Siteye özgü Bakteriyel Kromozom Mühendislik: ΦC31 integraz Aracılı Kaset Borsası (IMCE)
Summary
Önceden hazırlanmış alıcı suşlar olarak adlandırılan iniş takımı suşları, içine faiz yabancı DNA entegre hızlı ve verimli bir yöntem tarif edilmiştir. Metodu ΦC31 integraz konjugasyonu ve ifadesi ile, belirli bir lamine suşun iniş pedi odağına içine bir DNA kasetinin site-specific entegrasyon sağlar.
Abstract
Bakteriyel kromozom stably Mega baz aralığında 1 yabancı DNA korumak için de kullanılabilir. Kromozom entegrasyon gibi plazmid çoğaltma, plazmid istikrar, plazmid uyumsuzluk ve plazmid kopya sayısı varyans gibi konular circumvents. Bu yöntem, Streptomyces faj (Φ) C31 2,3 den site-specific integraz kullanır. AttB ve attP (sırasıyla 34 ve 39 bp) 4: ΦC31 integraz iki spesifik DNA bölgeleri arasında doğrudan bir rekombinasyon katalizler. Bu rekombinasyon istikrarlı ve 5 geri almaz. Bir spectinomycin-direnç geninden, Aada (SPR), ve E. oluşan A "tampon iniş" (LP) sekansı attP siteleri çevrili coli ß-glukuronidaz geni (uidA) Sinorhizobium meliloti, Ochrobactrum anthropi ve bir intergenik bölgede Agrobacterium tumefaciens kromozomlarını entegre edilmiştir, duyuyorumsırasıyla pC odağı ve teta odağı,. S. meliloti Bu protokolde kullanılır. Bir stuffer kırmızı floresan proteini (rfp) geni ve antibiyotik direnç geni kuşatan attB siteleri içeren Mobilizable donör vektörler aynı zamanda inşa edilmiştir. Bu örnekte gentamisin dirençli plazmid pJH110 kullanılır. RFP geni 6 SPH I ve Pst I ile istenen yapı ile ikame edilebilir Alternatif attB siteleri tarafından çevrili sentetik bir yapı gibi pK19mob 7 gibi bir mobilizable vektörüne alt-klonlandı olabilir. ΦC31 integraz geni (pHS62 8 den klonlanmış) ile ifade pRK7813 9 plazmid bir mobilizable geniş bir aralığı üzerinde ana, lac promotör tarafından tahrik edilir.
Bir eşleşme tetraparental protokolü LP suşu böylece donör kaset ile LP sırayla değiştirme belirteçler içine donör kaset transfer etmek için kullanılır. Bu hücreler vardır trans-integrants. Trans-integrants% 0.5 arasında, tipik bir verim ile oluşturulanlardır. Trans-integrants tipik olarak 5-bromo-4-kloro-3-indolil-beta-D-glukuronik asit (X-gluc) kullanılarak antibiyotik duyarlılığı veya mavi-beyaz tarama ile taranmıştır olanlar 500-1,000 koloniler içinde bulunurlar. Bu protokol, trans-integrants oluşturma ve izole etmek için çiftleşme ve seçme işlemleri içerir.
Protocol
Discussion
IMCE tekniği önceden tasarlanmış suşu LP-lokusunda tek bir attB çevrili DNA kaset verimli entegrasyon sağlar. Istenen yapı donör kaset oluşturmak için RFP yerine klonlanmış sonra, tekniğin son derece güçlü hale, müteakip DNA arıtma ve dönüşüm gerektirmez. Bu antibiyotik direnci trans-integrants ve diğer değil faktörlerin oluşturulması nedeniyle belirli olabilmesi için, uygun büyüme kontrolleri dahil olduğunu önemlidir.
IMCE yaklaşık% 0.5 v…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nazik integraz klon sağlamak için CM Margaret Smith
Destek finansmanı:
Genom Kanada / Genom Prairie
NSERC Discovery ve Stratejik Proje hibeleri
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
- Itaya, M., Tsuge, K., Koizumi, M., Fujita, K. Combining two genomes in one cell: Stable cloning of the Synechocystis PCC6803 genome in the Bacillus subtilis 168 genome. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 102, 15971-15976 (2005).
