19 февраля 2019 г.
Описанные здесь — это метод для анализа экспрессии генов бактерий в животных тканях на клеточном уровне. Этот метод предоставляет ресурс для изучения фенотипического разнообразия, происходящих в пределах бактериальная популяция в ответ на ткани окружающей среды во время инфекции.
Этот метод может выявить пространственные закономерности экспрессии бактериальных генов и стратегии физиологической адаптации к микросредам тканей, которые теряются при усредне по всей популяции в тканях. С помощью этого метода могут быть обнаружены потенциальные неоднородности, которые должны быть рассмотрены при выявлении новых бактериальных путей и белков, которые будут направлены на противовирусность или антибактериальные соединения. Начните с полос S.aureus штаммов интереса на крови агар пластин из замороженных запасов глицерола и инкубации пластин при 37 градусов по Цельсию в течение 16 до 24 часов, чтобы подтвердить их гемолитических фенотипов на основе их способности лизировать красные кровяные тельца и сформировать четкие прозрачные зоны.
Прививка одной колонии изолирует каждого штамма в четыре миллилитров триптического соевого бульона, или TSB, в стерильных стеклянных трубках и вращать трубки при 37 градусах по Цельсию в течение 16 до 24 часов в трубке ролика под углом около 70 градусов и 70 оборотов в минуту. На следующее утро измерить оптическую плотность на 600 нанометров, или OD 600, культур на спектрофотометре и разбавить клетки OD 600 из 0,05 в 25 миллилитров стерильных TSB на пять к одному колбу к соотношению громкости в 125 миллилитров Delong колбы. Инкубировать культуры в 37 градусов по Цельсию водяной бане на 280 вращений в минуту и урожай клеток во время экспоненциальной фазы.
Пеллет клетки центрифугации и мыть клетки два раза в равном объеме стерильных PBS. Затем повторное использование клеток в свежем PBS в один раз от 10 до восьмой колонии формирования единиц на миллилитр концентрации для их последующей инъекции в животное-реципиента. В соответствующей экспериментальной точке конца, урожай почек, сердца, печени, легких и селезенки в 15 миллилитров полипропилена трубки, содержащие 10%buffered формалин для 24 до 48 часов инкубации в темноте при комнатной температуре с нежной тряски или вращения.
В конце фиксации встраиваем органы в чищающую ткань замораживания среды для хранения при температуре минус 80 градусов по Цельсию. Используйте криостат, чтобы приобрести 10 микрометров толщиной секций тканей и высушить разделы на отдельных предварительно очищенных заряженных стеклянных слайдов в течение 20 минут в темноте, прежде чем применять жесткий монтаж среды дополняется DAPI. Затем нанесите крышку скользит и вылечить слайды при комнатной температуре на ночь перед передачей образцов в долгосрочное хранение при четырех градусах по Цельсию.
Для выявления повреждений в образцах, поместите слайд на стадии лазерного сканирования конфокального микроскопа и использовать соответствующую цель для визуализации отдельных клеток для получения изображений поражений. Для измерения интенсивности флуоресценции в конфокальных изображениях откройте изображение в ImageJ и отрегулируйте яркость и контрастность, чтобы правильно визуализировать сигнал флуоресценции поражения. Определите область интереса с помощью инструмента выбора полигонов и добавьте рентабельность инвестиций в менеджер roi под вкладкой Edit в ImageJ.
Выберите редактировать, затем выбор, и, наконец, добавить к менеджеру. Затем переименуем ROI и обозначим соответствующее изображение. Чтобы определить центроид, откройте вкладку Анализ и выберите область, среднее серое значение, центроид и предел порога.
Извлекайте центроидное значение интенсивности флуоресценции или измерять средняя интенсивность флуоресценции в данной области поражения на единицу. Этого можно достичь с помощью функции порогового значения для при необходимости установить нижние и верхние пределы флуоресценции. Экспорт данных в файл Excel и подготовка столбца, указывающего на средняю интенсивность флуоресценции в области единицы для периферии и ядра.
Для расчета средней интенсивности флуоресценции на единицу площади периферии и ядра вручную определяют верхние и нижние пределы порогового значения. Стафилококк золотистый термонуклеаза GFP слияния флуоресценции в среднем почти в девять раз выше в клетках, несущих ген синтеза, чем в клетках, не несущих репортер слияния. Аналогичным образом, тандем димерик tomato слияния флуоресценции примерно в шесть раз выше, чем нулевой репортер контроля.
Характер деятельности репортера может быть подтвержден цитометрией потока с жероденатами тканей. Хотя различия в раз флуоресценции, как правило, ниже. Вариации в измерениях флуоресценции могут быть вызваны неоднородным выражением репортеров.
Например, в этих репрезентативных пробах было отмечено, что некоторые повреждения выражаются либо одним, либо обоими репортерами в пределах примерно 100 микрометров расстояния в одном и том же образце ткани. Изучение активности репортера в одном разрешении клеток в стафилококковых сообществах abcess показывает пространственное регулирование экспрессии термонуклеазы стафилококка в абсцессах, связанных с сильным окрашивание DAPI, вероятно, связанных с образованием и высвобождением нейтрофиловых внеклеточных ловушек. Например, значительно выше стафилококк ауреус термонуклеазы GFP фьюжн флуоресценции наблюдается во внутренней части ядра стафилококковой abcess сообщества по сравнению с локализованными на периферии.
В той же abcess, картина для тандема димерик tomato слияния флуоресценции, как представляется, инвертированы. Однако картина в этом эксперименте не была статистически значимой. Получение нетронутыми крио-встроенных вскрытий имеет жизненно важное значение для анализа изображения флуоресценции и должно быть сделано тщательно.
Сортировка бактериальных клеток для захвата субнаселения, выражают слияние в той или иной степени, в сочетании с анализом РНК-Сек может осветить геном широкие изменения в транскриптоме. Позаботьтесь при работе с формалином, как это канцероген и может вызвать раздражение кожи, аллергические реакции, или повреждения глаз при прямом воздействии. Создание мутантных производных штаммов, несущих флуоресцентные репортеры, представляющие интерес, может помочь выявить генетическую основу наблюдаемых пространственных регуляторных моделей.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Этот метод выявляет пространственные паттерны экспрессии генов бактерий в тканях животных, подчеркивая фенотипическое разнообразие в ответ на условия тканей в процессе инфекций.
Spatially resolved fluorescence-based quantification of bacterial gene expression in infected tissues enables mechanistic de-risking and target validation for anti-virulence drug discovery. This approach reveals heterogeneity and microenvironment-driven regulation that are masked by bulk analyses, supporting predictive confidence in target selection and translational continuity from discovery to preclinical models.
This fluorescence-based method bridges early discovery and preclinical validation by enabling direct, quantitative analysis of bacterial gene regulation in infected tissues.