$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
1. Высокой пропускной способностью генома всей siRNA скрининга
Скрининг проводится в человеке Тип-II пневмоцитов модели A549 клеточной линии при инфекции СМТБ H37Rv выражая зеленый флуоресцентный белок (GFP). Эта процедура изложена на рисунке 1A.
- Resuspend высушенной библиотеки siRNA, которая хранится в материнских пластин (96-хорошо пластин) с 1x siRNA буфера для достижения концентрации 4 МКМ, а затем передать 10 мкл смеси в 384-ну дочь пластины (дочь пластины 1).
- Добавьте 10 мкл буфера 1x siRNA в дочери пластины 1, чтобы разбавить siRNA в 2 раза. После повторного сиУСПЕНЗИЯ пластины запечатываются очищенным алюминиевым уплотнением и могут храниться при -20 градусах цельсия не менее 6 месяцев и до 2-3 лет, но время хранения может варьироваться в зависимости от рекомендаций производителя библиотеки siRNA.
- Разбавить siRNAs в дочери пластины 1 в дочь пластины 2 для достижения концентрации 500 нМ. После повторного сиУСПЕНЗИЯ пластины запечатываются очищенным алюминиевым уплотнением и могут храниться при -20 градусах цельсия не менее 6 месяцев и до 2-3 лет, но время хранения может варьироваться в зависимости от рекомендаций производителя библиотеки siRNA.
- Перед использованием оттаивать дочку пластины 2 при комнатной температуре.
- Возьмите 2,5 мкл siRNA из дочери пластины 2 и поместите в 384-ну анализ пластины.
- В той же 384-хорошо анализ пластины в шаге 1,5, добавить 2,5 мкл отрицательной и положительной siRNA контроля в своих соответствующих скважин.
- Разбавить реагент трансфекции в 1x D-PBS, чтобы дать достаточное решение, чтобы обеспечить 0,1 мкл трансфекции реагент в каждой хорошо и preincubate разбавленного раствора трансфекции при комнатной температуре в течение 5 мин.
- Добавьте 7,5 мл смеси раствора трансфекции/PBS в каждую хорошо в анализной пластине и инкубировать в течение 30 минут при комнатной температуре.
- Добавьте 40 мкл клеток A549 (1500 клеток/хорошо), подвешенных в rpMI 1640 средних, дополненных 10% сывороткой крупного рогатого скота плода (FBS). Поддерживайте клетки в течение 3-дневного инкубационный период при 37 градусах Цельсия в атмосфере, содержащей 5% CO2. Эти клетки делятся каждые 24 часа, таким образом, около 12000 клеток находятся в колодцах через три дня после трансфекции.
- Вымойте двухнедельный GFP-выражение Mtb H37Rv культуры с D-PBS (бесплатно от MgCl2 и CaCl2) центрифугации на 4000 х г в течение 5 минут и отказаться от моет. Повторите этот шаг 3x. (Для GFP-Mtb H37Rv условия культуры см. Протокол 3).
- Приостановить бактериальные гранулы в 10 мл RPMI 1640 среды дополняется 10% FBS и декант в течение 1 часа при комнатной температуре, чтобы бактериальные агрегаты в осадок.
- Соберите бактериальный супернатант иизмерьте OD 600 (OD600 должно быть между 0.6-0.8) и GFP-флуоресценцией (значение РФС) с помощью микроплемента для определения бактериальной концентрации. Рассчитайте тариф подвески с помощью эталонной регрессионные линии, отображающие значение RFU q f (CFU value), которое было создано до эксперимента по другой культуре, которая была подготовлена в тех же условиях. Подготовка бактериальной суспензии, содержащей 2,4х 10 6 бактерий / мл, что соответствует множественности инфекции (МВД) 5.
- Удалите среду в 384-хорошо анализ пластины и добавить 25 мкл свежеприготовленной бактериальной суспензии.
- Инкубировать 384-хорошо анализ пластины при 37 градусов по Цельсию в течение 5 часов в атмосфере, содержащей 5% CO2.
- Удалите среду и аккуратно промыть клетки с RPMI среды дополняется 10% FBS 3x.
- Чтобы убить оставшиеся внеклеточные бактерии, обработать клетки с 50 мкл свежей среды RPMI-FBS, содержащей 50 мкг/мл амикацина при 37 градусов по Цельсию в течение 1 часа в атмосфере, содержащей 5% CO2.
- Удалите среднесодержащие амикацин и добавьте 50 мкл свежей среды RPMI, дополненной 10% FBS. Инкубировать 384-хорошо анализ пластины при 37 градусов по Цельсию в течение 5 дней в атмосфере, содержащей 5% CO2.
- Перед приобретением изображения добавьте 10 мкл свежеприготовленных 30 мкг/мл ДАПИ в PBS (окончательная концентрация 5 мкг/мл) и инкубировать в течение 10 мин при 37 градусах Цельсия.
- Загрузите пластину в автоматизированный конфокальный микроскоп.

