Elektroporasyon, eksojen DNA'yı Rickettsia cinsine sokmak için hızlı, geniş çapta benimsenmiş bir yöntemdir. Bu protokol, Rickettsia cinsindeki zorunlu hücre içi bakterilerin dönüşümü için yararlı bir elektroporasyon yöntemi sağlar.
Yöntem makalesi
Elektroporasyon, eksojen DNA'yı Rickettsia cinsine sokmak için hızlı, geniş çapta benimsenmiş bir yöntemdir. Bu protokol, Rickettsia cinsindeki zorunlu hücre içi bakterilerin dönüşümü için yararlı bir elektroporasyon yöntemi sağlar.
Rickettsioses, enfekte eklembacaklı vektörlerin ısırığı yoluyla omurgalı konakçılara bulaşabilen Rickettsia cinsine ait çok çeşitli zorunlu hücre içi bakterilerden kaynaklanır. Bugüne kadar, ortaya çıkan veya yeniden ortaya çıkan epidemik riketsiozlar, tanı yöntemleri sınırlı olduğu ve standartlaştırılmadığı veya evrensel olarak erişilebilir olmadığı için tanıdaki zorluk nedeniyle halk sağlığı riski olmaya devam etmektedir. Belirti ve semptomların tanınmamasından kaynaklanan yanlış tanı, gecikmiş antibiyotik tedavisine ve kötü sağlık sonuçlarına neden olabilir. Rickettsia özelliklerinin kapsamlı bir şekilde anlaşılması, sonuçta hastalığın daha iyi kontrol ve önlenmesi ile klinik tanı, değerlendirme ve tedaviyi geliştirecektir.
Riketsiyal genlerin fonksiyonel çalışmaları, patogenezdeki rollerini anlamak için çok önemlidir. Bu yazıda, Rickettsia parkeri suşu Tate's Hell'in mekik vektörü pRAM18dSFA ile elektroporasyonu ve kene hücre kültüründe dönüştürülmüş R. parkeri'nin antibiyotiklerle (spektinomisin ve streptomisin) seçimi için bir prosedür açıklanmaktadır. Vektör hücre hatlarındaki transformasyonu kontrol etmek için yararlı bir teknik olan konfokal immünofloresan mikroskopi kullanılarak kene hücrelerinde transforme R. parkeri'nin lokalizasyonu için bir yöntem de tanımlanmıştır. Benzer yaklaşımlar diğer rickettsiae'lerin dönüşümü için de uygundur.
Rickettsiozlar, Rickettsia cinsine (Rickettsiaceae familyası, Rickettsiales sırası) ait çok çeşitli zorunlu hücre içi bakterilerden kaynaklanır. Rickettsia cinsi, filogenetik özelliklere göre dört ana gruba ayrılır1,2: en şiddetli ve ölümcül kene kaynaklı rickettsiozlara neden olan rickettsiiae'leri içeren benekli ateş grubu (SFG) (örneğin, Rocky Mountain Benekli Ateşinin etken maddesi olan Rickettsia rickettsii), tifüs grubu (TG, örneğin, Rickettsia prowazekii, epidemik tifüsün ajanı), geçiş grubu (TRG, örneğin, pire kaynaklı benekli ateşin etken maddesi olan Rickettsia felis) ve atasal grup (AG, örneğin, Rickettsia bellii).
Bilinen en eski vektör kaynaklı hastalıklar arasında, riketsiyozlar esas olarak patojenlerin keneler, pireler, bitler ve akarlar dahil olmak üzere enfekte eklembacaklı vektörlerinin ısırıkları yoluyla bulaşmasını takiben edinilir 3,4. Etkili antibiyotiklerin keşfi tedavi sonuçlarını iyileştirse de, ortaya çıkan ve yeniden ortaya çıkan epidemik riketsiyozlar geleneksel önleme ve kontrol stratejilerine meydan okumaya devam etmektedir. Bu nedenle, riketsia / konakçı / vektör etkileşimlerinin kapsamlı bir şekilde anlaşılması, sonuçta bu eski hastalıkları önlemek ve iyileştirmek için yeni yaklaşımlar geliştirmek için güçlü bir temel oluşturacaktır.
