שיטה אמינה הבידוד של RNA<em> Pseudomonas aeruginosa</em> התאושש cecums Murine מתואר. RNA התאושש היא בכמות ובאיכות מספקת עבור qPCR הבאים, פרופיל שעתוק, ו-RNA ניסויים Seq. טכניקה זו ניתן להתאים עבור בידוד RNA של חיידקים במעיים אחרים.
Pseudomonas (רש"פ) aeruginosa זיהומים לגרום תחלואה ותמותה משמעותי ב מארחים בעלי מערכת חיסונית חלשה, כגון חולים עם לוקמיה, פצעים חמורים לשרוף, או השתלות איברים 1. אצל חולים בעלי סיכון גבוה ב לפיתוח זיהומים הרשות הדם, מערכת העיכול (GI) הינו המאגר העיקרי של קולוניזציה 2, אבל המנגנונים שבאמצעותם מעברים הרשות מן חיידק colonizing אסימפטומטיים עד פולשנית, וקטלני לעיתים קרובות, הפתוגן אינם ברורים. בעבר, ביצענו ניסויים פרופיל vivo שעתוק על ידי הרשות מחלים mRNA מתאי חיידקים המתגוררים cecums של קולוניזציה עכברים 3 על מנת לזהות שינויים בביטוי גנים חיידקיים במהלך שינויים מצב החיסון של המארח.
בדומה לכל ניסוי פרופיל שעתוק, הצעד שער הגבלת היא בבידוד של כמויות מספיקות של mRNA באיכות גבוהה. לאור שפע של אנזימים, פסולת, שאריות מזון, חומר חלקיקי במערכת העיכול, האתגר של בידוד RNA הוא מרתיע. כאן, אנו מציגים שיטה בידוד אמין לשחזור של RNA חיידקי התאושש העיכול Murine. שיטה זו מנצלת מודל ומבוססת Murine של קולוניזציה GI הרשות נויטרופניה-Induced הפצת 4. קולוניזציה GI פעם עם הרשות הפלסטינית הוא אישר, עכברים הם מורדמים תוכן ו cecal הם התאושש פלאש קפוא. RNA מופק אז באמצעות שילוב של הפרעה מכנית, רותחים, פנול / כלורופורם עקירות, טיפול DNase ו כרומטוגרפיה זיקה. כמות וטוהר יאושרו על ידי לספקטרופוטומטריה (טכנולוגיות Nanodrop) ו bioanalyzer (Agilent Technologies) (איור 1). שיטה זו של בידוד חיידקים במערכת העיכול RNA יכול בקלות להיות מותאם חיידקים ופטריות אחרות.
שיטת מיצוי RNA המתואר כאן מאפשר התאוששות של כמויות מספיקות של באיכות גבוהה הכולל Pseudomonas aeruginosa RNA שנקטפו מן העיכול Murine. שיטה זו אינה מוגבלת פ aeruginosa ועלול להיות מיושם על חיידקים אחרים. ההתאוששות של אורגניזמים מספיק חיידקים מהמעי ישתנו באופן משמעותי מן אורגניזם לאורגניזם. במודל Murine שלנו, פ aeruginosa בדרך כלל colonizes מערכת העיכול Murine ברמות בין 5 x אוקטובר 07-05 x 10 8 CFU / g צואה 4. מאז התאושש תוכן cecal הם בערך 0.5 גרם, מספר משוער של פ aeruginosa התאושש משני cecums הוא בין 5 x 07-05 אוקטובר CFU x 8 10. אם מיקרואורגניזמים אחרים נמצאים בשימוש, יהיה זה נבון כדי לוודא רמות קולוניזציה GI ואז לחשב את מספר cecums צריך לשחזר את מספר ממוקד של CFU. חשוב גם לציין כי בעת שימוש במודל זה Murine בפרט, עכברים שטופלו באנטיביוטיקה לא נגוע הרשות אין כמויות מדידים של RNA שבודד תוכן cecal שלהם.
