Acinetobacter baumannii является наиболее приоритетным патогеном Всемирной организации здравоохранения из-за его устойчивости ко всем классам антибиотиков1. Это условно-патогенный микроорганизм, поражающий в основном госпитализированных, травмированных или людей с ослабленным иммунитетом. A. baumannii в значительной степени уклоняется от антибиотиков с помощью насосов, наиболее актуальными из которых является семейство экспортеров резистентно-узелкового деления (RND)2. Понимание того, как эти насосы работают механически, позволит разработать целевые терапевтические варианты.
Одним из распространенных способов, с помощью которых клеточные процессы могут быть конкретно различимы, является генетическая манипуляция. Тем не менее, инструменты, доступные для генетических исследований A. baumannii, ограничены, и, чтобы еще больше запутать дизайн эксперимента, клинические изоляты часто устойчивы к антибиотикам, обычно используемым для селекции пригенетических манипуляциях. Второе препятствие, с которым приходится сталкиваться при изучении насосов оттока, заключается в том, что они строго регулируются, часто неизвестными факторами, что затрудняет точную изоляцию и приписывание функцийодному насосу. Видя необходимость расширения исследовательского инструментария, мы разработали индуцируемую экспрессирующую систему на основе mini-Tn7, включающую кассету с рекомбиназной мишенью Flp (FRT), которая позволяет удалить маркер выбора 5,6,7 (рис. 1). Эта элегантная система клонирования и экспрессии, впервые созданная для Pseudomonas 8,9,10, была использована для генерации однокопийных комплементов насоса оттока в штамм A. baumannii с дефицитом насоса RND (ATCC 17978::ΔadeIJK,Δ adeFGH,Δ adeAB: далее — A. baumannii AB258), который мы сгенерировали11. Имея возможность изучать один насос оттока за раз и не перегружать бактериальные клетки высокой экспрессией (как это обычно наблюдается в системах экспрессии на основе плазмид), можно лучше узнать о критических, физиологических аспектах каждого насоса оттока с минимальным вмешательством и меньшим количеством осложнений.
В данной статье описывается, как использовать систему mini-Tn7 для дополнения удаленного гена, представляющего интерес, RND efflux pump adeIJK, в хромосому A. baumannii AB258 с помощью серии неосложненных шагов, выполняемых в течение 9 дней7. Первый набор этапов заключается в повторном введении удаленных генов насоса оттока, клонированных в инсерционную плазмиду на основе мини-Tn7 (рис. 2A) в единственномместе вставки Tn7 после хорошо консервативного гена glmS (рис. 3A). Этому процессу способствует нерепликативная плазмида-хелпер (рис. 2B), которая кодирует гены транспозазы, необходимые для инсертации, управляемой Tn7. Во втором наборе этапов используется эксцизионная плазмида (рис. 2C) для Flp-рекомбиназного удаления гена гентамицина, окруженного сайтами FRT (рис. 3B) для создания немаркированного штамма. Несмотря на то, что эта система используется для выяснения существенной роли и возможных ингибиторов насосов RND в отношении устойчивости к антибиотикам, она может быть использована для исследования любого интересующего гена.