אינדוקציה של דיפרנציאציה נייד תא הדמיה אחת של<em> Vibrio parahaemolyticus</em> שחיין ותאי נחיל

חיידקים כל הזמן חווים שינויים בסביבה החיצונית שלהם פיתחו מספר טכניקות לשנות ולהתאים את התנהגותם בהתאם. מנגנון אחד כזה כולל את ההבחנה לסוגים שונים של תאים המשלימים טוב יותר את הסביבה המשתנה. בידול לעיתים קרובות כרוך שינויים גדולים הרגולציה של מחזור התא, מורפולוגיה התא, ואת הארגון spatiotemporal של התאים. אורגניזם אחד שיכול לעבור בידול הוא Vibrio parahaemolyticus . V. parahaemolyticus שייך Vibrionaceae , אשר משפחה של proteobacteria כי בדרך כלל מים טריים או מלוחים. Vibrionaceae מופצים באופן נרחב בסביבה וכוללים מספר מינים הגורמים זיהומים בדרכי העיכול בבני אדם, כולל גם cholerae.V Vibrio. Parahaemolyticus הוא אורגניזם dimorphic והוא מסוגל להבדיל לשני סוגי תאים נפרדים כתגובה כדי להתאים את השינויים שלהסביבה חיצונית. בסביבות מימיות, הוא קיים כמו תא שוחה קצר בצורת מוט עם דגלום קוטב יחיד ממוקם על עמוד התא הישן. על פני השטח מגע, בידול לתא swarmer מופעלת. הבדל תאים swarmer כוללת שני שינויים עיקריים: morphogenesis תא swarmer באמצעות עיכוב חלוקת התא, ואת אינדוקציה של מערכת השני flagella. התוצאה היא היווצרותו של תא נחיל, בעל צורה מוטורית ואורך מוארך, אשר יכול להמשיך את סגנון החיים של נחיל, שבו אירועים של חלוקה מביאים לתאי נחילים, או לחילופין להבדיל חזרה לתאי שחיינים.

מספר גורמים דווחו כדי להשפיע או להשפיע על בידול swarmer. הגירוי העיקרי נראה מונע על ידי mechanosensing שבו V. parahaemolyticus משתמש flagell הקוטב כחיישן מישוש המזהה עיכוב של סיבוב על פני השטח קשר, אבל גורמים נוספים מעורבים כמוטוב ¹ . במעבדה, סיבוב של דגלום הקוטב יכול להיות מעוכבת באופן מלאכותי על ידי תוספת של phenamil, אשר חוסם את ערוץ הנתרן מונע סיבוב flagellar, ובכך לגרום swarmer differiation ² . יתר על כן, במחקר מוקדם יותר, Vibrio alginolyticus היה המושרה נחיל על מדיה מוצקה כאשר תאים היו מופצות על המדיום צמיחה בצלחת פטרי חתום עם קלטת פלסטיק ברורה. נייר סינון רווי אלקלי מונע התנפחות תחת תנאים אלה, ומכאן טוען כי אחד או יותר חומצות נדיפות עשוי להיות מעורב אינדוקציה של נחיל. לפיכך, איטום צלחת פטרי עם קלטת פלסטיק מותר ככל הנראה על הצטברות של חומצות נדיפות, נוצר כמו תוצרי לוואי של חילוף החומרים הסלולרי, בתוך שטח הראש של הצלחת. אותו אפקט הושג כאשר H ₂ O ₂ נוספה בינוני הצמיחה במנות אטום אטום על מנת לייצר באופן מלאכותי חומצות נדיפות ידי hydrolysing רכיבי מדיה <supClass = "xref"> 3 ^{, 4 , 5} . עם זאת, הזהות של חומצות נדיפות כאלה עדיין לא ידוע. יתר על כן, הוכח כי זמינות עודפת של סידן ⁶ ו-הגבלה ברזל ⁷ הן לשפר את הבדל swarmer והתפשטות על פני משטחים מוצקים. תאים ניתן לרעב ברזל על ידי הוספת המתחם 2,2'-Bipyridyl למדיום הצמיחה, אשר הוכח להשפיע על בידול swarmer ⁸ . הגורמים ידועים לוויסות בידול מיושמים עכשיו בעיצוב של פרוטוקול זה reproducibly גורם V. parahaemolyticus בידול לתוך תאים swarmer ואת התפשטות שלהם על משטחים אגר מוצק.

V. parahaemolyticus בידול כוללת שינויים משמעותיים ויסות חלוקת התא, מורפולוגיה הסלולר, ואת המיקום של מכונות macromolecular כגון flagellA ו chemotaxis מנגנוני – תהליכים שדורשים כל לוקליזציה ספציפית של חלבונים בהתאם מחזור התא. לכן, היכולת ללמוד את לוקליזציה תאיים של חלבונים כאלה חיונית להבנת התהליכים הסלולר הנ"ל. על מנת לבצע מחקרים כאלה מיקרוסקופ פלואורסצנטי על תאים בודדים נדרשת. זה יכול להיות מאתגר במיוחד כאשר תאים הדמיה הקיימות בתוך אוכלוסיות חיידקים צפופים, כמו במקרה של תאים swarmer. היו ניסיונות לגרום להבדל swarmer בתקשורת נוזלית, אשר יכול ליצור תאים בודדים למחקרים מיקרוסקופיים. ואף על ברמת תעתיק תאים אלה גרמו חלקית את התוכנית swarmer-differentiation, הם לא עוברים את אותם שינויים מורפולוגיים ברורים כמו תאים נבדל מובחן לחלוטין גדל על בינוני מוצק ⁸ . מאמר זה מציע פרוטוקול חזק לשחזור של שיטה כדי לגרום swarmer CELl הבחנה על פני אגר. הפרוטוקול מייצר אוכלוסייה של תאים swarmer נגיש בקלות זמין עבור מיקרוסקופ תא בודד וניתוח לאחר מכן. יתר על כן, הפרוטוקול מאפשר מחקרים לוקליזציה של חלבונים שכותרתו fluorescently בשחיין סוגי התאים swarmer (סעיפים 1, 2, 3, 4). בנוסף, פרוטוקול מתאר את זרימת העבודה הבאים על איך לעבד ולנתח את הנתונים שנוצר ניסויים מיקרוסקופ פלואורסצנטי, המאפשר ניתוח דמוגרפי של חברות חיידקים (סעיף 5).