공여자 클론 c1673은 프로파지 DNA 11.2에 카나마이신 내성 유전자를 암호화하는 B. 부르그도르페리 균주...

박테리아 세포 사이에서 DNA를 이동하는 박테리오파지의 능력은 박테리아 숙주의 유전자 조작에 효과적인 도구입니다. 여기에 제시된 것은 보렐리아 부르그도르페리의 박테리오파지인 φBB-1을 유도, 회수 및 사용하여 라임병 스피로체의 다른 균주 사이에서 이종 DNA를 형질도입하는 방법론입니다.

Introducing foreign DNA into the spirochete Borrelia burgdorferi has been almost exclusively accomplished by transformation using electroporation. This ...

이 프로토콜은 라임 병 에이전트 Borrelia burgdorferi의 분자 생물학을 해부하기위한 또 다른 중요한 도구를 설명하기 때문에 중요합니다. 이 기술의 주요 장점은 파지 형질 도입을 사용하여 전기 천공에서와 같이 전기 펄스를 적용하지 않고도 Borrelia burgdorferi에 DNA를 도입하는 대체 방법을 제공한다는 것입니다. 이 방법은 Borrelia burgdorferi가 동물주기에서 지속되고 궁극적으로 인간에게 라임 병을 일으키는 데 사용하는 분자 메커니즘에 대한 추가 통찰력을 제공하는 데 사용될 수 있습니다.시작하려면 형질도입 프로토콜을 위해 단단히 캡이 있는 멸균 원추형 원심분리 튜브에 150마이크로리터의 적절한 Borrelia burgdorferi 클론을 15밀리리터의 BSK에 접종합니다. 그런 다음 Borrelia burgdorferi 클론 내에서 이종 DNA의 선택 및 유지를 위해 적절한 농도의 항생제 또는 항생제 조합으로 배지를 보충하고 섭씨 33도에서 샘플을 배양합니다. 배양 물이 성장한 후, 적절한 양의 배양 물을 6, 000 G에서 10 분 동안 원심 분리한다.상청액을 디캔팅한 후 펠릿을 새 BSK에서 4밀리리터에 재현탁하고 최소한의 헤드 공간으로 샘플을 고정할 수 있는 가장 작은 멸균 튜브로 샘플을 옮깁니다. 그런 다음 파지 생산을 유도하기 위해 배양 부피 4ml을 기준으로 권장 농도로 적절한 양의 유도제를 첨가하고 튜브를 단단히 캡핑하고 완전히 혼합합니다. 샘플을 섭씨 33도에서 2-4시간 동안 배양합니다.그런 다음 샘플을 15 밀리리터 원심 분리 튜브로 옮깁니다. 샘플을 6, 000 G에서 10 분 동안 원심 분리한다. 상청액을 디캔팅한 후 세포 펠릿을 BSK 15ml에 재현탁합니다.준비된 배양 물을 원고에 설명 된 적절한 항생제 농도로 보충하고 샘플을 섭씨 33도에서 72-96 시간 동안 배양합니다. PEG 침전을위한 용액을 준비하기 위해, 원고에 설명 된대로 5 몰 염화나트륨 500 밀리리터, 40 % PEG 500 밀리리터 및 현탁 배지 100 밀리리터를 준비한다. 살균하려면 용액을 오토 클레이브하고 사용하기 전에 식힌 다음 실온 또는 섭씨 4도를 보관하십시오.공여체 보렐리아 부르그도르페리 클론으로부터의 파지의 PEG 침전을 위해, 72 내지 96 시간의 인큐베이션 후, 샘플을 섭씨 4도에서 20분 동안 8, 000 G에서 원심분리한다. 상청액을 깨끗한 50밀리리터 원추형 튜브에 넣고 세포 펠릿을 폐기합니다. 5몰 염화나트륨을 최종 농도 1몰에 추가합니다.잘 섞은 후 실온에서 1시간 동안 부드럽게 흔듭니다. 샘플을 섭씨 4도에서 10 분 동안 8, 000 G에서 원심 분리합니다. 