Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Bu protokol, Naegleria gruberi trofozoitlerini, trofozoitlerin in vitro olarak geçirilmesi boyunca ve ayrıca kistleme ve kistleme yoluyla sürdürülen bir yapı ile transfekte etmek için bir metodolojiyi tanımlar.
Naegleria trophozoitlerin tüm ribozomal genleri, element (CERE) içeren kapalı dairesel bir kromozomal ekstrakromozomal DNA'da (rDNA) tutulur. CERE hakkında çok az şey bilinmesine rağmen, üç Naegleria türünün tam bir genom dizisi analizi, nükleer genomda rDNA sistronları olmadığını açıkça göstermektedir. Ayrıca, N. gruberi CERE'de replikasyonun tek bir DNA kökeni haritalanmıştır ve bu da CERE'nin nükleer genomdan bağımsız olarak replikasyon yaptığı hipotezini desteklemektedir. Bu CERE özelliği, Naegleria trofozoitlerine yabancı proteinler eklemek için tasarlanmış CERE'nin kullanılmasının mümkün olabileceğini düşündürmektedir. Naegleria'da bir CERE'nin bir vektör olarak kullanımını keşfetmenin ilk adımı olarak, N. gruberi'yi pGEM7zf+'ya (pGRUB) klonlanmış N. gruberi CERE'nin moleküler bir klonu ile transfekte etmek için bir protokol geliştirdik. Transfeksiyonu takiben, pGRUB, N. gruberi trofozoitlerinde en az yedi pasajın yanı sıra kistment ve eksistleme yoluyla kolayca tespit edildi. Bir kontrol olarak, trofozoitler, N. gruberi dizileri (pGEM) olmadan omurga vektörü pGEM7zf+ ile transfekte edildi. pGEM, N. gruberi'ye transfeksiyonu takip eden ilk geçişten sonra tespit edilmedi, bu da ökaryotik bir organizmada çoğalamadığını gösteriyor. Bu çalışmalar, Naegleria trofozoitleri için bir transfeksiyon protokolünü tanımlar ve pGRUB'daki bakteriyel plazmit dizisinin, transfekte edilmiş CERE klonunun başarılı transfeksiyonunu ve replikasyonunu inhibe etmediğini gösterir. Ayrıca, bu transfeksiyon protokolü, trofozoitlerde replikasyonunu yönlendiren CERE'nin minimal dizisini anlamanın yanı sıra ribozomal olmayan dizideki (NRS) düzenleyici bölgeleri tanımlamada kritik öneme sahip olacaktır.
Naegleria cinsi 45'ten fazla tür içerir, ancak türün tüm üyelerinin tanımlanmış olması olası değildir1. Naegleria farklı şekillerde bulunabilir: trofozoitler (amipler), kamçılılar olarak veya kaynaklar ciddi şekilde sınırlı olduğunda, kistler 1,2,3,4 olarak. Naegleria cinsi, neredeyse evrensel olarak ölümcül primer amipli meningoensefalitin nedeni olan 'beyin yiyen amip' (1,2,3,4,5,6,7'de gözden geçirilmiştir) olarak bilinen, özellikle tehlikeli bir türü olan Naegleria fowleri ile tanınır.
Naegleria, rDNA'larını nükleolde bulunan CERE üzerinde kodlar. Üç Naegleria türünün genomunun tam dizilimi, nükleer genomda rDNA'nın olmadığını doğrular 8,9,10,11. Sınırlı tam uzunluktaki CERE dizilerine bağlı olarak, CERE'nin uzunluğu yaklaşık 10 kbp ile 18 kbp arasında değişir. Naegleria'nın her türünün CERE'si, hücre başına yaklaşık 4.000 CERE'nin her birinde tek bir rDNA sistronu (5.8, 18 ve 28S ribozomal DNA içeren) taşır 12,13,14. rDNA dışında, her CERE'nin büyük bir rDNA olmayan dizisi (NRS) vardır. CERE büyüklükleri türler arasında farklılık gösterir; rDNA dizileri 1,15,16,17,18,19,20 cinsi boyunca yüksek oranda korunduğundan, farklılıklar esas olarak NRS'nin değişen uzunluğundan kaynaklanmaktadır. N. gruberi CERE NRS21 içindeki tek bir DNA replikasyon orijininin haritalanması, Naegleria CERE'nin nükleer genomdan bağımsız olarak çoğaldığı hipotezi için güçlü bir destek sağlar.
N. grubir, genellikle Naegleria biyolojisini incelemek için kullanılan patojenik olmayan bir amiptir. Naegleria amoebae'nin trofozoitler içinde CERE'yi tolere ettiği ve bağımsız olarak kopyaladığı hipotezini test etmek için N. gruberi trofozoitlerini aynı türden bir CERE klonu ile dönüştürmek için bir metodoloji geliştirdik. Bu, N. gruberi'nin tam uzunlukta bir klonu olan N. gruberi CERE'nin trofozoitlere dönüştürülmesi ve polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) ile donör CERE klonunun kaderinin takip edilmesiyle gerçekleştirildi. Protokole genel bir bakış Şekil 1'de özetlenmiştir. Burada sunulan veriler, donör klonunun doku kültüründe en az yedi pasaj yoluyla tespit edilebileceğini ve ayrıca kistleme ve eksistleme yoluyla korunabileceğini göstermektedir. Bu çalışmalar, CERE'nin nasıl çoğaldığını incelemek ve Naegleria'yı transfekte etmek için bir vektör olarak kullanımını araştırmak için bir araç için temel oluşturur.
