Geliştirmek dönüşümü, yönetmek ve probiyotik maya Saccharomyces boulardii heterolog protein ifadesini test etmek için kullanılabilecek tekniklerin birleşik bir açıklama burada sunulmuştur.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Geliştirmek dönüşümü, yönetmek ve probiyotik maya Saccharomyces boulardii heterolog protein ifadesini test etmek için kullanılabilecek tekniklerin birleşik bir açıklama burada sunulmuştur.
Rekombinant oral tedavinin geliştirilmesi, mukozal bağışıklık sisteminin daha doğrudan hedeflenmesine izin verecek ve gastrointestinal bozukluklarla mücadele yeteneğini geliştirecektir. Probiyotik mayanın özellikle bu yaklaşım için uyarlanması çeşitli avantajlar taşır. Bu suşlar sadece çok çeşitli karmaşık heterolog proteinleri sentezleme potansiyeline sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda bağırsaktan geçiş sırasında bu proteinlerde hayatta kalma ve koruma yeteneğine de sahiptir. Bununla birlikte, kritik olarak, bu yaklaşım, tipik olarak birlikte kullanılmayan birçok farklı laboratuvar tekniğinde uzmanlık gerektirir. Ayrıca, maya transformasyonu için bireysel protokoller yaygın olarak kullanılan laboratuvar suşları için iyi karakterize edilmiş olsa da, burada alternatif yaklaşımlara ve daha az iyi karakterize edilmiş probiyotik suşlar için dönüşümü optimize etmenin önemine vurgu yapılmaktadır. Bu yöntemlerin detaylandırılması, probiyotik mayanın oral ilaç dağıtım araçları olarak test edilmesi için en iyi yaklaşımların tartışılmasını kolaylaştırmaya yardımcı olacak ve gerçekten de gastrointestinal tedavi için bu yeni stratejinin geliştirilmesini ilerletmeye hizmet edecektir.
Probiyotik olarak kullanılan mikroorganizmalar etkili ve ekonomik gastrointestinal heterolog proteinlerin teslim ilginç bir potansiyel araçlardır. Bu organizmalar, henüz 1 kolonize olmayan sindirim kanalından geçişini kalan kontrollü doz sağlayan ve uyuşturucu dile maruz kalma sınırlama yeteneğine sahiptirler. Ayrıca, kolay büyük ölçekte heterolog protein üretmek için bu organizmaların mühendislik becerisi olanağına sentetik dağıtım parçacıkları ekonomik bir alternatif oluşturur. En son 2 boulardii'nin probiyotik maya Saccharomyces Okzotrofik suşu kullanılarak ortaya Ancak, böyle bir yaklaşım geliştirilmesi, maya ve moleküler biyoloji hayvanlara yönelik teknikler ve immünolojik yöntemler kadar geleneksel olarak, belirli bir çalışma içinde birleştirilmemiş laboratuvar teknikleri, bilgi gerektirir. Burada tarif edilen bireysel işlemler kendilerini yeni değildir Böylece rağmenLaboratuar protokolleri, bu yazının amacı sıçangil gastrointestinal ilaç verme araçları olarak probiyotik maya deneysel test için gerekli tekniklere birleşik giriş sunmaktır. Sağlanan için gerekli protokollerin bir derleme: kolayca genetik manipüle edilebilir maya auxotrophic mutant suşlar 1) nesil; maya kültürlerinin 2) dönüşümü, heterolog proteini ifade etmek üzere; oral gavaj yoluyla bağırsak rekombinant maya 3) uygulama; onların heterolog protein ifade kemirgen bağırsak ve değerlendirme gelen canlı rekombinant probiyotik maya ve 4) kurtarma.
