2024年6月21日
本方案描述了一种转染方法 Naegleria gruberi 滋养体携带一种在连续传代过程中保持稳定的构建体 体外以及通过包囊化和脱囊过程。
本研究是理解闭合环状染色体外核糖体DNA元件(CERE)中哪些序列对于其复制至关重要,以及阐明CERE的DNA复制机制的第一步。本实验方案填补了目前对CERE在格氏耐格里变形虫(naegleria gruberi)中传播机制及其有效传播所需元件认知上的空白。我们的实验方案提供了一种简约的耐格里变形虫转染方法,旨在减少可能干扰细胞正常状态的操作步骤。
因此,本研究探讨了CERE在格氏耐格里变形虫(naegleria gruberi)中的传播机制,以及CERE中哪些组分对其有效传播至关重要。我们已证实,不同耐格里虫(naegleria)物种含有独特的CERE,其序列长度和核苷酸组成均存在差异。本研究旨在为分析耐格里虫属内各物种CERE的分子动态特征奠定基础。
我们的研究结果为进一步探究CERE复制所需的组分以及ORI是否可用于在棘阿米巴属物种中扩增外源构建体等问题奠定了基础。我们计划将研究拓展至棘阿米巴属的其他物种,以阐明CERE在种内水平的转染特性。首先,将冻存的格氏棘阿米巴滋养体置于37°C下孵育3分钟。
将滋养体在 PYNFH 培养基中于 25 摄氏度培养至约 80% 汇合。将汇合的培养瓶置于冰上 5 至 10 分钟,以使贴壁的滋养体从塑料表面脱落。然后轻轻摇晃培养瓶,使残留的贴壁细胞脱落。
用无菌包囊培养基替换原有培养基,以诱导格氏耐格里原虫细胞形成包囊。48小时后,从培养瓶中收集包囊。在4°C条件下,以600×g离心10分钟,收集包囊。
离心后,将包囊重悬于含有10%胎牛血清的2毫升PYNFH培养基中,以诱导细胞脱囊。于25°C孵育包囊72小时,直至滋养体孵出并达到80%汇合度。转染滋养体时,先将1毫升滋养体接种至6孔平底组织培养板中。
接下来,将质粒转染试剂混合物在室温下孵育10分钟。在转染前,从滋养体单层中吸出约800微升培养基。然后向滋养体中加入200微升质粒转染试剂混合物。
每15分钟轻轻摇晃培养板一次,以防止培养基在板边缘聚集并干燥。一小时后,将10单位的DNAs加入1毫升10X DNAs缓冲液中,并将其添加至各孔中。将培养板在37°C下孵育15分钟,以去除残留的质粒DNA。
现在用一毫升培养基将培养板洗涤一次,然后加入两毫升新鲜培养基。将培养板置于25°C条件下孵育24至36小时。
孵育完成后,将一个孔中的内容物以1:2的比例分装至新培养板中。随后收集其余孔中的滋养体用于进一步分析。在标准培养条件下,格氏耐格里变形虫(Naegleria gruberi)滋养体呈阿米巴样形态,并贴附于培养瓶壁生长。
冰上孵育后,滋养体呈圆形且不贴壁。在包囊培养基中孵育滋养体可使其形成包囊。首先,向含有转染的格氏耐格里变形虫滋养体的试管中加入200微升100毫摩尔的氯化钠溶液。
在4°C条件下,以600G离心10分钟。弃去上清液后,将细胞沉淀重悬于100微升100毫摩尔EDTA中。将离心管置于98°C的加热块中15分钟,以裂解细胞。
将离心管在4°C、最大转速下离心10分钟,以沉淀杂质。将上清液转移至新的离心管中。接着,向上清液中加入0.5倍体积的乙酸铵、3倍体积的无水乙醇以及1微升的糖原。
将离心管颠倒数次以混匀,然后在零下80摄氏度条件下孵育30分钟或过夜。孵育结束后,在室温下以16,000G离心10分钟。小心移除上清液,避免扰动沉淀物,加入200微升70%乙醇洗涤沉淀,随后再次离心。
将干燥的沉淀重悬于无菌去离子水中,调整滋养体密度至每微升10,000个滋养体。用针对转染DNA的特异性引物进行PCR并检测转化后的滋养体后,向CERE样品中加入2微升6X上样缓冲液。然后将加样后的样品上样至0.8%琼脂糖凝胶中。
电泳1.5至2小时后,将凝胶置于含有100毫升去离子水的DNA染料中孵育。将染色后的凝胶转移至去离子水中浸泡20分钟以脱色。使用紫外光成像系统观察凝胶并记录结果。
PCR 分析显示,pGRUB 在转染的滋养体中至少经过七次传代后仍可被检测到。pGEM 在第一次传代后即丢失,表明空质粒未被阿米巴保留。
本研究探讨了对纳氏棘阿米巴滋养体进行转染的方法,重点研究染色体外环状核糖体DNA元件(CERE)的复制。该方案可在体外传代培养以及包囊-脱包囊循环过程中实现稳定转染的维持。
通过将CERE的分子克隆稳定转染到格氏耐格里变形虫(Naegleria gruberi)滋养体中,可精确研究染色体外DNA复制机制。该技术为在非传统真核生物系统中进行遗传操作平台的早期靶点验证和机制性风险评估提供了支持。本方案为开发新型载体以及拓展原生生物功能基因组学研究工具包奠定了基础。
本方案将基于CERE的转染技术定位为基因工程工作流程中从早期发现到先导物鉴定阶段的基础性工具。