Leptospira spp. gibi bazı bakteriler için virülans gen tanımlaması genetik araçlar mevcut sınırlı sayıda nedeniyle zordur. Bir sık kullanılan yaklaşım ardından her mutant ekleme sitedeki tanımlaması ve bireysel transposon mutant bir hayvan modeli virülans test rastgele transposon mutagenesis gitmesini... mutantlardan topluluğu oluşturulmasıdır. Bu yaklaşım zaman alan, pahalı ve çok sayıda hayvan gerektirir.
Rastgele mutagenesis patojen Leptospira interrogansiçin ilk geliştirildiğinde, genler virülans içinde yer alan bir hayvan modeli1' bireysel mutant test ederek tespit edilmiştir. Mutantlar sinyal onların potansiyel rolleri veya hareketliliği veya tahmin edilen dış membran veya yüzey konum gibi ölçütlere göre seçildi. Leptospiral çoğunluğu olarak genler kodlamak bilinmeyen fonksiyon2varsayımsal proteinler, seçme mutantlar dayalı bu kriterleri sınırlamalar roman leptospiral virülans genler keşfetmek yeteneği.
Daha yakın zamanlarda, L. interrogans transposon mutantlar takımlık infektivite hamster ve fare modelleri3için gösterildi. Her hayvan en çok 10 mutantlar bir havuz ile karşılaşıyordu. Bir mutant infektivite PCR kan ve böbrek elde kültürler tarafından algılandıysa olumlu olarak atan oldu. Çünkü her mutant havuzu için bireysel bir PCR reaksiyon gerekli PCR testi zahmetli. Her mutant kültürlerde sıklığını sayısal değil çünkü yaklaşım son derece zayıflatılmış mutantlar tanımlaması doğru önyargılı.
Biz bir transposon (Tn-Seq) tekniği, daha verimli bir şekilde ekrana virülans genler için bir strateji olarak sıralama tanımlamak. TN-seq mutantlar Kütüphanesi oluşturulması büyük paralel sıralama4,5,6tarafından takip transposon mutagenesis tarafından oluşur. Kısaca, transposon mutantlar havuza alınmış, hayvana aşı ve daha sonra farklı organ (çıkış havuzları) kurtarıldı. DNA çıktı havuzlarından çıkarılan ve enzimleri ile sindirilmiş veya sonication tarafından sheared. Transposon ekleme siteleri kavşak hedefleyen PCR iki tur gerçekleştirilir. Bu adım nasıl yapılacağını için gerekli adaptörleri ilavesi etkinleştirir. Elde edilen PCR ürünleri her mutant havuzun mutant havuzu ilk kompozisyon karşılaştırıldığında onların göreceli bereket ile birlikte transposon ekleme site tanımlamak için yüksek üretilen iş sıralama tarafından incelenir.
Bu yaklaşımın birincil avantajı aynı anda çok sayıda hayvan az sayıda mutantlarla ekran için yeteneğidir. TN-Seq transposon ekleme siteleri ile yeni Leptospirakeşfetme şansı artar ön bilgi gerektirmez-belirli genler virülans içinde daha az zaman ve daha fazla verimlilik ile ilgili. Leptospiral yük dokularda nispeten yüksek olduğundan kemirgen öldürücü duyarlı enfeksiyon modelleri (genellikle 104 ' e 108 bakteri/g doku)7,8,9 de rezervuar ana olduğu gibi 10,11, dokuları doğrudan kültür, önyargıları vitro büyüme nedeniyle azaltmak için gerek kalmadan analiz.
TN-Seq çalışmalar çoğu bakteriyel patojenler açıklandığı tarihe, insertional mutagenesis yüksek frekans enfeksiyon topluca her gen4 içinde birden çok yakından aralıklı transposon eklemeler olan mutantlar içeren büyük havuzlu izin ,12,13,14. TN-Seq da mutagenesis sıklığı çok düşük6olduğu bir bakteri için geliştirilmiştir. Leptospiraile Slamti ve ark15tarafından açıklandığı gibi konjugasyon tarafından transposon mobilizable plazmid olarak tanıtarak bir kütüphane transposon mutant oluşturulabilir. Ancak, transposon mutagenesis, L. interrogans sıklığı düşüktür. Himar1 transposon üzerinde Konjügatif bir plazmid tanıttığında, transconjugant frekans sadece 8,5 x 10-8 alıcı başına L. interrogans16 Lai gerilme ile hücre ve olması muhtemeldir olduğu bildirildi L. interrogansçoğu suşları ile benzer şekilde zavallı. Burada açıklanan transposon insertional mutagenesis sıklığı da düşük6olduğu Borrelia burgdorferiiçin geliştirilen temel bölümünde iletişim kuralıdır.
Bizim pilot için protokol17ile biz transposon mutagenesis L. interrogans serotip Manilae gerilme L495 ile transposon ekleme mutant suşu ile birlikte onun düşük içinde izole başarısı, diğer grupların nedeniyle deney LD50 (öldürücü doz) virülans1. Tn-Seq 42 mutantlar ekranlı ve birkaç mutant aday virülans iki eklemeler ile bir aday adenilat cyclase gene de dahil olmak üzere, kusurlu teşhis etti. Hamster iki mutantların bireysel test onların virülans17' eksik olduğunu doğruladı.