캡슐 생산에 따라 세균성 인구를 분리 하기 위하여 불연속 밀도 그라디언트를 사용 하 여를 설명 합니다. 이 메서드는 문화 사이 캡슐 금액 비교, 특정 캡슐 형으로 돌연변이 체를 분리 하거나 캡슐 레 귤 레이 터를 식별 하기 위해 사용 됩니다. 여기에 설명 된 최적화 및 분석 결과의 실행 이다.
캡슐은 중재 면역 회피 및 다양 한 물리적 스트레스에 저항 하는 많은 세균성 종에 주요 독성 요소 이다. 많은 방법이 계량 하 고 서로 다른 변종 또는 돌연변이 사이 캡슐 생산 비교를 사용할 수 있지만, 방법은 없습니다 널리 박테리아 기반 정렬 얼마나 많은 캡슐에 그들이 생산. 불연속 밀도 그라디언트를 사용 하 여 캡슐 양만큼 박테리아를 분리 하는 방법을 개발 했습니다. 이 메서드는 문화, 변경 된 캡슐 생산, 돌연변이 체를 분리 하 고 복잡 한 샘플에서 capsulated 박테리아 정화 사이 반 양적 캡슐 금액을 비교 하는 데 사용 됩니다. 이 방법은 또한 transposon 삽입 시퀀싱 캡슐 규제에 관련 된 유전자를 식별 하 결합 될 수 있습니다. 여기, 메서드는 새로운 세균성 종 또는 스트레인, 그라데이션 조건을 최적화 하는 방법 등 생성 밀도 그라디언트를 실행 하는 방법을 자세히 보여 줍니다.
많은 세균성 종의 면역 체계에 의해 인식 및 살인 및 다양 한 물리적 스트레스에서 세균성 세포를 보호 하는 다 당 류 캡슐을 생산. Klebsiella 균, 캡슐 생산에서는 감염1,2대 한 절대적인 요구 사항입니다. K. 균 캡슐 항균 성 펩 티 드에 대 한 저항, 보완-중재 살인, 먹어서, 예방 및 타고 난 면역 반응3의 탄압에 저항을 중재 한다. 초과 캡슐 생산 증가 독성 및 감염 (nosocomial) 보다 지역 사회 인수4와 연결 됩니다.
다양 한 양적 및 질적 테스트 캡슐 생산 조사 사용할 수 있습니다. Klebsiella 종,이는 문자열 테스트5, 식민지에 게 감동이 쑤 시 게 위쪽으로 당겨 및 생성 하는 문자열의 길이 측정, 그리고 mucoviscosity 분석 결과6의 느린 원심 분리를 포함 포함 뒤에 상쾌한의 광학 밀도 측정 하는 문화. 이 메서드는 간단 하 고 신속 하 게, 하지만 부족 감도 클래식 Klebsiella 에 사용 될 때 캡슐 overproducing 긴장 보다 변종. 캡슐 정량화의 다른 방법은 uronic 산 분석 결과, 기술적으로 도전 이며 집중된 한 황산1사용 해야 합니다. 마지막으로, 캡슐 현미경 검사 법 (그림 1A)에 의해 직접 표시 됩니다. 이러한 방법 중만 현미경 사용자에 게 단일 인구 내의 다른 capsulation 상태를 관찰 하 고 아무도 이러한 메서드의 capsulated 및 비 capsulated 박테리아의 물리적 분리를 가능 하 게.