이전에 시연된 대로 상청액을 깨끗한 50밀리리터 원추형 튜브에 디캔팅한 후 40%PEG-8000 용액을 상청액에 최종 농도인 10%Mix 웰로 추가하고 최대 밤새도록 1시간 이상 얼음에 놓습니다.이전에 시연 된대로 섭씨 4도에서 20 분 동안 8, 000G의 샘플을 원심 분리합니다. 상청액을 버리고 파지 입자가 포함된 펠릿을 잃지 않고 가능한 한 많은 과잉 액체를 제거합니다. 현탁 배지를 사용하여 최소 부피의 현탁 배지에 펠릿을 재현탁하여 병의 측면을 씻어내고 잠재적인 파지 입자를 수집합니다.회수된 파지 샘플을 재현탁 부피를 기준으로 동일한 부피의 클로로포름으로 처리한다. 샘플을 잘 혼합하고 8, 000 G에서 10 분 동안 원심 분리합니다. 이어서, 수성 층을 깨끗한 튜브로 제거하여, 임의의 두꺼운 계면층을 피한다.회수된 부피를 결정한 후, 첫 번째 클로로포름 처리 후, 해당 부피의 10%에 해당하는 양의 클로로포름으로 샘플을 다시 처리한다. 계면 또는 유기 층을 피하도록 주의하면서 수성 층을 깨끗한 튜브로 옮깁니다. 파지를 즉시 사용하거나 섭씨 4도에서 보관하십시오.이전에 입증 된 바와 같이 형질 도입 분석에서 수용자로서 사용될 Borrelia burgdorferi 배양물을 제조 한 후, 배양 부피를 6, 000 G에서 10 분 동안 원심 분리한다. 상청액을 따라 내고 펠릿을 14.5 밀리리터의 신선한 BSK에 재현 탁시킨다. 500 마이크로리터 이하의 PEG-침전된 파지 샘플을 수용자 클론의 배양물에 첨가한다.잘 섞은 후 섭씨 33도에서 72-96 시간 동안 배양하십시오. 원고에 기재된 바와 같이 PEG-침전된 파지와 혼합한 후에 고체상 도금에 의한 형질전환체의 선택을 수행한다. 수용자 클론의 배경에 따라, 배양 10 내지 21일 후에 콜로니가 선택 플레이트의 아가로스 내에 나타나는지 확인한다.멸균 된면 플러그 5.75 인치 붕규산 피펫을 사용하여 두 항생제가있는 상태에서 플레이트에서 자라는 최소 5-10 개의 콜로니를 선택하고 적절한 항생제로 BSK 1.5ml에 접종하십시오. 유전자의 PCR 증폭은 카나마이신 및 겐타마이신 내성을 코딩하는 클론 중 10개에 대해 수행하였다. 카나마이신 내성 유전자는 공여체 c1673 및 잠재적 형질도입체로부터 증폭될 수 있지만 수용자 c1706은 증폭될 수 없다.유사하게, 겐타 마이신 내성 유전자는 수용자 c1706 및 잠재적 형질 도입체로부터 증폭 될 수 있지만 형질 도입 사건을 나타내는 기증자는 증폭되지 않을 수 있습니다. 카나마이신 내성 카세트가 5BB1에 의해 공여자로부터 수용자 내로 형질도입되었음을 입증한다. 형질도입체의 배경은 균주-특이적 마커를 사용하여 결정하였다.c1673 클론과 CA-112A 배경은 특정 앰플리콘 4, 5, 6을 인코딩하는 반면, 높은 통로 B31 배경을 가진 c1706은 인코딩하지 않습니다. 유사하게, 형질도입체 1 및 2에는 앰플리콘 4, 5 및 6이 누락되어 클론이 c1706 배경을 가지며 c1673으로부터 카나마이신 내성 유전자를 획득했음을 입증합니다. 파지의 PEG 침전을 위해, 파지의 수율을 최대화하기 위해 모든 단계를 신중하게 수행하고 파지 사용 및 보관 전에 가능한 한 많은 PEG 및 배양 배지 오염 물질을 제거하기 위해 재현탁된 파지를 클로로포름으로 완전히 처리하십시오.형질도입 분석이 성공적으로 수행되고 형질도입제가 검증되면 이러한 클론을 사용하여 유전자 변형 Borrelia burgdorferi가 필요한 질문에 답할 수 있습니다. 이 기술의 개발은 연구자들이 현재 전기 천공을 통한 DNA 도입이 어려운 Borrelia burgdorferi 균주를 유 전적으로 조작 할 수있게 해줄 것입니다.