Çok sayıda pozitif ve negatif seçim yöntemleri maya türleri manipülasyonu için mevcut olmakla beraber İlk olarak, bu tür Okzotrofik işaretleyiciler kullanılarak negatif seçim etkinliği ve maya dönüştürülmüş ve seçilebilir kolaylığına artırmaktadır. co antibiyotik kullanan transformantların pozitif seçimi,ntrast önemli ölçüde maya manipülasyon maliyetini arttırır. Ayrıca, antibiyotik içeren katı ortam üzerinde maya seçimi üzerinden sentetik damla katı ortam (yayınlanmamış gözlemler) hakkında oksotropik maya seçimine göre dönüştürülmemiş arka kolonilerin artan büyümesi için izin verir. Okzotrofik maya temel amino asitler ya da urasil sentezi için önemli enzimler eksikliği olan suşlarıdır. maya temel metaboliti yoksun medya üzerinden sentetik damla üzerine kaplama olduğunda böylece negatif seçim sağlayarak, eksik metaboliti veya metabolik geni ile takviye Böyle maya sadece büyüyebilir. Bir çok yaygın olarak kullanılan Saccharomyces cerevisiae laboratuar soyları önce aslında oksotropik mutantları 3 bulunmaktadır. Endüstriyel, klinik ve probiyotik maya suşları, ancak, tipik olarak tüm gerekli besinleri sentez yeteneği ile prototropik bulunmaktadır. Bu tür maya daha etkili genetik olarak işlenmesine olanak sağlamak için, oksotrofik genler seçici hedeflenebilirantibiyotiksiz seçilebilir suşlarını meydana getirmek üzere. 6 - okzotrofik işaretleyici gen spesifik hedefleme CRISPR / Cas9 4 hedefleme ile daha yakın homolog rekombinasyon veya dayanarak PCR aracılı gen bozulması ile elde edilebilir. Alternatif olarak, UV mutagenez hızla hatta 7 teknik olarak zordur birden fazla plazmid ile hangi dönüşüm için maya suşları auxotrophic mutantlar üretebilir. PCR hedefleme ve CRISPR / Cas9 başka yerlerde tarif edilmiş olmakla beraber, bu yazının bir negatif seçim yerine Maya transformantlarının pozitif antibiyotik seçimi için sağlayacak oksotropik türleri oluşturmak için, UV mutagenez yaklaşımı anlatan detaylı bir protokoldür bölümünde sunulmuştur.
Heterolog bir proteinin oral yoldan uygulanması için böyle bir oksotrofik suşların kullanımı aşağıdaki gerekli bir aşama plazmid DNA ile maya dönüşümdür. evetler ilk başarılı dönüşümü yana1978 8 Saccharomyces cerevisiae için bildirilen t sferoplastlar, çok sayıda değişiklik verimliliğini artırmak ve maya genetik olarak modifiye edilebilir kolaylığına karakterize edilmiştir. S. DNA'nın başarılı transformasyonu için elektroporasyon kullanımı cerevisiae 1985 9'da tarif edilmiştir ve o zamandan beri ozmotik destek hücreleri 10-1 M sorbitol kuluçkalama eklenerek geliştirilmiştir. Elektroporasyon verimi, ayrıca maya türleri ve şekil, hücre sayısı ve büyüme fazı elektroporasyon hacmi, alan şiddeti, ve spesifik tamponlar 11 bağlıdır gösterilmiştir. Özel bir ekipman gerektirir esas olarak Ito ve ark., 12 tarafından tarif edilen lityum asetat (LiOAc) dönüşümü, en yaygın olarak kullanılan transformasyon protokolleri arasında yer almaktadır. İlave analizler, hücreler mid-log fazında toplandığı zaman LiOAc maya dönüşüm verimliliği büyük ölçüde arttırdığını göstermiştirbüyüme ve ısı 42 ° C ve 12 polietilen glikol (PEG) ve DNA'nın mevcudiyetinde şok. PEG ile bütün dokunulmamış maya inkübasyonu muhtemelen hücre membranına DNA eki geliştirerek ve zar 13 diğer etkileri ile, etkin bir dönüşüm için gereklidir. Lityum kendisi de sağlam hücreler 14 geçirgenliğini arttırır. En laboratuvar S. rağmen cerevisiae suşları kolay LiOAc dönüşüm 3 kullanılarak transforme edilebilir, diğer maya türleri daha etkili bir şekilde bir alternatif protokoller kullanılarak transforme edilebilir. Pichia pastoris, örneğin, en verimli şekilde dönüştürülmüş yerine LiOAc dönüşüm 13 kıyasla- elektroporasyon üzerinden gerçekleştirilir. Bu önemlidir, bu nedenle, çok sayıda test genetik bir uncharacterized maya suşu değiştirmeye çalışırken ve dönüşüm yöntemleri kuluçka dönemleri ve reaktif konsantrasyonları optimize etmek. Bu el yazması, böylece LiOAc tr hem açıklaroksotropik mutan ve vahşi tipli S. transformasyonu için teknikleri ansformation ve elektroporasyon boulardii. İlgilenen okuyucular maya dönüşüm, alternatif protokoller ve eylem 13,15 olası mekanizmaların daha tartışmaların evrim kapsamlı açıklamaları için son değerlendirme yönlendirilir. Plazmid kolaylıkla fark edilebilir bir proteini kodlayan maya transformasyonu uygun bir ifade ile heterolog protein işlevini sağlamak üzere alt test için, ayrıca gereklidir. Sayısız farklı proteinler terapötik çalışma nihai amaç ve immunoblotting, ELISA ve diğer teknikler ile protein tespiti için kullanılabilir antikorlar olarak seçilebilir. Bu teknikler için protokoller iyice başka 16,17 tarif edilmiştir, ve standart eğri ile karşılaştırma ile dönüştürülmüş maya heterolog protein üretimi seviyesini tespit etmek için kullanılabilir. amaçlarla gösteri ve göstermek içinMaya biyolojide çok yaygın olarak kullanılan protein başarılı üretim bu Eser floresan mikroskobu kullanılarak takip eden şekilde tespit eder plazmid kodlayan yeşil floresan proteini (GFP) ile dönüşüm gösterir.