그라데이션 원심 분리에 의해 밀도 기반 분판 정기적으로 다른 진 핵 세포 유형7, 정화 세포 생물학에서 사용 하지만 거의 미생물 연구에 사용 됩니다. Klebsiella 의 mucoviscosity 분석 결과 매우 capsulated 박테리아, 원심 분리 하 여 펠 렛을 더 많은 시간이 걸릴 그리고 우리 capsulated 세포의 감소 된 전반적인 밀도 인해 있을 수 있습니다이 권유 관찰을 기반으로 합니다. 여기 나와 있는 메서드 캡슐 크기, 조밀도 기온 변화도 원심 분리 (그림 1)를 사용 하 여 물리적으로 K. 균 인구를 분리 하기 위하여 개발 되었다. 이 메서드는 구 균, 다른 세균 종에 적용 되는 나타내는에 성공적으로 적용 되었습니다. 포화 transposon 돌연변이 라이브러리의 밀도 기울기 분리 결합 transposon 삽입 시퀀싱 (밀도-TraDISort) 캡슐 생산 및 규제8에 관련 된 유전자를 식별 하는 데 사용 되었습니다. 마찬가지로,이 방법은 비 capsulated K. 균 을 무작위 프라임 연쇄 반응 (PCR) 개별 식민지의와 함께에서 사용 되었다 돌연변이. 이 메서드는 또한 다른 인구와 조건, 또는 복잡 한 샘플 (그림 1B)에서 capsulated 박테리아 정화 캡슐 생산의 빠른 비교를 위해 사용할 수 있습니다. 마지막으로, 셀 크기 또는 집계 등 밀도 영향을 주는 다른 고기를 시험 하는 옵션이입니다.
이 원고 새로운 세균성 종 또는 스트레인에 대 한 절차를 최적화 하는 방법을 보여을 건설 및 불연속 밀도 그라디언트 하이퍼-capsulated, capsulated 및 capsulated 비 박테리아 분리의 실행을 보여 줍니다.
캡슐은 공화국 균3, 연쇄 상 구 균 균9, Acinetobacter10, Neisseria11 종 등 많은 세균성 종에는 중요 한 독성 요소 이다. 다양 한 방법을 정량화 및 세균성 캡슐의 시각화에 대 한 존재, 현재 거기 방법은 널리 사용 되 육체적으로 capsulated와 비 capsulated 셀을 별도의. 이 문서에서는, 우리 함께 다른 업스트림 또는 다운스트림 프로토콜 여러 잠재적인 응용 프로그램 세균성 인구의 캡슐 기반 분리에 대 한 강력한 방법을 증명 하고있다.
표면 캡슐의 존재는 세균성 세포 밀도, 밀도 그라데이션 원심 (그림 2D)에 의해 분리 수 있습니다 줄일 수 있습니다. 우리 K. 균 NTUH K204412 , ATCC4381613 뿐만 아니라 구 균 23F14 및 그것의 Δcps 돌연변이15이 방법을 확인 했습니다. 이 방법을 사용 하 여 Percoll16 은 이러한 기준에 부합 하는 다른 물질 박테리아-원칙적에서으로 낮은 점도 아무 독성을 가진 코팅된 콜 로이드 실리 카 입자의 정지 밀도 기울기의 주요 구성 수 밀도 기울기를 설정 하는 데 사용.
그것은 서로 다른 밀도의 레이어 때 밀도 그라디언트, 혼합 하지 마십시오 하 고 발생 않으면 혼합 분리 방법 깨끗 한 결과 포기 하지 않을 전하실 수 있습니다. 우리는 바늘 또는 한 피 펫을 사용 하 여 그라디언트를 따르고 두 가지 대체 방법 포함-모두 효과적인, 그리고 사용 하는 방법은 단순히 취향의 문제. Pipetting 그라디언트 레이어 위에 물질 (세균 현 탁 액, 또는 더 희석 그라디언트 레이어)를 포함 하는 모든 단계에 대 한 작은 볼륨의 여러 aliquots를 pipetting 쉽게 수 있습니다 그것은 어떤 계층의 혼합 없이 날카로운 인터페이스를 달성 하기 위해.