phage-mediated-genetic-manipulation-lyme-disease-spirochete-borrelia

Research

연구

JoVE Journal

Immunology and Infection

면역학 및 감염학

라임 질병 연구 조사는 종종 병원체 Borrelia burgdorferi, 일반적으로 몇 주 정도 소요 프로세스에 감염된 진드기의 생성을 필요로합니다. 여기 시간 이내에 수행할 수 있습니다 microinjection 기반 틱 감염 절차를 보여줍니다. 우리는 또한 진드기 이내 B. burgdorferi의 현장 지방화에 대한 immunofluorescence 방법을 보여줍니다.

틱 굿 내에서 빠른 전송과 라임 질병 병원균의 현지화을위한 방법

출처: Eggers, CH 라임병 스피로헤타 보 렐리아 부르크도르페리의 파지 매개 유전자 조작. J. Vis. 경험. (2022년)이 비디오는 항생제 내성 유전자를 운반하는 휴면 박테리오파지 DNA로 조작된 유전자 변형 보렐리아 부르그도르페리 배양의 준비를 보여줍니다. 항생제 선택 및 배양 후 화학적 유도제는 DNA 손상을 유발하여 내성 유전자를 포함하는 새로운 비리온의 절제, 복제 및 조립을 유도합니다. 두 번째 원심분리 및 재현탁 후, 성숙한 바이러스 입자를 포함하는 박테리아 세포는 다운스트림 적용을 위한 준비가 됩니다.

바이러스 입자 생산을 위한 Borrelia burgdorferi 배양의 준비 및 유도

Source: Eggers, C. H. Phage-Mediated Genetic Manipulation of the Lyme Disease Spirochete Borrelia burgdorferi. J. Vis. Exp. (2022).This video demonstrates the isolation of borrelial phage particles from a Borrelia burgdorferi suspension using polyethylene glycol-mediated phase separation. The sample is centrifuged, treated with a salt solution, and a molecular crowding agent to precipitate phages. Chloroform extraction is done to remove debris and concentrate phage particles. The purified phage...

Phage Purification from Borrelia burgdorferi

라임 병은 북미에서 가장 일반적으로보고 된 벡터 매개 질병입니다. 원인 물질은 보렐리 아 burgdorferi는 Ixodid 진드기에 의해 전송 spirochete 박테리아입니다. 동물 모델에서 감염의 전송 및 검출은 우리가 여기에서 설명하는 진드기의 먹이의 사용에 최적화되어 있습니다.

라임 병 연구의 변속기 및 Xenodiagnosis에 대한 동물에 진드기의 먹이

중첩 된 PCR 틱 보렐 리아 burgdorferi, Lyme 질병의 원인이 되는 에이전트에 대 한 조사를 DNA 추출에 적용 될 수 있는 민감한, 특정, 그리고 간단한 기술입니다. 초기 PCR 실험 유전자 특정 뇌관을 사용 하 여 내부 뇌관을 사용 하 여 후속 반응에 대 한 템플릿 되 긴 amplicons 생성.

중첩된 한 PCR를 사용 하 여 틱에서 라임 질병 스피로, 보렐 리아 Burgdorferi, 감지

시험관 내 전사 분석은 Borreliella burgdorferi의 전사 조절 메커니즘을 해독할 수 있습니다. 이 프로토콜은 B. burgdorferi RNA 중합효소를 정제하고 시험관 내 전사 반응을 수행하는 단계를 설명합니다. 시험관 전사 분석을 사용하는 실험적 접근법은 활성 RNA 중합효소의 신뢰할 수 있는 정제 및 보관을 필요로 합니다.

Borreliella (Borrelia) burgdorferi의 필수 성분 In Vitro Transcription Assays

시험관 내 배양은 살아있는 박테리아의 존재에 대한 직접적인 검출 방법입니다. 이 프로토콜은 Borrelia burgdorferi sensu lato complex, 재발 열 Borrelia 종 및 Borrelia miyamotoi를 포함하여 다양한 Borrelia spirochetes의  배양 방법을 설명합니다. 이 종은 까다 롭고 느리게 자라지 만 배양 할 수 있습니다.

Borrelia burgdorferi Sensu Lato Complex 및 재발 발열 Borrelia의 Spirochetes 재배 방법

쥐 말라리아 기생충의 유전자 십자가는 모기에 두 유전자 별개의 기생충을 먹이에 의해 수행됩니다. 재조합 자손은 모기가 감염된 쥐를 물어 수 있도록 후 마우스 혈액에서 복제됩니다. 이 비디오의 유전자 십자가를 생산하는 방법을...

쥐 말라리아 기생충의 유전자 크로스의 생산을위한 프로토콜

여기에서 우리는 유형 I 및 유형 II를 사용하는...

유전 조작<em&gt; Δku80</em의 기능 게놈 분석을위한&gt; 균주<em&gt; 톡소 포자충</em

우리는 화학 돌연변이 및 전체 게놈 시퀀싱에 따라 클라미디아의 유전자 분석을 수행하는 방법을 설명합니다. 또한, 감염된 세포 내에서 DNA 교환을위한 시스템은 유전자 매핑에 사용할 수있는 설명합니다. 이 방법은 변환 시스템 및 분자 유전 학적 도구가 부족한 미생물 시스템에 광범위하게 적용 할 수있다.

앞으로 유전 접근<em&gt; 클라미디아의 trachomatis</em

배우세요 φBB-1 파지 매개 DNA 전도를 이용한 Borrelia burgdorferi 유전자 조작 방법. 이 기술은 전기천공 대안으로 효율이 낮은 균주에서도 외래 DNA 도입이 가능하여 라임병 원인균의 분자생물학 연구에 활용됩니다.

라임병 스피로체테 보렐리아 부르그도르페리의 파지 매개 유전자 조작

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