$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
1. Kimyasal Mutajenez
Not: Biz replikatif RB formu EB formu daha kimyasal mutagenez için daha uygun olduğunu buldu. Orta döngüsü (hpi 18 ile 20 arasındadır arasında), RBS önce RB-EB geçiş için en büyük numaraları altındadır. Chlamydia trachomatis, zorunlu hücre içi patojen olduğu için, ana sağlık mutajen etkileri bakteriyel kurtarma sınırlayabilir. Vero hücreleri, test edilen diğer hücre hatları EMS daha yüksek düzeyde yan etkilerine daha dayanıklı olduğu bulunmuştur.
Rekombinasyon yoluyla mutasyonlar ayrılması antibiyotik dirençli rekombinant soyu için seçimi gereklidir. Biz rekombinant analiz ve izogenik suşları izole etmek yeteneği mutantlar oluşturmak için ilaca dirençli suşlar (örneğin rifampin, spectinomycin veya trimetoprim) kullanmanızı öneririz. Antibiyotik dirençli suşlar basamaklı bir seçme işlemi (15, 16) tarafından oluşturulmuştur.
DeğilE: Chlamydia trachomatis (gerginlik L2 / 434/Bu / ATCC VR902B) BSL2 patojendir. Bu patojenler işlemek için kurumsal standart işletim prosedürleri (SOP) bakın.
- Kültür hücrelerinin ve enfeksiyon hazırlanması:
- 25 cm 2 (T25) Dulbecco'nun Modifiye Edilmiş Eagle Ortamı (DMEM),% 10 fetal sığır serumu (FBS) ile desteklenmiş, 3 ml tohum şişesi başına yaklaşık olarak 1 x 10 6 Vero hücreleri (ATCC CCL-81). 37 ° ° C,% 5 CO 2. Hücreler 24 saat içinde bir konfluent tek tabaka oluşturmalıdır.
- Orta aspire. Orta 3 ml'lik bir toplam hacim içinde 5 (14 x 10 ~ 6) 'lik bir enfeksiyon çokluğu (mol) (DMEM, 200 ng / ml' cyclohexamide,% 10 FBS) da Chlamydia Vero hücreleri konfluent T25 şişeleri Infect.
- 18 saat sonrası enfeksiyon (hpi) de mutasyon başlayın:
- Fosfat içinde 20 mg / ml, EMS (etil metansülfonat) hazırlayın tuzlu su (PBS) 0.9 mM kalsiyum ile tamponlanmışEMS gibi kimyasal bir güvenlik kabini klorür ve 0.49 mM magnezyum klorür, uçucu bir sıvıdır.
Not: EMS güçlü bir mutajen ve kanserojen. EMS atık ve 1 M sodyum hidroksit ile dökülmeler, plastik, kağıt ve cam dezenfekte nötralize. - Ortamı aspire ve PBS / MgCl2 / CaCl2, 3 ml ile bir kez yıkama hücreleri. Oda sıcaklığında davlumbaz bir saat süreyle PBS / MgCl2 / CaCl2, 20 mg / ml 'EMS 3 ml' si ile inkübe hücreleri. Vero hücreleri kısa bir süre için inkübatör dışında EMS ve bu koşullar konsantrasyonu hayatta edebiliyoruz. Mutajenize henüz bir kontrol örneği eklemeyi unutmayın.
- EMS içeren orta çıkarın ve mutajen inaktive 1 M NaOH bir kaba koyun. Kalıntı mutajen çıkarmak için 3 ml PBS + MgCI2 / CaCl2, enfekte hücreleri 3 kez yıkayın. 200 ng / ml cyclohexamide ve 25 mg / ml gentamisin ile DMEM/10% FBS 6 ml ve% 5 CO inkübe 2, 48-72 saat boyunca 37 ° C dereceye kadar. Kapanımlar mutagenez sonra 36 saat hakkında bakteri yoksun görünür. Geri kalanı boş kalır ise 72 saatte kapanım yaklaşık% 10 bakteri ile doldurulur.
- Hipotonik lizis tarafından EBS Özü: Tamamen orta aspire. 10 dakika boyunca hücreleri çıkarmak için 1.0 mL H2O ve kaya ekleyin. En az 10 kez ve aşağı yukarı pipetleme hücreleri lyse. Bir mikrofuge'ye lizat ve 1x son konsantrasyon getirmek için 0.250 ml 5x sakaroz fosfat glutamat tamponu (SPG) ekleyin toplayın. -80 ° C de saklayınız
Not: mutagenez seviyesi rifampisin direnç indüksiyonu ile değerlendirilebilir. Rifampisin direnç testi sıklığı, plak 1 x 10 8 ve 7 x 200 ng / ml 'si arasında rifampin varlığında bakteri 10 kat seri dilüsyonları. Rifampisin direnç sıklığı kaplama bakteri sayısına bölünmesiyle rifampisin dirençli plak sayısı olarak tanımlanır. Plak talimatlar için aşağıdaki bölüme bakın.
