Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Техника лабораторной работы с фитопатогенными микроорганизмами. Учебное пособие

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
08.09.2026
Размер:
2 Мб
Скачать
☆
251
за движением сыворотки в геле и, когда игла начнет работать на миллиметровой бумаге, составьте график и отметьте пробирку, в которой будет собран образец, до падения кривой графика до базовой линии.
Смешайте собранные образцы, отрегулируйте рН 7,0 и храните в морозильной камере. Остановите регулятор буферного потока. Удалите буфер I и поместите буфер II в буферный контейнер. Запустите оборудование (регулятор буферного потока), когда игла начнет делать графическую метку трубки до тех пор, пока график не упадет до базовой линии. Остановите оборудование. Выньте буфер II из оборудования через буферный поток и поместите буфер I в оборудование. Запустите оборудование, чтобы промыть гель DEAE на ночь, чтобы использовать его дальше. Соберите другой образец иммуноглобулина, смешайте их и положите в морозильную камеру. Возьмите графическую бумагу и отметьте скорость бумаги, диапазон поглощения и количество используемой сыворотки.
Оценка белка (IgG) после ионообменного хроматографа:
Measure the optical density at 280 nm Protein IgG content = 1 x X x dilution/1,6 Where X = OD of sample (1 mg igG protein=ml give 1,6 O.D)
Сродство иммуноглобулина, выделенного другим методом, к антигену: это оценивается косвенным методом иммунофлуоресценции. Сродство нормального, слат-осажденного и ионообменного иммуноглобулина к антигену определяют на основе разбавления конечной точки.
В иммунологическом анализе связывающая способность молекул иммуноглобулина к антигену зависит от распознавания молекул в месте связывания и их сродства. На этот характер может влиять метод, используемый для выделения иммуноглобулина.
На извлечение иммуноглобулина из антисыворотки солевым осаждением и ионообменной хроматографией дополнительно влияет возраст иммуноглобулина, то есть период иммунизации. Чем дольше период
252
иммунизации, тем лучше процент восстановления элюированного белка иммуноглобулина.
30.2.3. Оценка эффективности иммуноглобулина
Эффективное содержание иммуноглобулинов в различных образцах антисыворотки, собранных в разные периоды иммунизации, и их сродство к антигену Xanthomonas corylina определяют методом иммунофлюороскопии (ИФ).
Методика
Оценить эффективное содержание иммуноглобулинов в антисыворотке можно непрямым методом иммунофлуоресценции. Поместите 10 мкл суспензии Xanthomonas corylina (логарифмическая фаза 108 кое/мл) в каждую лунку предметного стекла и высушите при температуре 26°C. Это фиксируется спиртом в течение 10 минут, а предметное стекло высушивается промокательной бумагой. 10 мкл антисыворотки различного разведения (от 1/25 до 1/6400) добавляют в каждую лунку отдельно и дают ей прореагировать в течение 30 минут. Избыток антисыворотки дважды заливают фосфатным буфером (Nacl, 8 г; Na2HPO4, 2,7 г; NaH2PO4, 2,4 г; дистиллированная вода, 1 л; рН 7,2) в течение 5 минут. Добавьте 10 мкл конъюгированного флуоресцеином IgG или IgM козы и кролика (в зависимости от того, что должно быть оценено) в разведении 1/300 в каждую лунку и дайте реакции пройти в течение 30 минут. Удалите избыток конъюгата флуоресцеина, промыв предметное стекло фосфатным буфером трижды в течение 3 минут и высушив промокательной бумагой. Добавьте каплю глицеринового буфера (Na2HPO4.12H2O, 3,2 г; NaH2PO4.2H2O, 0,15 г; дистиллированная вода, 100 мл; глицерин дистиллированный, 50 мл) на предметное стекло и наблюдайте при погружении масла в иммунофлуоресцентный свет. Эффективное содержание иммуноглобулинов в антисыворотке оценивают на основании конечной точки разведения антисыворотки для выявления Xanthomonas corylina при ИФ.
30.2.4. Оценка сродства иммуноглобулина
253
Методика
Для определения сродства иммуноглобулина, продуцируемого в разные сроки иммунизации, готовят равные концентрации иммуноглобулина (равное количество белка/мл антисыворотки) из всей сыворотки (сыворотки, полученной после 2, 3, 9 и 14 недель иммунизации) и используют при проведении ИФ-методики. Подготовьте слайд для наблюдения под IF, как описано ранее. Сродство иммуноглобулина, продуцируемого в разные периоды иммунизации, к Xanthomonas corylina определяют на основании конечного разведения иммуноглобулина.