이 프로토콜의 한계는 다른 세균 종족과 그 성능을 보장할 수 없습니다. 따라서, 그것은 중요 한 새로운 세균성 종 또는 스트레인 밀도 기반 분리, 독립 캡슐 정량화 방법을 사용 하 여 유효성을 검사 하는 경우. 적절 한 캡슐 얼룩으로 현미경으로 각 분수에 박테리아를 시각화는 상세한 프로토콜은 사용할 수 있는17신뢰할 수 있는 방법입니다. 또는, uronic 산 (그 대장균 과 K. 균) 등을 포함 하는 캡슐 그림 2B1와 같이 특정 분석 결과 의해 측정할 수 수 있습니다. 이 분석 결과 또한 세균성 세포의 밀도에 따라 원심 기반 mucoviscosity 테스트는 독립적인 유효성 검사 방법으로 부적 하다.
이 방법의 또 다른 한계는 캡슐 생산 문화 조건, 그리고 성장 매체, 온도, 심지어 작은 변화에 아주 과민 하다 또는 폭이 분석이 결과의 결과 영향을 미칠 수 있습니다. 이 문제를 최소화 하기 위해 연구원 수 정의 성장 매체 또는 일괄 일관 된 복잡 한 매체를 사용 하 여, 다른 모든 성장 매개 변수를 동일 실험, 유지 및 예기치 않은 결과의 해석 수 있도록 적절 한 제어 긴장을 포함 . 일부 세균성 캡슐 연약한 고 때 문화 pipetted 셀에서 전단 수 있습니다. 캡슐의 기울이기 피하기 위해, 문화는 centrifuged 고 더 이상 두 번 그라데이션에 선적을 위해 준비 하는 동안 resuspended 될 해야 합니다. 문화의 농도 동안 캡슐의 손실 문제가 있는 경우, 세균성 문화에 적용할 수 있는 밀도 그라데이션 직접 추가 세균 현 탁 액의 더 큰 볼륨으로 시각화를 위해 필요한 경우.
이 방법의 미래 응용 프로그램은 다른 세균 종에 적용 하 고 다른 업스트림 및 다운스트림 기술와 함께에서이 분리를 사용 하. 밀도-TraDISort8, 뿐만 아니라 capsulated 박테리아의 밀도 그라데이션 분리 혼합된 문화 또는 복잡 한 샘플에서 capsulated 셀의 정화에 대 한 변경 된 캡슐과 돌연변이의 절연을 위해 사용 될 수 것이 좋습니다. 급속 한 여러 변종에 캡슐 생산의 프로 파일링입니다. 마지막으로,이 기술은 집계 등 다른 세균성 고기 검사 사용 될 수 있습니다.
The authors have nothing to disclose.
우리가 공급 하는 긴장, 및 유용한 토론의 Parkhill 그룹의 구성원에 대 한 진 타운 왕 고 수 잔나 염 감사 합니다. 이 작품은 Wellcome 생어 연구소 (Wellcome 그랜트 206194), 그리고 각 하 헨리 Wellcome 박사 친목 F.L.S. (그랜트 106063/A/14/Z)에 의해 투자 되었다. M.J.D.는 Wellcome 생어 연구소 박사 재학 하 여 지원 됩니다.
Percoll | GE Healthcare | 17-0891-01 | |
Centrifuge 5810R with Rotor A-4-81 and 500ml buckets | Eppendorf | 5810 718.007 | |
Adapters for 15ml tubes | Eppendorf | 5810 722.004 | |
Fixed andgle rotor F-34-6-38 | Eppendorf | 5804 727.002 | |
2.6 – 7ml tube adapter | Eppendorf | 5804 739.000 | |
Centrifuge 5424 including Rotor FA-45-24-11 | Eppendorf | 5424 000.460 | |
2ml tubes | Eppendorf | 0030 120.094 | |
1.5ml tubes | Eppendorf | 0030 120.086 | |
5ml polypropylene round bottom tube | Falcon | 352063 | |
1ml disposable syringe Luer slip | Becton Dickinson | 300013 | |
AGANI Needle 21G Green x 1.5" | Terumo | AN 2138R1 | |
P1000 pipette and tips | |||
P200 pipette and tips |