2. Plak Arıtma tarafından Chlamydia trachomatis Mutant Suşlarının klonal izolasyonu
- 6 kuyucuğu Vero hücrelerinin konfluent mono tabakaları ayarlayın: Tohum ~ 0,4 de başına 3 ml DMEM/10% FBS x 10 6 hücre. Hücreler ve sonraki 24 saat boyunca homojen bir tabaka oluşturur izin verin.
- Buz üzerinde mutajenize Chlamydia stok solüsyonu çözülme. DMEM/10% FBS seyreltme başına 200 ul toplam hacim içinde 6 x 10 kat seri dilüsyonları gerçekleştirmek ve buz üzerinde ayarlayın.
Not: dahil oluşturan birimlerde Bakteriyel titresi (IFU) plak oluşturan birim bir iyi bir tahmin (pfu) 'dir. Plak 10, 100 Amaç ve 1000 pfu. - Oyuk başına 3 ml PBS ile iki kez Vero hücreleri yıkayın.
- 6-delikli plakalardaki ve iki kopya halinde bakteriyel seyreltmelerinden 100 ul için her bir oyuğa 3 ml DMEM ekleyin. Swirl bile karışım sağlamak için plaka.
- 15 C'de 30 dakika boyunca 2700 x g'de enfekte plakaları Spin ° C'de daha sonra bir nemlendirilmiş 37 ° C'de inkübe edilir,1-2 saat% 5 CO 2 inkübatör.
- 0.54% DMEM agaroz (6 kuyu için) hazırlayın:
- 18.9 ml soğuk 2x DMEM, 4.2 ml FBS, 0.42 ml 100x NEAA, 0.042 ml 200 ug / ml cyclohexamide, 0.021 ml gentamisin 50mg/ml: Aşağıdaki maddeleri ekleyin. İyice karıştırın.
- Kümeleri önlemek için karıştırarak, sıcak steril% 1.2 agaroz / H 2 O 18.9 ml karıştırın. Karışım dokunmak sıcak olmalıdır. Enfekte hücreler ilave edilmeden önce 55 ° C'de bir sıcak su banyosunda tutun.
- Yemekleri bakteriyel süspansiyon aspire ve 6 ml 0.54% agaroz / DMEM başına iyi geçerlidir. Agaroz 15 dakika kaput dışında oda sıcaklığında tamamen katılaşmaya izin verin. Kapaklar 15 dakika için biyo-güvenlik kaputu, kaldırılmış olan plakalar kurutun.
Not: biyolojik çevreleme Kukuletadan Titreşim sertleĢtirme agaroz bozabilir. - 7-10 gün boyunca CO2 inkübatör içinde 37 ° C'de inkübe edin. Plaklar bir mikroskop yardımı ile görünür olmalıdır. (Replaklar tipik bir görüntü için Şekil 3 fer).
- Önce izole mutant bir gün önce, tohum, 1 x 10 100 ul içinde kuyu başına 96 oyuklu bir plaka içinde 4 Vero hücreleri. Hücreler 24 saat içinde birleşik olacaktır.
- Bir diseksiyon mikroskobu kullanarak işaretleyiniz plaklar alınmayı. Steril bir 1.0 ml bariyer pipet kullanarak plakların fişleri toplayın.
- 100 ul DMEM içinde süspanse plaklar,% 10 FBS, 400 ng / ml 'cyclohexamide, 50 ug / ml gentamisin ile takviye edilmiş.
- Mutant suşlar genişletmek için, Vero hücrelerinin konfluent mono tabakaları üzerine süspansiyon kaplaması. 30 dakika için 2,700 xg, 15 ° C'de plakaları Spin.
- Nemlendirilmiş bir inkübatör içinde 37 ° C /% 5 CO2 inkübe edin. 48 hpi gibi erken ve 14 gün kadar geç ortaya çıkabilir hücrelerin>% 50 bulaşmış hasat EBS,. Enfekte olmuş hücreleri Bu miktar, canlı bakteri depolanmasını sağlar. Mutant suşlar büyüme oranları ve enfeksiyon farklıdır. Natura büyüyen suşları yavaş izin veryeterli hücre enfekte kadar Lly komşu hücreleri yeniden enfekte.
- Enfekte hücrelerin hipotonik lizis ile EBS Özü:
- Tamamen orta aspire.
- Steril su 160 ul ekleyin. 10 dakika oda sıcaklığında inkübe edin.