- Kushtoss, S., Rao, R. N. Analysis of the Integration Function of the Streptomycete Bacteriophage FC31. J. Mol. Biol. 222, 897-908 (1991).
- Brown, W. R., Lee, N. C., Xu, Z., Smith, M. C. Serine recombinases as tools for genome engineering. Methods. 53, 372-379 (2011).
- Groth, A. C., Olivares, E. C., Thyagarajan, B., Calos, M. P. A phage integrase directs efficient site-specific integration in human cells. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 97, 5995-6000 (2000).
- Rowley, P. A., Smith, M. C., Younger, E. A motif in the C-terminal domain of FC31 integrase controls the directionality of recombination. Nuc. Acid. Res. 36, 3879-3891 (2008).
- Campbell, R. E. A monomeric red fluorescent protein. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 99, 7877-7882 (2002).
- Schafer, A. Small mobilizable multi-purpose cloning vectors derived from the Escherichia coli plasmids pK18 and pK19: selection of defined deletions in the chromosome of Corynebacterium glutumicum. Gene. 145, 69-73 (1994).
- Thorpe, H. M., Smith, M. C. In vitro site-specific integration of bacteriophage DNA catalyzed by a recombinase of the resolvase/invertase family. Proc. Natl. Acad. Sci. 95, 5505-5510 (1998).
- Jones, J. D., Gutterson, N. An efficient mobilizable cosmid vector, pRK7813, and its use in a rapid method for marker exchange in Pseudomonas fluorescens strain HV37a. Gene. 61, 299-306 (1987).
- Beringer, J. E. R Factor transfer in Rhizobium leguminosarum. J. Gen. Microbiol. 84, 188-198 (1974).
- Lennox, E. S. Transduction of linked genetic characters of the host by bacteriophage P1. Virology. 1, 190-206 (1955).
- Hanahan, D. Studies on transformation of Escherichia coli with plasmids. J. Mol. Biol. 166, 557-580 (1983).
- Charles, T. C., Finan, T. M. Genetic map of Rhizobium meliloti megaplasmid pRmeSU47b. J. Bacteriol. 172, 2469-2476 (1990).
- Leigh, J. A., Signer, E. R., Walker, G. C. Exopolysaccharide-deficient mutants of Rhizobium meliloti that form ineffective nodules. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 82, 6231-6235 (1985).
- Heil, J. R., Nordeste, R. F., Charles, T. C. The fluorescence theatre: a cost-effective device using theatre gels for fluorescent protein and dye screening. Can. J. Microbiol. 57, 339-342 (2011).
- Datsenko, K. A., Wanner, B. L. One-step inactivation of chromosomal genes in Escherichia coli K-12 using PCR products. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 97, 6640-6645 (2000).
- Lesic, B., Rahme, L. G. Use of the lambda Red recombinase system to rapidly generate mutants in Pseudomonas aeruginosa. BMC Mol. Biol.. 9, 20-20 (2008).
- Choi, K. -. H., Schweizer, H. P. mini-Tn7 insertion in bacteria with single attTn7 sites: example Pseudomonas aeruginosa. Nat. Protocols. 1, 153-161 (2006).
- Thomason, L. C., Calendar, R., Ow, D. W. Gene insertion and replacement in Schizosaccharomyces pombe mediated by the Streptomyces bacteriophage FC31 site-specific recombination system. Molecular Genetics and Genomics. 265, 1031-1038 (2001).
- Katzen, F. Gateway recombinational cloning: a biological operating system. Expert Opin. Drug Discovery. , 571-586 (2007).
- Charles, T. C., Doty, S. L., Nester, E. W. Construction of Agrobacterium strains by electroporation of genomic DNA and its utility in analysis of chromosomal virulence mutations. Appl. Environ. Microbiol. 60, 4192-4194 (1994).