Doğada, bakterilerde yatay gen transferi (HGT) konjugasyon, transdüksiyon ve transformasyon yoluyla gerçekleşir5. İn vitro bakteriyel transformasyon bu HGT kavramlarını kullanır, ancak rickettsiiae'nin hücre içi doğası bazı zorluklar sunar. Rickettsiae'nin farklı türlerinde kısıtlı büyüme koşulları ve iyi anlaşılmamış konjugasyon ve transdüksiyon sistemleri, rickettsiae 6,7,8'de konjugasyon ve transdüksiyon yöntemlerinin uygulanmasını engellemiştir. Diğer zorunlu hücre içi bakteri cinsleriyle (örneğin, Chlamydia, Coxiella, Anaplasma ve Ehrlichia) karşılaştırıldığında, Rickettsia cinsi, benzersiz yaşam tarzı özellikleri nedeniyle rickettsiiae'nin genetik modifikasyonuna özel zorluklar getiren hücre sitoplazmasındaki büyüme ve replikasyon stratejileri açısından farklılık gösterir9.
Rickettsiae'nin genetik modifikasyonunu denerken üstesinden gelinmesi gereken ilk engel, başarılı bir dönüşüm elde etmektir. Bu nedenle, yüksek dönüşüm verimliliğine sahip uygulanabilir bir yaklaşım tasarlamak, rickettsia için genetik araçlar geliştirmek için son derece değerli olacaktır. Burada, Rickettsia prowazekii, Rickettsia typhi, Rickettsia conorii, Rickettsia parkeri, Rickettsia montanensis, Rickettsia bellii, Rickettsia peacockii ve Rickettsia buchneri10,11,12 dahil olmak üzere çeşitli rickettsia türlerine eksojen DNA'yı başarılı bir şekilde tanıtmak için kullanılan, yaygın olarak tanınan bir transformasyon yöntemi olan elektroporasyona odaklanıyoruz. ,13,14,15,16.
Bu yazıda, R. parkeri suşu Tate's Hell'in (katılım: GCA_000965145.1) mekik vektörü pRAM18dSFA ile elektroporasyonu için bir prosedür açıklanmaktadır Rickettsia amblyommatis suşu AaR/SC plazmid pRAM18'den türetilen mekik vektörü pRAM18dSFA ile spektinomisin ve streptomisin direnci13,15,20 sağlayan aadA, çok kırmızı bir floresan proteini olan mKATE'yi kodlamak üzere tasarlanmıştır. Transforme R. parkeri, kene hücre hatlarında antibiyotik seçimi altında uygulanabilir ve istikrarlı bir şekilde korunur. Ek olarak, konfokal mikroskopi yoluyla canlı kene hücrelerinde transforme R. parkeri'nin lokalizasyonunun, vektör hücre hatlarındaki dönüşüm oranlarının kalitesini değerlendirmek için kullanılabileceğini gösteriyoruz.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
1. R. parkeri'nin kene hücre kültüründen yayılması ve saflaştırılması
NOT: Tüm hücre kültürü prosedürleri sınıf II biyogüvenlik kabininde gerçekleştirilmelidir.