מודל Murine שלנו הקולוניזציה Pseudomonas aeruginosa העיכול ומנסה לחקות את הפצת בפתוגנזה של פ בקטרמיה ב סרטן בתאי גזע להשתלה בחולים aeruginosa. באוכלוסיית חולים זו, commensal צומח תיגמר לעתים קרובות משני לטיפול אנטיביוטי או כימותרפיות (למשל דלדול אנטיביוטי של GI commensal הצומח) וכתוצאה מכך צמיחת יתר של חיידקים פתוגניים (למשל מונו בשיתוף עם aeruginosa פ ') ולאחר מכן הפצתו הבאים לאחר דיכוי המערכת החיסונית. היתרונות והמגבלות של מודל זה Murine כבר התייחס בעבר 4. מטרת המחקר הנוכחי היא לספק מתודולוגיה לבידוד מוחלט RNA של חיידקים מן במערכת העיכול. פרוטוקול זה יכול בקלות להיות מותאם Murine מודלים אחרים ללמוד היבטים אחרים של חיידקים בפתוגנזה של מערכת העיכול (כלומר commensal אינטראקציות הצומח, אפקטים על חיידקי מחלת מעי דלקתית, וכו ').
אחד היתרונות של שיטה זו היא שילוב של צעדים תמוגה מרובים כולל הקפאה / הפשרה, שיבוש מכני (כתישה עם homogenization, מרגמה / העלי), רותחים, תמוגה כימיים (למשל SDS). למרות ריבוי הצעדים תמוגה, כמה מיקרואורגניזמים (בעיקר חיידקים גראם חיוביים ופטריות / שמרים) עשויים לדרוש הפרעה מכנית נוספים. לאחר חם תמוגה / חומצת פנול, כלורופורם הדגירה (שלב 3.5), תוספת של חרוזים (0.1 מ"מ עבור חיידקים ו / או 0.5-0.7 מ"מ עבור שמרים), צעד הבאים חרוז פועם צריך להספיק כדי lyse האורגניזמים 9, 10.
בהתחשב באופי המורכב של חומרים התאושש מן cecum Murine, חזר קר acid-phenol/chloroform עקירות (שלב 3.7-3.9) נדרשים לחלוטין על מנת להשיג איכות RNA מקובל והיושרה לתגובות במורד נוספת. בין 3-5 קר acid-phenol/chloroform עקירות ייתכן שתידרש לפני הלבן ממשק בין שלבי מימית ואורגנית מסולק. לבסוף, שילוב של הטיפול הן DNase (שלב 4) ו פרוטוקול ניקוי RNeasy (שלב 5) חיוניים הסרת DNA זיהום קטנים שאינם mRNA (5s וגם tRNA). כאמור, ה-RNA התאושש על ידי שימוש בפרוטוקול זה היא בכמות ובאיכות מספקת עבור פרופיל שעתוק הבאים 3, qPCR (לא פורסם), ו-RNA Seq (לא פורסם) ניסויים.
The authors have nothing to disclose.
עבודה זו מומנה על ידי המכון הלאומי לבריאות מענקים AI62983 (AYK), AI22535 (GPB).
Name of the reagent | Company | Catalogue number |
---|---|---|
Mortar and Pestle | Fisher | 12-947-1 |
Homogenizer | Omni | TM-125 |
Oak Ridge centrifuge tubes (50 ml) | Nalgene | 3119-0050 |
Acid Phenol/Chloroform | Ambion | AM9720 |
Chloroform | Sigma-Aldrich | C2432 |
Isoamyl Alcohol | Sigma-Aldrich | W205702 |
Isopropanol | Sigma-Aldrich | 190764 |
Diethyl pyrocarbonate (DEPC) | Sigma-Aldrich | 40718 |
DNase | Ambion | AM2238 |
RNeasy Kit | Qiagen | 74104 |
3M Sodium Acetate | Ambion | AM9740 |
100% Ethanol | Sigma-Aldrich | E7023 |