מתכת-צמיחה מוגבלת של הגגורסריה של ניציבטיים לאפיון של גנים מתכתיים מגיבים ורכישת מתכות מהמארח ליגנדס

גונדוניים גורם לזיבה השכיחה. של זיהום מינית במהלך הדלקת, Neisseria הפתוגניים מבטא רפרטואר של גנים מגיבים מתכת המאפשרים לחיידקים להתגבר על מאמצי הגבלת מתכת על ידי הפונדקאי האנושי^1,2,3. מעקב אחר מתכות כמו ברזל ואבץ תפקידי מפתח בתהליכים סלולריים רבים, כגון קשירה לאנזימים באתרים קטליטיים, השתתפות בתגובות נגד חמצון, וכגורמים מבניים בחלבונים שונים^4,5. בתנאים מוגבלים במתכת, המצב הניתן לתגובה ממתכת מצטמצם והחלבונים העשויים לסייע לרכישת החומרים המזינים הללו. אפיון הגנים והחלבונים הללו מציג אתגר טכני ייחודי עבור החוקר. יוני מתכת חייב להיות מחוץ חיידקים כדי לגרום שעתוק של גנים אלה מן המוצא הילידים שלהם, אבל הכלרות יעיל של יונים אלה מדיה לאדן מתכת יכול להיות קשה למטב. פרופילי מתכת שונים של מים המקור הטבועה הרבה-ללוט וריאציה⁶ של מרכיבים אבקה פירושה כי כמות הכלור נדרש כדי להסיר מתכת מסוימת ממדיום עשיר ישתנה בין מיקומים שונים, ספקי המרכיב, ואפילו לאורך זמן בתוך מעבדה אחת כמו מלאי כימי מוחלף.

כדי לעקוף את האתגר הזה, אנו מתארים את ההכנה של בינוני מוגדר כי הוא טיפל עם שרף צ’אקס-100 במהלך ההכנה להסרת מתכות מעקב מהפתרון. המדיום הזה הוא מזון מספיק צפוף כדי לאפשר את הצמיחה של gonococcus, אשר קשה לתרבות מחוץ הפונדקאי האנושי, ומאפשר לחוקר להציג פרופיל מתכת ספציפית על ידי הוספת מקורות שלהם מוגדרים וריכוזים של מתכות. שיטת התוספת מבוקרת של מתכות הרצוי לרוקן בינונית מגביר את העקביות ניסיוני ומאפשר לחזק, ניסויים השכפול ללא קשר לגורמים כגון מקור המים מספרים החומר הכימי. יתר על כן, מדיה זו ניתן לפרוס כמו נוזל או מלא עם שינויים קלים בלבד, מה שהופך אותו צדדי למדי.

כדי להדגים את כלי השירות של המדיום הזה, אנו מתארים פרוטוקול עבור השימוש בו עבור צמיחה דלקת ולתאר שלושה ניסויים מוצלחים לאפיון גנים מתכת התגובה הגיבה. ראשית, אנו מכינים בתאי מתכת שלמים מתרבויות מתכתיות או שנוספו ומדגימים רמות משתנה של ייצור חלבונים מתוך המצב התגובה המתכתי. לאחר מכן אנו מתווה שיטת צמיחה מוגבלת אבץ שבו הצמיחה דלקת נשלטת על ידי תוספי מקורות אבץ ספציפיים, שמיש. בסופו של דבר, אנו מראים כריכה מחייב כי להפגין תאים דלקת שלם ביטוי מתכת-תגובה קולטני השטח כריכה על מתכת בהתאמה שלהם המכילים ליגנדס. מצגת פני השטח מוצלחת של קולטנים אלה דורש צמיחה בינונית המרוקנת מתכת.

הפרוטוקול הנוכחי היה מיטבי במיוחד עבור גונדוסטין, אבל רבים פתוגנים חיידקים אחרים להעסיק אסטרטגיות רכישת מתכת במהלך זיהום⁷, כך פרוטוקול זה עשוי להיות מותאם לחקר הומאוסטזיס מתכת בחיידקים אחרים. מיטוב התקשורת הזאת ואת הפרוטוקולים הניסיוניים האלה לשימוש בחיידקים אחרים צפויים לדרוש שינוי קל של ריכוזי מתכת כלאטור ו/או זמן טיפול עם צ’אקס-100, כמו חיידקים אחרים עשויים להיות מעט שונה דרישות מתכת מאשר gonococcus. ברזל ואבץ הם המתכות העיקריות של דאגה החקירות המתוארות, אבל מתכות אחרות (למשל, מנגן) הוכחו כקריטיים עבור חיידקים, כולל neisseria^8,9,10,11,12. יתר על כן, שיטות דומות תוארו עבור המאפיינים מתכת בעבודה בתרבות התאים איקריוטית, אשר עשוי גם להיחשב. מיכל ^{בן 13}