Bu çalışmada kullanılan türlerin, reaktiflerin ve ekipmanların detayları Malzeme Tablosunda listelenmiştir. 17.004 baz çifti pGRUB yapısının dizisi Ek Dosya 1'de verilmiştir.
1. Trofozoitlerin kültürlenmesi
2. Trofozoitlerin transfekte edilmesi
3. CERE'yi Naegleria'dan izole etmek
4. Transforme trofozoitlerin PCR tespiti
pGRUB ile transfekte edilen trofozoitlerin PCR'si, transfekte edilen CERE'nin trofozoitlerin en az yedi pasajının yanı sıra kistment ve eksistment yoluyla tespit edildiğini göstermektedir (Şekil 4). PCR'de kullanılan primerler hem pGEM vektörüne hem de CERE dizisine tavlanır, böylece PCR'nin doğal CERE'yi tespit etmemesini sağlar. pGEM'in trofozoitlere transfeksiyonunu takiben PCR, pGEM'in negatif olduğunu gösterdi (Şekil 4), bu da boş plazmiti...
Burada özetlenen protokol çok basittir, ancak her yapı, yapının doğasına ve kullanılan Naegleria türüne bağlı olarak, özellikle DNA-transfeksiyon reaktif oranının bir dereceye kadar optimizasyonu gerektirecektir. Bu protokolü kullanarak ticari olarak temin edilebilen yalnızca bir transfeksiyon reaktifini test ettik, ancak diğer birkaçının da etkili olması muhtemeldir. CERE'nin tam uzunlukta bir klonunun kullanıldığı, işlevsel bir replikasyon kaynağı içerdiği ve böylece otonom olar...
Herhangi bir finansal çıkar çatışması ilan edilmedi.
Bu çalışmalar kısmen Creighton Üniversitesi (KMD) George F. Haddix Fonu'ndan alınan bir hibe ile finanse edildi. Şekil 1 biorender.com'da oluşturulur ve Şekil 3 benchling.com'da oluşturulur.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Agarose | Bio Rad | 161-3102 | |
Ammonium Acetate | Sigma Aldrich | A-7330 | |
Calcium Chloride | Sigma Aldrich | C-4901 | |
Crushed ice | |||
Culture Flasks, T-75 | Thermo Scientific | 130190 | |
Culture Plate, 6-well | Corning | 3506 | |
DNAse | Sigma Aldrich | D-4527 | |
EDTA, 0.5 M | Affymetrix | 15694 | |
Electropheresis Gel Apparatus | Amersham Biosciences | 80-6052-45 | |
Eppendorf Tubes, 1.5 mL | Fisher Scientific | 05-408-129 | |
Eppendorf Tubes, 2 mL | Fisher Scientific | 05-408-138 | |
Ethanol, 100% | Decon Laboratories | 2716 | |
Ethidium Bromide | Sigma Aldrich | E-8751 | |
Fetal Bovine Serum | Gibco | 26140 | |
Folic Acid | Sigma Aldrich | F7876-25G | |
GeneRuler 1 kb Plus Ladder | Thermo Scientific | SM1331 | |
Glacial Acetic Acid | Fisher Scientific | UN2789 | |
GoTaq Green PCR Master Mix | Promega | M7122 | |
Heating Block | Thermo Scientific | 88871001 | |
Hemacytometer | Hausser Scientific | 1483 | |
Hemin | Sigma Aldrich | 51280 | |
Iron Chloride | Sigma Aldrich | 372870-256 | |
Ligase | NEB | M2200S | |
Magneisum Chloride | Fisher Scientific | M33-500 | |
Microfuge | Thermo Scientific | MySpin 12 | |
Microscope | Nikon | TMS | |
N. gruberi | ATCC | 30224 | |
Nucleic Acid | Chem Impex Int’l | #01625 | |
Peptone | Gibco | 211677 | |
pGEM | Promega | P2251 | |
Potassium Phosphate | Sigma Aldrich | P0662-500G | |
PowerPac HC Electropharesis Power Supply Unit | Bio Rad | 1645052 | |
Sodium Chloride | MCB Reagents | SX0420 | |
Sodium Phosphate, dibasic | Sigma Aldrich | S2554 | |
Tabletop Centrifuge | eppendorf | 5415R | |
Tris, base | Sigma Aldrich | T1503-1KG | |
Trypan Blue, 0.4% | Gibco | 15250-061 | |
ViaFect Reagent | Promega | E4981 | |
Weigh Scale | Denver Instruments | APX-60 | |
Yeast Extract | Gibco | 212750 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır