$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
O protocolo descrito aqui permite a construção de uma biblioteca de inserção densa. Este método permite a criação de uma biblioteca de transposon com mais de 2 x 105 mutantes de transposon exclusivo usando abaixo dos 5 mL de cultura volume6. Isso é relativamente fácil de executar, utiliza reagentes disponíveis nos laboratórios de microbiologia mais básicos, é escalável e requer pouco em termos de equipamento caro ou consumíveis como cubetas de eletroporação.
Um benefício significativo deste método é que, em teoria, o usuário tem ampla latitude na escolha de cepas de destinatário entérobactérienne. Este papel, assim como outros11, usar Escherichia coli como uma estirpe do destinatário, no entanto o plasmídeo pJA1 tem sido usado com sucesso com outras espécies de destinatário entérobactérienne como Shigella flexneri6 e Salmonella typhi sorovar Typhimurium estirpe SL134410. Teoricamente, a origem de replicação (oriR6Kγ) em pJA1 do γ permite este plasmídeo a ser mantida em um anfitrião ampla gama19, permitindo que o destinatário estirpe é pir +. Recentemente, têm sido descritos novos métodos que permitem a construção do pir + em uma variedade de cepas entérobactérienne20, dando flexibilidade adicional. Além disso, a região de300 pares de base máfia desde o plasmídeo RP4 em pJA1 permite a transferência conjugativo deste plasmídeo para uma ampla gama de gram negativo estirpes bacterianas19. Simplificando, esse método poderia teoricamente ser usado com uma variedade de cepas do destinatários, enquanto várias condições: a tensão é pir+ e é marcado com uma resistência aos antibióticos, além de canamicina e diferente da estirpe de doador.
Um passo crítico no protocolo encontra-se em estimar o número adequado de células para fora da placa na etapa 4.1. Se colônias são espaçadas muito de perto, eles competem por nutrientes no prato e menos aptos mutantes são outcompeted. Isso pode levar a uma redução do número total de mutantes. Como alternativa, se colônias são espaçadas muito muito distante, haverá muito poucas colônias na placa e o número total de placas de ágar, necessários para a realização de uma grande biblioteca torna-se onerosa. Portanto, alcançar o equilíbrio em termos de números de colônia por placa é importante.
É importante executar os controles listados no protocolo para garantir que os passos estão funcionando conforme descrito. Nomeadamente, quando usando ácido nalidíxico como uma Counter-seleção contra a estirpe do doador, é importante assegurar que as placas de controle negativo doador estão livres das colônias. Isso ocorre porque pode haver uma taxa baixa (aproximadamente 1 x 10-10)21 de resistência espontânea ao ácido nalidíxico, gerando falsos positivos. Normalmente, a taxa de conjugação e transposição é aproximadamente 2 x 10-4 19. Portanto, a taxa de conjugação e transposição é várias ordens de magnitude maiores que a taxa de resistência espontânea ao ácido nalidíxico. Portanto, a taxa de falsos positivos em comparação com eventos de transposição de verdade é muito baixa e considerado negligenciável quando o protocolo está funcionando. No entanto, se as taxas de conjugação ou transposição são significativamente reduzidas, (de baixa eficiência de acasalamento e/ou falta de indução do gene transposase com IPTG) e o protocolo é dimensionado compensar isto, então o número de falsos positivos (clones que Não tenho o transposon inserido) também pode aumentar.
Algumas modificações podem ser feitas para tempos de incubação em 3.2 etapas e 3.10. Etapa de 3,2 Estados que conjugação deve ocorrer para 6 h, mas em nossa experiência, passo este tempo pode ser variado (isto é, 4-7 h) sem alterar os resultados significativamente. Além disso, na etapa 3.10, o comprimento de tempo que as colônias são incubadas sobre as placas de ágar também pode ser ajustado. Isto pode ser variado dependendo a média dobrando a taxa de crescimento ou tempo da estirpe destinatário. Além disso, em nossa experiência, 18 h produziu uma variedade de tamanhos de colônia, indicando uma biblioteca da aptidão diversa. No entanto, colônias com aptidão bastante reduzida podem levar mais tempo a crescer e, portanto, podem não ser visíveis após 18 h. Se esse método está sendo usado para encontrar clones de fitness extremamente reduzida, tempos de incubação mais longos e menos colônias na placa para reduzir a aglomeração (i.e., 48 h, 50-300 colônias) podem ser utilizadas.
Armadilhas adicionais deste método incluem o que não é possível usar uma cepa de destinatário que já é resistente a canamicina. É possível trocar o marcador de resistência de canamicina no plasmídeo pJA1 para um marcador selecionável alternativo, tais como a resistência de cloranfenicol para superar este obstáculo. Também pode ser interessante notar que, em teoria, é possível usar uma cepa de destinatário que é resistente à ampicilina, como o pJA1 o plasmídeo contendo o marcador de resistência a ampicilina é perdido logo após a transposição.
A criação de uma biblioteca de transposon densa no fundo genético de escolha é potencialmente vantajosa para muitas aplicações a jusante. Por exemplo, uma biblioteca de transposon densa pode ser usada para identificar os mutantes auxotróficos usando réplica chapeamento22 ou para identificar os mutantes que estão com defeito no estabelecimento de uma infecção1,2. Mais recentemente, como custos de sequenciamento de DNA caíram e tornaram-se novas tecnologias como a sequenciação de próxima geração comum, bibliotecas de transposon têm sido utilizadas com profundo sequenciamento de DNA para ganhar a introspecção em essencialidade do gene, função do gene e genética interações. Alguns desses métodos são revistos em 23 e incluem métodos, tais como sequenciamento de local de inserção do transposon-dirigido (TraDIS), sequenciamento de transposon (Tn-seq), inserção alta produtividade monitorando pelo sequenciamento profundo (HITS) e sequenciamento de inserção ( INSeq). Todos esses métodos a jusante dependem a construção de bibliotecas de inserção densa transposon. Enquanto outros vetores podem precisar de ser usado por determinados métodos a jusante, o protocolo descrito aqui fornece uma visão geral dos pontos mais salientes processuais a seguir.