- Tam parçalama sağlamak için birkaç kez aşağı yukarı pipetleme ve hücreleri bozabilir, çapraz bulaşmayı önlemek için bariyer ipuçlarını kullanın.
- Mikrofüj tüplerine lizatları 160 ul aktarın.
- 5x SPG 40 ul karıştırın. -80 ° C de saklayınız
- Ilgi fenotip (ler) için Testi ve ekran mutantlar.
3. Seçilen Chlamydia Mutants Genom Dizileme
- Ev sahibi DNA kirlenmesine büyük ölçüde ücretsiz degrade-saflaştırılmış EBS, genomik DNA ayıklayın. EBS, Chlamydia ve saflaştırılması büyük ölçekli kültür protokolleri ref bulunabilir. (17). Ext ticari genomik DNA arıtma kitleri (örneğin Qiagen kat. 69.504) kullanınüretici yönergeleri izleyerek 2 x 10 9 bakteri DNA ract.
- Doğru DNA miktarını ölçmek için bir flüorometre (Qubit, Invitrogen kedi. Q32866) kullanın. Arıtılmış DNA 1-5 ug Illumina sekanslama platformu için gereklidir.
Not: Birkaç platformlar Illumina/Solexa- ve katı bazlı sistemler de dahil olmak üzere bakteriyel genom sekansı, için kullanılabilir. Biz kısa yüksek yoğunluklu üretir gibi HiSeq (Illumina) kullanmayı seçti, ama kaliteli sıralama okur. Bu IonTorrent (Life Technologies) ve MySeq (Illumina) gibi daha küçük ölçekli genom sequencer, çok uygun ve yeterli genom montaj için 25X en az kapsama aşan bir zamanda, 4 Chlamydia genom kadar bu quencing çoğullama için fazlasıyla yeterli. Illumina platformu için DNA sekanslama kütüphanelerinin hazırlanması aşağıda tarif edilmiştir. - Içinde S220 bir Adaptif Odaklı Akustik kullanarak uygun boyuta parçası DNA (Illumina dizi için 300-400 baz çifti)üreticinin önerilen ayarlarına göre (Covaris) hususta. Not: Örnek aerosol nedeniyle örnek daha fazla kaybına nebülizasyon sonuçları DNA parçalanması.
- Üreticinin yönergeleri izleyerek, ticari inşaat kitleri (Illumina FC-102-1001) kullanılarak genomik sıralama kütüphaneleri hazırlayın. Kütüphaneler çok örnekleri toplanmış ve aynı anda sıralı olabilir böyle barkodlu primer (Illumina FC-121-1003) kullanılarak endeksli olabilir.
- Örnekleri sıralama çalıştırın. Bu adım, genellikle ticari hizmetleri veya özel teknik personel tarafından işletilen çekirdek tesisleri tarafından gerçekleştirilir. Kendi prosedürleri ve önerileri uygulayın.
- Illumina okuma (fastq formatında) da SNP / mutasyon tanımlanması için kullanılabilecek, bu (Biomatters) Geneious olarak, kullanıcı dostu grafik kullanıcı arayüzü yazılımı kullanarak bir referans genom için monte edilebilir. Haritayı mutasyonlar için, en az varyant frekans ve minimum kapsama alanı için 50X için% 90 parametrelerini ayarlamak. Açık sourcBu tür MTÖ'nin (18) ve İKD'nin (19), e genom birleştiriciler, aynı zamanda kullanılabilir.
- Sanger sekanslama yoluyla mutasyonlar tekrarlayın: Sanger sekanslama ile arıtılmış veya (1:20) kullanılarak PCR ürünler, seyreltilerek tanımlanan mutasyonlar ve dizi komşu 300-500 bp'lik bölgelerin PCR amplifikasyonu için şablon olarak genomik DNA testi.
4. Chlamydia rekombinantlar üretimi
Not: Chlamydia enfeksiyonu sırasında DNA alışverişi yapabilir, bu rekombinant soylarının üretimi (12, 13, 20) izin verir. Sonra iki eşsiz antibiyotik dirençli suşlar, rekombinant "soy" ile hücre ko-enfeksiyonu (12, 13), çift antibiyotik direnç için seçilebilir. Biz mutasyonlar ayırmak ve ortak izogenik suşları oluşturmak için bu olay yararlandı. Bu nedenle, mutant suşlar (CTL0567 (rpoB) örneğin rifampisin direnci (rif R) H471Y) antibiyotik dirençli arka planda oluşturulan onlar vahşi bir suşu bearin için geçti olabilir böylega farklı antibiyotik dirençli alel (örneğin spectinomycin direnci (spc R), r01/r02 içinde G1197A (16SRNA 1 ve 2 kopya)). Chlamydia DNA alışverişi ve rekombinasyon ile ilgili ayrıntılı bilgi için, referanslar (12, 13) bakınız.
