System rekombinacji za pośrednictwem λ-czerwieni został użyty do stworzenia mutanta delecji małego niekodującego RNA micC.
Artykuł metodologiczny
* These authors contributed equally
System rekombinacji za pośrednictwem λ-czerwieni został użyty do stworzenia mutanta delecji małego niekodującego RNA micC.
Niekodujące małe RNA (sRNA) to nowy czynnik regulujący ekspresję genów na poziomie posttranskrypcyjnym. Rodzaj sRNA MicC, znany z Escherichia coli i Salmonella Typhimurium, może hamować ekspresję białek błony zewnętrznej. Aby dokładniej zbadać funkcję regulacyjną micC w Salmonella Enteritidis, sklonowaliśmy gen micC w szczepie Salmonella Enteritidis 50336, a następnie skonstruowaliśmy zmutowany 50336ΔmicC za pomocą systemu rekombinacji λ opartego na czerwieni i uzupełnionego mutanta 50336ΔmicC / pmicC przenoszącego rekombinowany plazmid pBR322 eksprymujący micC. Wyniki qRT-PCR wykazały, że transkrypcja ompD w 50336ΔmicC była 1,3-krotnie wyższa niż w szczepie typu dzikiego, podczas gdy transkrypcja ompA i ompC w 50336ΔmicC była 2,2-krotnie i 3-krotnie wyższa niż w szczepie typu dzikiego. Wykazały one, że micC hamuje ekspresję ompA i ompC. W poniższym badaniu patogenność 50336ΔmicC wykryto zarówno u zakażonych 6-tygodniowych myszy Balb/c, jak i 1-dniowych kurczaków. Wynik wykazał, że LD50 szczepu typu dzikiego 50336, mutanty 50336ΔmicC i 50336ΔmicC/pmicC dla 6-tygodniowych myszy Balb/c wynosiły odpowiednio 12,59 CFU, 5,01 CFU i 19,95 CFU. LD50 szczepów dla kurcząt jednodniowych wynosiły odpowiednio 1,13 x 109 CFU, 1,55 x 108 CFU i 2,54 x 108 CFU. Wykazano, że delecja micC zwiększa zjadliwość S. Enteritidis u myszy i kurczaków poprzez regulację ekspresji białek błony zewnętrznej.
Niekodujące małe RNA (sRNA) mają długość 40-400 nukleotydów, które zazwyczaj nie kodują białek, ale mogą być transkrybowane niezależnie w chromosomach bakteryjnych1,2,3. Większość sRNA jest kodowana w regionach międzygenowych (IGR) między regionami kodującymi geny i oddziałuje z docelowymi mRNA poprzez działania parowania zasad i reguluje ekspresję docelowych genów na poziomie potranskrypcyjnym4,5. Odgrywają ważną rolę regulacyjną w metabolizmie substancji, syntezie białek błony zewnętrznej, wyczuwaniu kworum i ekspresji genów wirulencji5.
MicC to 109-nukleotydowy mały transkrypt RNA obecny w Escherichia coli i serowar Salmonella enterica Typhimurium, który może regulować ekspresję wielu białek błony zewnętrznej, takich jak OmpC, OmpD, OmpN, Omp35 i Omp366,7,8,9. MicC reguluje ekspresję OmpC poprzez hamowanie wiązania rybosomów z liderem mRNA ompC in vitro i wymaga chaperonu RNA Hfq do swojej funkcji w Escherichia coli6. W Salmonella Typhimurium MicC wycisza mRNA ompD za pośrednictwem dupleksu RNA ≤12-bp w sekwencji kodującej (kodony 23-26), a następnie destabilizuje endonukleolityczne mRNA7. Ten proces regulacji jest wspomagany przez białko opiekuńcze Hfq10. OmpC jest licznie występującym białkiem błony zewnętrznej, które uważano za ważne w środowiskach, w których stężenia składników odżywczych i toksyn były wysokie, takich jak w jelicie6. Poryna OmpD jest najliczniej występującym białkiem błony zewnętrznej w Salmonella Typhimurium i stanowi około 1% całkowitego białka komórkowego11. OmpD bierze udział w przyleganiu do ludzkich makrofagów i komórek nabłonka jelitowego12. MicC hamuje również ekspresję zarówno porin OmpC, jak i OmpD. Uważa się, że MicC może regulować zjadliwość. Aby zbadać nowe geny docelowe regulowane przez MicC i zbadać funkcję regulacji wirulencji micC, sklonowaliśmy gen micC w szczepie Salmonella Enteritidis (SE) szczep 50336, a następnie skonstruowaliśmy zmutowany 50336ΔmicC i uzupełniony mutant 50336ΔmicC / pmicC. Nowe geny docelowe poddano badaniom przesiewowym za pomocą qRT-PCR. Zjadliwość 50336ΔmicC wykryto u zakażeń myszy i kurczaków.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wszystkie eksperymenty zostały przeprowadzone zgodnie z Przewodnikiem Opieki i Użytkowania Zwierząt Laboratoryjnych Narodowej Rady ds. Badań Naukowych. Komitet ds. Opieki nad Zwierzętami i Wykorzystania Zwierząt Uniwersytetu w Yangzhou zatwierdził wszystkie eksperymenty i procedury stosowane na zwierzętach (SYXK2016-0020).