Нажмите здесь, чтобы просмотреть изображение большего размера.
- Установите параметры экспозиции. Запись DAPI флуоресценции с использованием возбуждения лазер 405 нм с фильтром выбросов 450 нм и GFP флуоресценции с помощью возбуждения лазер 488 нм с фильтром выбросов 520 нм.

Нажмите здесь, чтобы просмотреть изображение большего размера.

Нажмите здесь, чтобы просмотреть изображение большего размера.
- Выберите скважины и поля в каждой скважине, которые будут приобретены, что затем называется параметрами планировки и сублейла.

Нажмите здесь, чтобы просмотреть изображение большего размера.

Нажмите здесь, чтобы просмотреть изображение большего размера.
- Создайте файл эксперимента, используя параметры из шагов 1.20 и 1.21, и запустите автоматическое приобретение.

Нажмите здесь, чтобы просмотреть изображение большего размера.

Нажмите здесь, чтобы просмотреть изображение большего размера.
- Передача изображений на удаленный сервер.

Нажмите здесь, чтобы просмотреть изображение большего размера.
- Оценка изображений с помощью программного обеспечения для анализа изображений. Обнаружить ядра клеток из канала DAPI с помощью алгоритма обнаружения ядер и бактериальной области канала GFP с помощью алгоритма интенсивности пикселей(рисунок 4A).
Примечание: Этот протокол оптимизирован для изучения влияния глушиния генов на внутриклеточный рост Mtb. Mtb является медленной бактерией роста, которая делит каждые 20 часов в оптимальных условиях. После 5 дней после заражения количество внеклеточного Mtb по-прежнему низко при отсутствии клеточного лиза и не влияет на качество анализа. Этот протокол должен быть оптимизирован с точки зрения продолжительности лечения антибиотиками и инкубации время, которое будет адаптировано для siRNA экранов с использованием быстрорастущих бактерий, таких как Mycobacteria smegmatis и Escherichia coli, которые широко освобождены и могут инфицировать новые клетки.
2. Высоко пропускной состав скрининга
Скрининг проводится на Mtb H37Rv инфицированных клеток-хозяина. Эта процедура изложена на рисунке 1B.
- Оттепель 384-ну матери пластин, содержащих соединение библиотеки solubilized в DMSO 100%. Передача 0,5 мкл соединений в 384-ну дочери пластин, содержащих 10 мкл RPMI 1640 среды дополняется 10% FBS.
- Вымойте двухнедельный GFP-выражение Mtb H37Rv культуры с D-PBS (бесплатно от MgCl2 и CaCl2) центрифугации на 4000 х г в течение 5 минут и отказаться от моет. Повторите этот шаг 3x (для GFP-Mtb H37Rv условия культуры см. Протокол 3).
- Приостановить бактериальные гранулы в 10 мл RPMI 1640 среды дополняется 10% FBS и декант в течение 1 часа при комнатной температуре, чтобы бактериальные агрегаты в осадок.
- Соберите бактериальный супернатант иизмерьте OD 600 (OD600 должно быть между 0,6-0,8) и GFP-флуоресценцией (значение РФС) с помощью микроплемента. Рассчитайте тариф подвески с помощью эталонной регрессионные линии, отображающие значение RFU q f (значение CFU), которое было создано до эксперимента. Типичная концентрация 1 х 108 бактерий/мл.
- Урожай 6-дневный первичный человеческий макрофаги на 4 х 105 клеток / мл в RPMI 1640 среды дополняется 10% плода бычьей сыворотки (FBS) и 50 нг / мл рекомбинантных человека M-CSF (Для человека периферической крови моноцитов клетки очистки и макрофагов дифференциации см. Протокол 4).
- Инкубировать разбавленные первичные клетки с бациллы в различных МВД, начиная от 1-5, в подвеске с легкой тряской при 90 об / мин в течение 2 часов при 37 градусов по Цельсию.
- Вымойте инфицированные клетки центрифугированием при 350 x g, чтобы удалить внеклеточные бактерии. После каждого шага центрифугации, повторно гранулы в RPMI 1640 среднего дополняется 10% FBS. Повторите этот шаг 2x.
- Приостановить инфицированные клетки в RPMI 1640 среды дополняется 10% FBS и амикацин на 50 мкг /мл и инкубировать подвеску с легкой тряски в течение 1 часа при 37 градусов по Цельсию.
- Удалите клеточно-культурную среду, содержащую амикацин путем центрифугации на уровне 350 х г, и промыть инфицированные клетки с полным RPMI 1640 среды дополняется 10% FBS и 50 нг / мл рекомбинантных человека M-CSF. Повторите один раз.
- Добавьте 40 мкл инфицированной подвески макрофагов в ту же ассную пластину в шаге 2.1, которая уже содержит 10 мкл разбавления соединения. Окончательная концентрация ДМСО в каждой из них в настоящее время достигла 1%.
- Инкубировать анализ пластин в течение 5 дней при 37 градусов по Цельсию в атмосфере, содержащей 5% CO2.
- Пятно живых клеток с клеточной проницаемой далеко-красный флуоресцентный краситель.
- Загрузите пластину в автоматизированный конфокальный микроскоп.