- 24 kuyulu bir levha üzerinde büyütülen Vero hücreleri konfluent tek tabaka üzerine her suşundan centrifuging6 x 10 5 bakteriler tarafından vahşi tip ve mutant klonal Co-enfekte. Buna paralel olarak, tek başına her bir suş ile tek katmanlarını enfekte.
- 44 de hpi, enfekte hücrelerin hipotonik lizis ile hasat EBS:
- Tamamen orta aspire.
- Steril su, 0.4 ml eklenir ve 10 dakika boyunca bekletilir.
- Güçlü en az 10 kez aşağı yukarı pipetleme hücreleri lyse. Transfer mikrofuge'de tüp lizatları.
- 1x SPG arasında son bir konsantrasyon için 5x SPG 0.1 ml olarak karıştırın.
- Ham lizatları hemen kullanılabilir veya -80 saklanabilir ° C
- Ham EB Plaketi 50 ul bir Hazırlık sınıflarıd 5 agaroz / DMEM x 01:10 seri seyreltme rekombinantlar seçmek için uygun antibiyotik ile desteklenmiş. (Rekombinantlar seçimi için tipik bir antibiyotik konsantrasyonları için tabloya bakınız.)
- Plak arındırmak ve yukarıda rekombinant suşlar zenginleştirmek. İstenen fenotip varlığı ya da yokluğu için puan rekombinantlar. Mutasyonların varlığı veya yokluğu için genotipleme amacıyla DNAzol tedavisinde (bir sonraki bölüm) ile rekombinant DNA suşu çıkarın.
- Haçlar daha mutasyonlar ayırmak ve izogenik suşları oluşturmak için diğer antibiyotik direnç işaretleri taşıyan suşları ile tekrar edilebilir. Farklı bir antibiyotik işaretleyici taşıyan başka vahşi bir suşu için seçilen rekombinantlar Co-enfekte.
Tablo 1: rekombinantlar seçilmesi için antibiyotik konsantrasyonları:
| Final Konsantrasyon | Hazırlık talimatları |
|---|
| 200 ng / ml 'rifampisin | 25 mg / dimetil sülfoksit (DMSO) içinde depolama ml stok yapmak. H 2 O ile depolama stok seyreltilmesi ile 200 mg / ml çalışma çözüm Makyaj Karanlıkta -20 ° C'de saklayın. |
| 200 mg / ml trimetoprim | DMSO içinde 100 mg / ml 'lik stok olun. -20 ° C'de saklayın |
| 200 ug / ml spektinomisin | 100 ul hacimde su içinde bir 100 mg / ml 'lik stok olun. -20 ° C'de saklayın Tekrarlanan donma çözülme kaçının. |
5. Genotipleme için rekombinant soylarından genomik DNA ekstraksiyonu
Not: Kolon tabanlı arıtma kitleri de kullanılabilir. DNAzol tedavi ile DNA izolasyonu bir avantajı maliyetidir.
- 12 oyuklu plakalar üzerinde büyütülen Vero hücrelerinin tek katmanlarını üzerine, 1.2 x 10 5 klamidyalar Infect.
- 36-48 hpi de, orta aspire ve DNAzol (Invitrogen 10.503-027) içinde 0.375 ml ekleyin. Yavaşça hücreleri ve pipet lysa ajitasyon1.5 ml mikrofüj tüpüne TES.
- % 100 etanol içinde 0,188 ml ilave edilerek çökelti DNA. Tersine çevirerek karıştırın.
- Bir pipet ile biriktirme DNA ayıklamak ve temiz bir tüp yerleştirin. Alternatif olarak, pelet, oda sıcaklığında 2 dakika ya da 4 ° C arasında ve süzün süpernatant boyunca en yüksek hızda santrifüj ile DNA.
- Yıkama DNA% 75 etanol içinde 1.0 ml 'si ile iki kez hızlandırabilir.
- 15 saniye için etanol kaldırılmasından sonra açık havada kurumaya DNA.
- 0.2 ml 8 mM NaOH'tır daha sonra 0.1 M HEPES, 20.2 ul ile pH 8.0 'a nötralize ile DNA çözünürleştirilir. Su ya da TE 0.5 ml 'lik bir son hacme kadar getir. Alternatif olarak, TE tampon tekrar süspansiyon DNA (DNA pelet tamamen çözünür olmayacaktır.).
- Tanımlanan mutasyonlar yan 300-500 bp bölgelerin PCR amplifikasyonu için şablon olarak DNAzol-edilen DNA kullanın. Dizi arıtılmış veya Sanger sekanslama ile (1:20) kullanılarak PCR ürünleri seyreltilmiştir.