Summary

Site spécifique génie chromosome bactérien: ΦC31 intégrase médiation Cassette Exchange (IMCE)

Published: March 16, 2012
doi:

Summary

Une méthode rapide et efficace d'intégrer l'ADN étranger dans des souches d'intérêt accepteurs pré-faites, dites souches piste d'atterrissage, est décrite. Procédé permettant d'intégration spécifique de site d'une cassette d'ADN dans le locus piste d'ingénierie d'une souche donnée, par conjugaison et l'expression de l'intégrase ΦC31.

Abstract

Le chromosome bactérien peut être utilisé pour maintenir de façon stable l'ADN étranger dans la plage méga-base 1. Intégration dans le chromosome contourne questions comme la réplication du plasmide, le plasmide de la stabilité, incompatibilité plasmidique, et le plasmide de la variance du nombre de copies. Cette méthode utilise l'intégrase spécifique de site à partir du phage Streptomyces (Φ) C31 2,3. L'intégrase catalyse une recombinaison ΦC31 direct entre deux sites d'ADN spécifiques: attB et attP (34 et 39 pb, respectivement) 4. Cette recombinaison est stable et ne pas revenir 5. Un "piste" (LP) de séquence constitué par un gène de résistance à la spectinomycine-, aadA (SpR), et le E. coli ß-glucuronidase gène (uidA) flanqué par des sites attP a été intégré dans les chromosomes de Sinorhizobium meliloti, Ochrobactrum anthropi et Agrobacterium tumefaciens dans une région intergénique, l'ampC locus, et le locus tetA, respectivement. S. meliloti est utilisé dans ce protocole. Vecteurs donateurs mobilisables contenant des sites attB flanquant un stuffer protéine fluorescente rouge (RFP) gène et un gène de résistance aux antibiotiques ont également été construits. Dans cet exemple la gentamicine pJH110 plasmide de résistance est utilisé. Le gène DP 6 peuvent être remplacés par une construction souhaité à l'aide Sph I et Pst I. Sinon, une construction synthétique flanqué par des sites attB peut être sous-cloné dans un vecteur mobilisable comme pK19mob 7. L'expression du gène de l'intégrase ΦC31 (cloné à partir d'pHS62 8) est entraîné par le promoteur lac, sur une large gamme d'hôtes mobilisable plasmide pRK7813 9.

Un protocole d'accouplement tetraparental est utilisé pour transférer la cassette des bailleurs de fonds dans la souche LP remplaçant ainsi les marqueurs dans la séquence LP avec la cassette des bailleurs de fonds. Ces cellules sont trans-intégrants. Trans-intégrants sont formées avec un rendement typique de 0,5%. Trans-intégrants se trouvent généralement dans les premières colonies 500-1000 dépistées par la sensibilité aux antibiotiques ou bleu-blanc de dépistage utilisant le 5-bromo-4-chloro-3-indolyl-beta-D-acide glucuronique (X-gluc). Ce protocole contient les procédures d'accouplement et de sélection pour la création et l'isolement de trans-intégrants.

Protocol

1. La production de la culture Préparer stériles milieux liquides: TY 10 (5 g / l de tryptone, extrait de levure 3 g / l, 0,44 g / l de chlorure de calcium dihydraté), et LB 11 (10 g / l de tryptone, extrait de levure 5 g / l à 5 g / le chlorure de sodium, pH 7). Inoculer à partir d'une seule colonie: SmUW227 (S. meliloti LP-souche: la construction sera décrite ailleurs, la souche de détails de construction sont disponibles sur demande) () dans 5 ml de TY m?…

Discussion

La technique IMCE permet l'intégration efficace d'une cassette d'ADN flanqué attB unique dans le LP-lieu d'une souche auparavant conçu. Une fois la construction désirée est cloné en place de la DP pour créer la cassette des bailleurs de fonds, la technique ne nécessite pas de purification ultérieure de l'ADN et de la transformation, ce qui rend très robuste. Il est essentiel que les contrôles de croissance appropriés sont inclus, pour être certain de la résistance aux …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Pour Margaret Smith CM d'avoir bien voulu fournir le clone de l'intégrase
Le soutien financier de:
Génome Canada / Génome Prairie
La découverte du CRSNG et des subventions de projets stratégiques

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number Comments
Streptomycin Bioshop Canada Inc. STP101  
Spectinomycin Bioshop Canada Inc. SPE201  
Gentamicin Bioshop Canada Inc. GTA202  
Choramphenicol Bioshop Canada Inc. CLR201  
Tetracycline Bioshop Canada Inc. TET701  
Kanamycin Bioshop Canada Inc. KAN201  
Bacteriological grade agar Bioshop Canada Inc. AGR001  
Tryptone Bioshop Canada Inc. TRP402  
Yeast Extract Bioshop Canada Inc. YEX401  
Sodium Chloride Bioshop Canada Inc. SOD001  
Calcium Chloride Bioshop Canada Inc. CCL444  
X-gluc Gold Biotechnology Inc. G1281C1  
E. coli MT616 strain Available upon request   Also used outside of our lab
E. coli pJC2 strain In house, available by request    
E. coli pJH110 strain In house, available by request    
SmUW227 strain In house, available by request    

References

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Heil, J. R., Cheng, J., Charles, T. C. Site-specific Bacterial Chromosome Engineering: ΦC31 Integrase Mediated Cassette Exchange (IMCE). J. Vis. Exp. (61), e3698, doi:10.3791/3698 (2012).

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