Üçüncü ve dördüncü de tarif edildiği gibi bir heterolog protein, uygun bir şekilde yönetilmesini ve gastrointestinal dokularda bu mikroorganizmaların tespit edilmesi, ifade probiyotik organizmalar üretimine kadar önemli bir. Oral gavaj yoluyla rekombinant maya uygulanması doğrudan C57BL / 6 fareleri, doğal olarak 18 kusma aciz olan mide içine maya kontrollü miktarların verilmesi için izin verir. Ancak, yanlış bir hayvan taşıma ve sonda özofagus hasarı ve perforasyon, mide delinmesi, trakea idaresi ve aspirasyon pnömonisi 19,20 yol açabilir. Kötü tekniği ve deneyimsizliği ayrıca fare bağışıklık tepkilerinin ve deneysel resu değişkenliği artırabiliroral sonda 21,22 üzerine hayvan strese atfedilen lt. Uygun teknikle Uygulama böylece sadece hayvan rahatsızlık zayıflatabilir, ama aynı zamanda deneysel sonuçların doğruluğunu artırabilir. Bu yazıda tarif ve rekombinant maya kontrollü dozlarda tatbikat için hayvanlara yönelik ve bir mide sondası gösterir.
Son olarak, maya ve heterolog proteinin varlığı için lenfoid dokular analiz ederek yeniden birleştirici maya başarılı bir şekilde iletilmesini teyit etmek için hayati önem taşımaktadır. En kolay ve tahmin maya varlığı için incelenebilir mide-immün doku Peyer yamaları. Peyer yamaları mukozal immün yanıt indüksiyon 23 anahtar siteleri ince bağırsakta boyunca ikincil lenfoid organlardır. lümenden antijenler microfold yoluyla transcellularly epitelde (M) hücre aktarılır ve içine maruz bırakılması ve böylece, Peyer yamaları salınırsunan hücrelerin D antijen lümen içeriği intestinal. Bağırsak epiteli üzerinde parçacık alımı da goblet hücreleri tarafından elde edilebilir, ancak bu hücrelerin yalnızca sürebilir parçacıkların çapı 24 daha az 0.02 um gösterilmiştir. Transepithelial dendritler CD103 + dendritik hücrelerin (DC) de 25 lümen intestinal küçük parçacıkları almak uzanan; Ancak, CD103 + DC'ler bakteri daha büyük parçacıkları sürebilir gösteren herhangi bir rapor bulunamamıştır. Böylece bütün probiyotik maya, çapı 3-6 mm arasında ortalama boyutu, E hücreleri tarafından alınır ve Peyer yamaları aktarılacak muhtemeldir. Burada tarif edilen bu prosedür, aynı zamanda kolayca probiyotik bakteri alımını değerlendirmek için adapte edilebilir, ancak, toplama ve uygun bir yeniden birleştirici maya için Peyer yamaları elenmesi için bir protokoldür.
