שינוי Biolistic הוא שיטה המשמשת ליצירת אינטגרציה יציבה של DNA לתוך הגנום של neoformans הפתוגן קריפטוקוקוס האופורטוניסטי באמצעות רקומבינציה ההומולוגית. נדגים שינוי biolistic של מבנה, שבו יש קינאז אצטט גן המקודד התמזג mCherry תג הניאון לneoformans ג.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
שינוי Biolistic הוא שיטה המשמשת ליצירת אינטגרציה יציבה של DNA לתוך הגנום של neoformans הפתוגן קריפטוקוקוס האופורטוניסטי באמצעות רקומבינציה ההומולוגית. נדגים שינוי biolistic של מבנה, שבו יש קינאז אצטט גן המקודד התמזג mCherry תג הניאון לneoformans ג.
Basidiomycete neoformans קריפטוקוקוס, הפתוגן האופורטוניסטי פולשנית של מערכת העצבים המרכזית, הוא הסיבה השכיחה ביותר לדלקת קרום המוח פטרייתי בעולם וכתוצאה מכך יותר מ 625,000 מקרי מוות בשנה ברחבי העולם. למרות electroporation פותח להפיכתו של פלסמידים בקריפטוקוקוס, רק משלוח biolistic מספק אמצעי יעיל כדי להפוך את ה- DNA ליניארי שניתן לשלב לתוך הגנום ידי רקומבינציה ההומולוגית.
אצטט הוכח להיות מוצר תסיסה גדול בזיהום cryptococcal, אבל המשמעות של זה עדיין לא ידוע. מסלול חיידקים המורכב מהאנזימים xylulose-5-פוספט / פרוקטוז-6-פוספט phosphoketolase (XFP) וקינאז אצטט (Ack) הוא אחד משלושה מסלולים אפשריים לייצור אצטט בג neoformans. הנה, אנחנו מדגימים את שינוי biolistic של מבנה,שגן קידוד Ack שהתמזג לתג פלורסנט mCherry, לג neoformans. לאחר מכן, אנו מאשרים שילוב של היתוך ACK -mCherry למוקד ACK.
Cryptococcus neoformans, פתוגן אופורטוניסטי פולשני של מערכת העצבים המרכזית, הוא הגורם השכיח ביותר לדלקת קרום המוח הפטרייתית הגורמת ליותר מ-625,000 מקרי מוות בשנה ברחבי העולם 1. הוכח כי אצטט הוא תוצר תסיסה עיקרי במהלך זיהום קריפטוקוקלי 2,3,4, והוכח כי גנים המקודדים אנזימים משלושה מסלולים משוערים המייצרים אצטט מווסתים במהלך הזיהום 5. זה מצביע על כך שייצור והובלה של אצטט עשויים להיות חלק הכרחי ונדרש בתהליך הפתוגני; עם זאת, המשמעות של זה עדיין לא מובנת. מסלול אפשרי אחד לייצור אצטט הוא הקסילולוז 5-פוספט/פרוקטוז 6-פוספט פוספוקטולאז (Xfp) - אצטט קינאז (Ack), מסלול שבעבר נחשב לקיים רק בחיידקים אך זוהה לאחרונה הן בפטריות אואסקומיצט והן בפטריות בסיסיומיצט, כולל C. neoformans 6.
כדי לקבוע את הלוקליזציה של אנזימים אלה של מסלול זה בתא, מבנה הנושא גן עמידות לניאו-מיצין במורד הזרם של היתוך גן ACK לתג הפלואורסצנטי mCherry (ACK:mCherry:Neo) יוכנס ל-C. neoformans באמצעות השיטה המבוססת היטב של טרנספורמציה ביוליסטית 7,8. למרות שאלקטרופורציה היא שיטה יעילה לטרנספורמציה של פלסמידים שיישמרו כאפיזומים לקריפטוקוקוס 9, היא אינה שימושית ביצירת טרנספורמציות הומולוגיות יציבות 8. רק אספקה ביולוגית באמצעות אקדח גנים מספקת אמצעי יעיל לשינוי DNA ליניארי שישולב בגנום על ידי רקומבינציה הומולוגית. לדוגמה, אדמן ועמיתיו הראו כי מבין הטרנספורמנטים הנובעים מאלקטרופורציה של סמן URA5 הניתן לבחירה הנישא על ידי פלסמיד למוטציות C. neoformansura5, רק 0.001 עד 0.1% מהטרנספורמנטים היו יציבים 9. צ'אנג ועמיתיו השיגו יעילות טרנספורמציה יציבה של 0.25% בלבד באמצעות אלקטרופורציה כדי לשחזר את ייצור הקפסולה במוטציה אקפולרית 10. בניגוד לאלקטרופורציה, הוכח כי טרנספורמציה ביוליסטית מביאה ליעילות טרנספורמציה יציבה של 2-50% בהתאם לגן שמשתנה 7,8,11.