1. Szczepy bakterii, plazmidy i warunki hodowli
2. Klon genu micC S. Szczep Enteritidis 50336
3. Budowa mutanta delecji micC
UWAGA: Mutant micC-ujemny szczepu Salmonella Enteritidis 50336 został skonstruowany przy użyciu rekombinacji za pośrednictwem λ-Red, jak opisano wcześniej13,14. Stosowane startery są wymienione w tabeli 2.
4. Budowa szczepu uzupełnionego micC
5. Izolacja RNA i ilościowy PCR w czasie rzeczywistym
6. Testy wirulencji
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Budowa zmutowanego 50336ΔmicC i uzupełnionego szczepu 50336ΔmicC /pmicC
Wynik klonu genu micC wskazał, że gen ten składał się ze 109 pz, wykazując 100% identyczność z genem S. Typhimurium. Na podstawie danych sekwencyjnych udało się skonstruować mutanta delecji 50336ΔmicC i dopełnionego mutanta 50336ΔmicC/pmicC. W szczegółach wynik...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
S. Enteritidis jest ważnym fakultatywnym patogenem wewnątrzkomórkowym, który może zakażać młode kurczaki i wywołuje objawy od zapalenia jelit po infekcję ogólnoustrojową i śmierć17,18. Ponadto S. enteritidis powoduje utajone infekcje u dorosłych kurcząt, a przewlekli nosiciele zanieczyszczają produkty drobiowe, powodując infekcje przenoszone przez żywność u ludzi19. Mechanizm patogenny S. enteritidis pozostaje do...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
To badanie było wspierane przez granty z Chińskiej Narodowej Fundacji Nauki (nr 31972651 i 31101826), Jiangsu High Education Science Foundation (No.14KJB230002), State Key Laboratory of Veterinary Biotechnology (No.SKLVBF201509), Nature Science Foundation Grant of Yangzhou (No.YZ2014019), Projektu Finansowanego przez Priorytetowy Program Akademicki Rozwoju Instytucji Szkolnictwa Wyższego Jiangsu (PAPD).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| dekstroza | Sangon Biotech | A610219 | do przygotowania bulionu |
| Zestaw do oczyszczania DNA | TIANGEN | DP214 | do oczyszczania DNA |
| Ex Taq | TaKaRa | RR01A | PCR |
| KH2PO4 | Sinopharm Odczynnik chemiczny | 10017608 | do przygotowania bulionu |
| K2HPO4 | Sinopharm Odczynnik chemiczny | 20032116 | do przygotowania bulionu |
| L-Arabinoza | Sangon Biotech | A610071 | λ-Zestaw |
| mini plazmidów | Ekstrakcja plazmidu | TIANGEN | DP106 |
| NaCl | Sinopharm | 10019308 | do przygotowania |
| bulionu(NH4)2SO4 | Sinopharm Odczynnik chemiczny | 10002917 | do przygotowania bulionu |
| Zestaw odczynników PrimeScriptRRT z gumką gDNA | TaKaRa | RR047 | qRT-PCR |
| SYBRR Premix Ex Taq II | TaKaRa | RR820 | qRT-PCR |
| T4 DNA Ligaza | NEB | M0202 | Ligacja |
| TRIzol | Invitrogen | 15596018 | Izolacja RNA |
| Trypton | Oxoid | LP0042 | do przygotowania bulionu |
| Ekstrakt drożdżowy | Oxoid | LP0021 | do przygotowania bulionu |
| wirówka | Eppendorf | 5418 | wirówka |
| Aparatura do elektroforezy | Bio-Rad | 164-5050 | Elektroforeza |
| System elektroporacji | Bio-Rad | 165-2100 | do transformacji bakteryjnej |
| Spektrofotometr | BioTek | Epoch | Detekcja absorbancji |
| System Real-Time PCR | System Applied Biosystems | 7500 | qRT-PCR |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE
Poproś o pozwolenie