2. R. parkeri'nin pRAM18dSFA plazmidi ile dönüşümü
3. Dönüştürülmüş R. parkeri'nin gözlemlenmesi
NOT: 3-7 gün sonra adım 2.11'de hazırlanan şişeleri gözlemlemek için rodamin/TRITC filtreli bir epifloresan mikroskop kullanın. Plaklar kültürlerde (5-14 gün) belirginleştiğinde, pRAM18dSFA plazmidinde kodlanmış kırmızı floresan protein mKATE'yi ifade eden dönüştürülmüş R. parkeri görülebilir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Giemsa boyamasından sonra ışık mikroskobu altında ISE6 hücrelerinde R. parkeri'nin morfolojisi Şekil 1'de gösterilmiştir. Şekil 2'de, ISE6 hücrelerinde kırmızı floresan proteini eksprese eden dönüştürülmüş R. parkeri , konfokal mikroskopi kullanılarak gösterilmiştir. ISE6 hücrelerinde (mavi, çekirdeğe karşılık gelir) transforme R. parkeri'nin (kırmızı) enfeksiyon oranında, inkübasyonun (A) 7. gününden (B
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Burada, mekik plazmidi pRAM18dSFA üzerinde kodlanmış eksojen DNA'yı elektroporasyon kullanarak rickettsiiae'ye sokmak için bir yöntem gösteriyoruz. Bu prosedürde, hücresiz rickettsiae, konakçı hücrelerden arındırıldı, riketsiyal mekik vektörü ile dönüştürüldü ve enfeksiyon için kene hücrelerine salındı. Ayrıca kene hücrelerinde kırmızı floresan proteini eksprese eden R. parkeri'yi tespit etmek için konfokal bir immünofloresan prosedürü de tanımlanmıştır. Benzer yöntemler diğer Rickettsia türleri için de...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Çıkar çatışması ilan edilmez.
Timothy J. Kurtti ve Benjamin Cull'a anlayışlı tartışmaları ve önerileri için teşekkür ederiz. Bu çalışma, NIH'den U.G.M.'ye (2R01AI049424) ve Minnesota Tarımsal Deney İstasyonu'ndan (MIN-17-078) U.G.M.'ye verilen bir hibe ile finansal olarak desteklenmiştir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| 0,1 cm boşluklu gen pulser elektroporasyon küveti | Bio-Rad | 1652083 | |
| 2 & mu; m gözenek boyutu filtresi | GE Healthcare Yaşam Bilimleri Whatman | 6783-2520 | |
| 5 mL Luer-lock şırınga | BD | 309646 | |
| 60-90 silisyum karbür kumu | LORTONE, inc | 591-056 | |
| MUTLAK METANOL | Fisher Scientific | A457-4 | |
| Bacto triptoz fosfat suyu | BD | 260300 | |
| Cytospin santrifüj Cytospin4 | Thermo Fisher Scientific | A78300003 | Rotor çıkarılabilir, böylece bulaşıcı numuneleri yüklemek için tüm rotor davlumbaza yerleştirilebilir |
| Endotoksin içermeyen pRAM18dSFA plazmid | QIAGEN | 12362 | |
| ; | Perfector Scientific | TP03-5301 | |
| fetal sığır serumu | Gemini Bio | 900-108 | FBS partisi, ISE6 hücrelerinin içinde iyi büyüyeceğinden emin olmak için test edilmelidir. |
| Nabız Kontrol Cihazlı Gene Pulser II elektroporatör PLUS | Bio-Rad | 165-2105 & 165-2110 | |
| hemositometre | Thermo Fisher Scientific | 267110 | |
| HEPES | Millipore-Sigma | H4034 | |
| ImageJ Fiji | Ulusal Sağlık | ham görüntü düzenleme | |
| KaryoMAX Giemsa boya | Gibco | 2021-10-30 | |
| Leibovitz'in L-15 orta boy | Gibco | 41300039 | |
| lipoprotein konsantresi | MP Biyomedikal | 191476 | |
| Nikon Diaphot | Nikon | epifloresan mikroskobu | |
| NucBlue Live ReadyProbes Reagent | Thermo Fisher Scientific | R37605 | |
| Olympus Disk Tarama Ünitesi (DSU) konfokal mikroskop | Olympus | ||
| Petroff-Hausser Sayım Odası | Hausser Scientific | Oda 3900 | |
| sodyum bikarbonat | Millipore-Sigma | S5761 | |
| Vortex | Fisher Vortex Genie 2 | 12-812 |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste
İzin iste