ניסוי ויזואלי זה יספק הדגמה שלב אחר שלב של הטרנספורמציה הביוליסטית של מבנה ה-ACK:mCherry:Neo DNA הליניארי ל-C. neoformans, ויתאר כיצד לאשר את שילובו הנכון באמצעות רקומבינציה הומולוגית לתוך לוקוס ה-ack. הפרוטוקול המוצג כאן הוא שינוי של השיטה שפותחה במעבדה המושלמת 8.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הערה: התכנית הכוללת של פרוטוקול זה מתואר באיור 1.
1. ג neoformans הכנה
2. זהב microcarrier הכנה
3. DNA הכנה
4. Operating Gun ג'ין
5. תאי ציפוי שינו
6. בידוד הדנ"א הגנומי לPCR
הערה: זו גרסה שונה באמצעות מגיבים מערכת טיהור DNA (ראה טבלה של חומרים).
בידוד RNA 7. להפוך transcriptase-PCR.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
שינוי biolistic מוצלח של ג ניתן להשיג neoformans על ידי ביצוע תכנית זו פרוטוקול (איור 1). עם שינוי biolistic, לירות מוצלחת של חרוזים זהב מצופים מצויינים על ידי טבעת זהב גלויה על הצלחת לאחר DNA היא ירייה (איור 2 א). מושבות אמורות להופיע בתוך 4-5 ימים שבם השאירו בטמפרטורת חדר לאחר ציפוי התאים התאוששו מצלחות סורביטול YPD + 1M על גבי מדיה סלקטיבית. הפיכת 2 מיקרוגרם של ה- DNA צריכה לגרום 20 עד 30 מושבות (איור 2). כאשר...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
באמצעות פרוטוקול זה, ניתן לבצע טרנספורמציה ביולוגית שבה DNA ליניארי משולב בלוקוס רצוי בגנום Cryptococcus neoformans על ידי רקומבינציה הומולוגית. לשלבים מסוימים בפרוטוקול יכולה להיות השפעה דרמטית על האפקטיביות/יעילות של השינוי. לטרנספורמציה מוצלחת, הכרחי שה-DNA המשמש בנבט יהיה בריכוז של לפחות 1 מיקרוגרם. עם זאת, ניתן להגדיל את נפח ה-DNA שנוסף לחרוזי הזהב בסיכוי שתפוקת ה-DNA נמוכה מ-1 מיקרוגרם (שלב 3.4).
שלב חשוב נוסף הוא בציפוי ה-DNA של חרוזי הזהב. מספר לא מספיק של חרוזים בדגימת הכנת ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
אין לנו מה לחשוף.
עבודה זו נתמכה על ידי מענקים מהקרן הלאומית למדע (פרס # 0,920,274) וניסוי הדרום קרוליינה תחנת פרויקט SC-1,700,340. נייר תרומת מס 'זה isTechnical 6283 של תחנת ניסיונות אוניברסיטת קלמסון. המחברים מודים לד"ר לוקאש Kozubowski לעצות מועילות שלו בפיתוח של פרוטוקול זה סופי ושריל ד"ר אינגרם-סמית, קייטי גלן, וגרייס Kisirkoi לקריאה הביקורתית שלהם של כתב היד.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 0.6 μ m חרוזי זהב | Bio-Rad | 165-2262 | http://www.bio-rad.com |
| בסיס נטול זרע | Sigma- Aldrich | S0266 | https://www.sigmaaldrich.com |
| G418 - סולפט (ניאומיצין) | Gold Biotechnology | G-418-10 | |
| www.goldbio.com Hygromycin | Gold Biotechnology | H-270-1 | www.goldbio.com |
| 1350 psi Rupture Discs | Bio-Rad | 165-2330 | http://www.bio-rad.com |
| מסכי עצירה | Bio-Rad | 165-2336 | |
| http://www.bio-rad.com Macrocarriers דיסקים | Bio-Rad | 165-2335 | http://www.bio-rad.com |
| YPD Broth | Becton Dickinson & Co. | 242820 | www.bd.com |
| אגר | בקטון דיקינסון ושות' | 214530 | www.bd.com |
| סורביטול | פישר סיינטיפיק | BP439 | http://www.fishersci.com |
| PDS-1000/He מערכת | Bio-Rad | 165-2257 | |
| מיקרוסקופ | http://www.bio-rad.com Zeiss | Axio | http://www.zeiss.com/microscopy |
| KOD ערכת PCR צעד אחד | EMD Millipore | 71086-4 | http://www.emdmillipore.com |
| One ערכת שלב RT-PCR | Qiagen | 210212 | אשף www.qiagen.com |
| ערכת טיהור DNA גנומי | Promega | A1120 | www.promega.com |
| RNeasy Mini Kit | Qiagen | 74104 | |
| www.qiagen.com מיני מקצף חרוזים - 1 | BioSpecs | 3110BX | http://www.biospec.com |
| מיקרופוגה 18 צנטריפוגה | בקמן קולטר | F241.5P | www.beckmancoulter.com |
| ספקטרופוטומטר מיקרופלייט | BioTek | EPOCH | www.biotek.com |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.