Systemy wydzielania typu VI (T6SSs) to molekularne nanomaszyny pozwalające bakteriom Gram-ujemnym na transport i wstrzykiwanie białek do szerokiej gamy komórek docelowych1,2. T6SS składa się z 13 podstawowych komponentów i wykazuje podobieństwa konstrukcyjne do rurki ogonowej bakteriofagów3. wykorzystuje rurkę i urządzenie do nakłuwania, aby przeniknąć do otoczki komórkowej docelowych bakterii i wstrzyknąć DNA. Sugeruje się, że T6SS jest odwróconym urządzeniem bakteriofagowym, tworzącym specyficzną ścieżkę w otoczce komórki bakteryjnej, aby wyprowadzić efektory i toksyny na powierzchnię. Proces ten można posunąć dalej, a urządzenie T6SS może perforować inne komórki, z którymi bakteria ma kontakt, wstrzykując w ten sposób efektory do tych celów. Rurka ogonowa i elementy urządzenia do nakłuwania T6SS są wykonane z białek Hcp i VgrG, odpowiednio4,5.
Wszechstronność T6SS została wykazana w badaniach z użyciem różnych patogenów bakteryjnych. Vibrio cholerae T6SS może przemodelować cytoszkielet eukariotycznych komórek gospodarza poprzez wstrzyknięcie "wyewoluowanego" VgrG niosącego C-końcową domenę sieciującą aktynę6,7. Inny uderzający przykład został niedawno udokumentowany przy użyciu Pseudomonas aeruginosa, który jest w stanie namierzać i zabijać bakterie w sposób zależny od T6SS, sprzyjając w ten sposób tworzeniu się bakterii w określonych niszach mikrobiologicznych i konkurencyjnym środowisku8,9,10.
W tym ostatnim przypadku, trzy białka wydzielane przez T6SS, a mianowicie Tse1, Tse2 i Tse3 zostały zidentyfikowane jako toksyny wstrzyknięte do docelowych bakterii (Rysunek 1). Komórka dawcy jest chroniona przed szkodliwym działaniem tych efektorów poprzez mechanizm antytoksynowy, w którym pośredniczą białka odpornościowe Tsi1, Tsi2 i Tsi38,9,10. Ta aktywność przeciwdrobnoustrojowa może być monitorowana, gdy bakterie biegłe w T6SS są współhodowane na powierzchniach stałych w konkurencji z innymi gatunkami bakterii lub z nieaktywnymi bakteriami T6SS tego samego gatunku8,11,12,13.
Dostępne dane kładą nacisk na numeryczne podejście do testu konkurencji bakteryjnej, w tym czasochłonne liczenie CFU, które w dużej mierze zależy od producentów antybiotyków. W przypadku szczepów opornych na antybiotyki, takich jak P. aeruginosa, metody te mogą być nieodpowiednie. Ponadto, dzięki identyfikacji około 200 różnych loci T6SS w ponad 100 genomach bakteryjnych14, wygodne narzędzie do badań przesiewowych jest wysoce pożądane. Opracowaliśmy test, który jest łatwy w użyciu i wymaga standardowego materiału laboratoryjnego i odczynników. Metoda oferuje szybką i jakościową technikę monitorowania zależnej od T6SS aktywności bakteriobójczej/bakteriostazy poprzez wykorzystanie szczepu reporterowego jako ofiary (w tym przypadku Escherichia coli DH5α), co pozwala na uzupełnienie genu lacZ. Ogólnie rzecz biorąc, metoda ta jest graficzna i umożliwia szybką identyfikację fenotypów związanych z T6SS na płytkach agarowych. Ten protokół eksperymentalny może być dostosowany do innych szczepów lub gatunków bakterii, biorąc pod uwagę specyficzne warunki, takie jak pożywka wzrostowa, temperatura lub czas kontaktu.