Первый общий подход для изучения функции гена — для выполнения нокаут-мутагенеза и наблюдать результате фенотип. Это также называется обратной генетики. Бактерия E. coli была рабочая лошадка молекулярной биологии за последние 70 лет или так, благодаря простоте его культивирования и его ответственностью генетические манипуляции1. Несколько методов были разработаны производить Джин удалений в E. coli, включая маркер обмен мутагенеза2,3 и, совсем недавно, recombineering, используя λ красный или Rac ET систем4,5 , 6.
В широко используется система кодирования последовательностей отдельных генов заменяются антибиотикорезистентности кассету, которая позже может быть подакцизным хромосома5,7. Кодирования последовательности заменяются, например кассета сопротивления канамицин (Кан), который окружен Флиппазы (FLP) признание целевой (ФРТ) сайты с обеих сторон. FRT сайты признаны рекомбиназа ФЛП, которая опосредует участкам рекомбинация между сайтами ФРТ, ведущих к удаления кассеты Кан. Таким образом может быть достигнуто полное удаление данного гена кодирующая последовательность, оставив только минимальный шрам последовательность приблизительно 100 пар оснований (ВР) (рис. 1).
Чуть более десяти лет назад так называемый Keio коллекция была разработана. Это бактериальный Библиотека, на базе стандартного лаборатории штамм E. coli K12, где почти все несущественные гены индивидуально были удалены λ красный рекомбинации7,8. Клоны в этой коллекции имеют один кодирующая последовательность, заменены подакцизных кассеты сопротивления Кан. Коллекции Keio оказалась полезным инструментом для многих приложений9. Одним из таких приложений является производство удаления мутантов в других штаммов E. coli . Кан кассету с клон данного исключения могут быть мобилизованы путем обычно преобразователя бактериофагов, таких как P110,11,12,,1314. Фаговые складе, подготовленных от такого напряжения может затем использоваться для заразить получателя штамм E. coli интерес, где с частотой низкий, но надежный Кан кассеты содержащих региона могут быть включены в геноме получателя, гомологичная рекомбинация (Рисунок 2). Transductants могут быть выбраны для роста на Кан содержащих носителе. После этого если удаление антибиотикорезистентности кассеты, ФЛП рекомбиназа могут поставляться штамм transductant в транс. После отверждения ФЛП содержащих плазмида, который носит маркер сопротивления ампициллин (Amp), Кан и Amp чувствительных клоны проверяются для, и правильный иссечение одичал тип кодирования последовательности и кассеты с Кан проверяются колонии PCR.
Здесь представлен подробный протокол, описывающих каждый из этапов в производстве нокаут-штамм E. coli , основанный на изложенной выше стратегии. В качестве примера показано удаление Джин Тама . Тама кодирует белок β-баррель внешней мембраны, который является частью транспорта и сборки модуля (TAM), который участвует в биогенеза некоторых белков autotransporter и пили15,16,17. Этот штамм нокаут-затем был использован для изучения эффекта удаления Тама биогенеза два trimeric autotransporter адгезинов (ТААС), Yersinia адгезина яда и иммуноглобулина E. coli (Ig)-привязка ТАА EibD 18,19.