Özet olarak, verilmesi için rekombinant probiyotik maya değerlendirmekbağırsak tetkik, tedavi proteinler, hayvan taşıma ve immünoloji moleküler biyoloji kapsayan laboratuvar teknikleri ustalığı gerektirir. 1 burada sunulmuştur protokolleri) kolay olumsuz antibiyotiksiz seçilebilir üretimi ve oksotropik maya suşunun taranması, 2), alternatif protokoller maya dönüşümü ve heterolog protein ekspresyonunu sağlamak için, 3), uygun hayvansal işleme teknikleri ve oral gavaj gösteriler rekombinant maya mide teslimat ve Peyer diseksiyon için 4) protokolleri ve yaşayabilir rekombinant maya ve fonksiyonel heterolog protein için tarama. Birlikte, bu protokoller üretimi ve mide bağırsak heterolog terapötik proteini sunma yeteneğine sahip bir probiyotik maya suşunun denemeden geçirilmesine izin verecektir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
1. UV Mutajenezis auxotrophic Maya düzensizliğin oluşturmak için
2. Maya Dönüşümü
Dönüştürülmüş Maya ile Fare 3. Sözlü Gavaj
Canlı Maya Sömürgeler Hasat Fare Peyer Yamalar 4. ve İzolasyonu
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
UV ışınlaması, aşağıdaki hayatta kalma eğrisi oluşturacak şekilde farklı koloni oluşturan birim (CFU) oluşturabildiği şekilde seyreltildi maya hücrelerinin kaplama gerektirir. Yukarıda açıklandığı gibi toplanan her 500 ul numune yaklaşık 5 x 10 6 hücre ihtiva eder; Bununla birlikte, plaka başına 100'den büyük koloniler doğru ayırt etmek zordur. Seyreltilmemiş örnek yanı sıra ışınlanmış hücrelerin seri 01:10 dilüsyonları böylece Şekil 1'de gösterildiği ...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Birlikte, protokoller burada bağırsak heterolog terapötik protein teslimat için geliştirilmesi ve okzotrofik probiyotik maya suşları testi için gerekli temel adımları açıklar. Bu manipülasyon ve rekombinant probiyotik maya testi herhangi bir bireysel laboratuvar şu anda aşina olmayabilir hangi ile teknikleri ve kaynakları gerektirir. Çok sayıda daha önceki çalışmalar çok maya fare türü için de, yukarıda protokolleri açıklanmasına rağmen Böylece, bu yöntemler, yazarların bilgisi detaylı, birleşik bir şekilde sunulmamıştı...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.
Yazarlar Tracey J. Lamb verilen İmmünoloji ve Aşılar ve NIH Yeni Yenilikçisi Ödülü (1DP2AI112242-01) için Çocuk Merkezi aracılığıyla finansman kabul. Yazarlar ayrıca rad1 S. cömert katkılarından dolayı Natalya P. Degtyareva teşekkür cerevisiae.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| SmartSpec 3000 Spektrofotometre | BioRad | 170-2501 | Maya kültürlerinin hücre konsantrasyonunu ve OD600'ini belirlemek için spektrofotometre örneği |
| New Brunswick Makaralı Tambur | Eppendorf | M1053-4004 | Maya kültürü inkübasyonu için makaralı tambur örneği |
| UV Stratalinker 2400 | Stratagene | 400075-03 | Örnek stratalinker |
| Stuart Koloni Sayacı SC6PLUS | 11983044 | Fisher Bilimsel | Plaka standı, büyütme kayıtları, kalem Scienceware Koloni Sayacından gelen basıncı algıladığında koloni sayımı |
| F378620002 | Bel-Art Scienceware | El tipi koloni sayaç kalemi | |
| Replika kaplama cihazı | Fisherbrand | 09-718-1 | Replika kaplama standı ve pedleri örneği |
| Kadife kareler | Fisherbrand | 09-718-2 | |
| L şekilli steril hücre yayıcılar | Fisherbrand | 14665230 | |
| Deoksiribonükleik asit, somon testislerinden tek sarmallı | Sigma-Aldrich | D7656-1ML | Maya LiOAc dönüşümü için örnek taşıyıcı DNA |
| Gavaj iğneleri | Braintree Scientific | N-PK 002 | 15-20 g fareler için önerilen iğne 22 gauge (1.25 mm top), 1 inç uzun, düz yeniden kullanılabilir gavaj iğnesidir. 20 'den daha ağır fareler için; g, 20 gauge veya daha büyük düz veya kavisli gavaj iğneleri kullanılabilir |
| 1 ml steril kayar uçlu tek kullanımlık tüberkülin şırıngası | Becton Dickinson | BD 309659 | |
| Elektron Mikroskobu Bilimleri gibi künt forseps 7" (178 mm) tırtıklı uç, geniş kavrama forseps | Elektron Mikroskobu Bilimleri | 77937-28 | Diseksiyon için gerekli künt forseps örneği |
| Düz ve kavisli diseksiyon makası | Elektron Mikroskobu Bilimleri | 72966-02 ve 72966-03 | Diseksiyon için gerekli makas örnekleri |
| IMDM | Life teknolojileri | 12440053 |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.