Нажмите здесь, чтобы просмотреть изображение большего размера.
- Установите параметры экспозиции. Запись далеко-красной флуоресценции с использованием возбуждающей лазера 640 нм с эмиссионным фильтром 690 нм и флуоресценцией GFP с использованием возбуждающей лазера 488 нм с эмиссионным фильтром 520 нм.

Нажмите здесь, чтобы просмотреть изображение большего размера.

Нажмите здесь, чтобы просмотреть изображение большего размера.
- Выберите скважины и поля в каждой скважине, которые будут приобретены, что затем называется параметрами планировки и сублейла.

Нажмите здесь, чтобы просмотреть изображение большего размера.

Нажмите здесь, чтобы просмотреть изображение большего размера.
- Создайте файл эксперимента, используя параметры из шагов 2.14 и 2.15 и запустите автоматическое приобретение.

Нажмите здесь, чтобы просмотреть изображение большего размера.

Нажмите здесь, чтобы просмотреть изображение большего размера.
- Передача изображений на удаленный сервер.

Нажмите здесь, чтобы просмотреть изображение большего размера.
- Оценка изображений с помощью программного обеспечения для анализа изображений. Обнаружить область ячейки от дальнего красного канала с помощью алгоритма интенсивности пикселей и бактериальной области от канала GFP с помощью алгоритма интенсивности пикселей(рисунок 4B).
Примечание: Этот протокол может быть адаптирован для Mtb мутант библиотеки скрининга путем замены соединений мутантов, выражаюющих флуоресцентный белок (один хорошо / один мутант) (Рисунок 1C, см. также Бродин и др. 4). Флуоресцентные мутанты впервые посеяны в скважинах (20 мкл бактериальной суспензии на скважину). Бактерии затем восстанавливаются на 30 мкл клеточной суспензии. После центрифугации при 350 x g в течение 1 мин, пластина инкубируется при 37 градусах Цельсия в атмосфере, содержащей 5% CO2. Время инкубации и МВД зависят от анализа. Например, для визуализации ранних клеточных явлений, таких как фагосомное подкисление, клетки могут быть инфицированы в течение 2 часов с МВД в диапазоне от 1-20. Лисосомы окрашиваются с помощью красителя Lysotracker при 2 МКМ в течение 1,5 часов при 37 градусов по Цельсию в атмосфере, содержащей 5% CO2, а затем фиксируются либо 10% формалином, либо 4% параформалдегидом (PFA). Конфокальные изображения приобретаются и, наконец, анализируются с помощью скриптов анализа изображений с использованием соответствующих алгоритмов обнаружения лизосом и субклеточнойлокализации 4.
3. Зеленый флуоресцентный белок Экспрессия Микобактерий туберкулеза H37Rv (GFP-H37Rv) Культурные условия
Для длительного хранения, GFP-H37Rv были заморожены в D-PBS (около 1 х10 8 микобактерий на флакон).
- Resuspend один замороженный бульон флакон GFP-H37Rv в колбе Erlenmeyer, содержащий 50 мл 7H9 бульон среды дополняется Middlebrook OADC обогащения 10%, глицерол 0,5%, Tween-80 0,05%, и Гигромицин B (50 мкг/мл).
- Инкубация 8 дней при 37 градусах Цельсия.
- Измерьте OD 600 культуры GFP-H37Rv.
- Разбавить GFP-H37Rvкультуры для получения OD 600 и 0,1 в свежем 7H9 бульон среды дополняется Middlebrook OADC обогащения 10%, глицерол 0,5%, Tween-80 0,05% и гигромицин B (50 мкг/мл).
- Инкубировать GFP-H37Rv при 37 градусов по Цельсию в течение 8 дней больше, прежде чем использовать для анализа.
4. Человеческие периферические клетки крови моноцитов очистки от цельной крови или Баффи пальто Подготовка
- Разбавить мешок крови 2x в 1x D-PBS (без MgCl2 и CaCl2), содержащий 1% FBS.
- Изолировать моноциты по градифицации градиента плотности Ficoll на 400 х г в течение 20 мин.
- Соберите изолированные моноциты.
- Вымойте моноциты 3x с 1x D-PBS (бесплатно от MgCl2 и CaCl2), содержащий 1% FBS центрифугации при 400 х г в течение 10 мин при комнатной температуре.
- Сосредоточьте клетки до 1 х 107 клеток/мл.
- Очистка моноцитов с помощью CD14-магнитных бусин в соответствии с протоколом производителя (см. Материалы).
- После очистки CD14-моноцитов, семена клеток на 1,5 х10 6 клеток / мл в RPMI 1640 дополняется 10% FBS и 40 нг / мл человека Макрофаги Колонии Стимулирующий фактор (hM-CSF) и инкубируется в течение 4 дней при 37 градусов по Цельсию в атмосфере, содержащей 5% CO2.
- Через 4 дня замените носитель свежим RPMI 1640, дополненным 10% FBS и 40 ng/ml hM-CSF и инкубированным в течение 2 дней при 37 градусах в атмосфере, содержащей 5% CO2.
- Через 6 дней, клетки могут быть использованы для анализа.