Ключевым условием успешной диагностики бактериального штамма с помощью иммунодиагностических методов является доскональное знание специфического антитела, используемого в тесте. Некоторые растительные патогены более гетерогенны по отношению к обнаруживаемым антигенам, обнаруживаемым в естественной популяции патогенов. Некоторые бактериальные патогены могут быть надежно идентифицированы с помощью поликлональных антител, но в большинстве случаев для надежной диагностики требуется большая специфичность моноклональных антител. Сначала необходимо обратиться к соответствующей литературе, чтобы определить характеристики антитела, а также серологический состав бактериальной популяции, подлежащей обнаружению или идентификации.
30.3. ПОЛУЧЕНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА МОНОКЛОНАЛЬНЫХ И
ПОЛИКЛОНАЛЬНЫХ АНТИТЕЛ (ОЦЕНКА СПЕЦИФИЧНОСТИ)
Методика
Описанная процедура относится к подвиду Erwinia carotovora. атросептика. Иммунизировать мышей BALB/c внутрибрюшинным введением живых цельных клеток Erwinia carotovora subsp. atroseptica 1001, серогруппа I. Гибридизация клеток селезенки проводится по стандартным методикам. Скрининг на наличие антител проводят с помощью системы ИФА-I биотин­стрептавидин против гомологичного штамма. Реакция считается положительной, когда значение оптической плотности в три раза превышает
254
значение, полученное с супернатантом культуры гибридомы Xylophilus ampelinus, использованным в качестве контроля. Специфичные секретирующие антитела гибридомы клонируются в условиях ограниченного разведения с использованием фидерных слоев. Клонирование повторяют трижды, и созданные гибриды выращивают в гипоксантин-тимидиновой среде. Изотипы Nab определяют в супернатанте культуры с помощью коммерческого набора на основе иммунодиффузии (The Binding Site, Ltd. Бирмингем, Англия). Получают аскетическую жидкость, а МАБ очищают с помощью аффинной хроматографии с белком А (Бекман).
Конъюгация биотина: Приготовьте раствор, содержащий 1 мг очищенного mAb 4G4 на мл 0,1 М натриевого боратного буфера (рН 8,8), к биотинилированным антителам с N-гидроксисукцинамидным биотином (Sigma). Добавьте биотин в количестве, равном одной пятой веса используемых иммуноглобулинов. Биотин Nhydroxysuccinamide предварительно растворяется в объеме диметилсульфоксида, равном объему иммуноглобулинов, деленному на 10. Инкубируйте раствор в течение 4 часов при комнатной температуре, добавьте 20 мкл 1 М NH4 Cl на мг иммуноглобулинов и инкубируйте раствор в течение 10 минут при комнатной температуре. Несвязанный биотин удаляется 24-часовым диализом против 0,1 М фосфатного буферного физиологического раствора (PBS; рН 7,2 - 7,4).
Получение ПАБ: Готовят антисыворотку от кролика (калифорнийского × Новозеландского) путем иммунизации клетками E. Carotovora subsp. атросептика 1001, диализ против глутаральдегида в течение 3 часов с последующим диализом против PBS в течение 24 часов при температуре 4°C. Иммунизацию и выработку антисыворотки проводят, как описано Alarcon et al. (1995), и очищают иммуноглобулины от антисыворотки.
Специфичность МАБ и ПАбс: Специфичность антител оценивают в системе ИФА-I биотин-стрептавидин. Полистирольные микропластинки (Polisorp; Nunc) покрывают суспензиями 108 КОЕ различных видов бактерий на мл в натриево-карбонатном буфере (0,05 М, рН 9,6). Специфичность также
255
проверена против 162 изолятов сапрофитной флоры картофеля. mAb 4F6 используется, когда это необходимо, для сравнения.
Различные ксантомонады, такие как X. campestris pv. vesicatoria (Xcv), X. axonopodis pv. citri (Xac) и X. oryzae pv. oryzae (Xoo), тестируются на перекрестную реактивность при 104 и 102 клетках мл-1 с различными дозами антигена (10-50 мкл лунки−1). Культуральные фильтраты (100 мкл) всех этих организмов при эквивалентной клеточной концентрации 108 клеток мл−1 также исследуют методом ИФА.
30.3.1. Валидность pab-xcc при обнаружении патогенов в образцах семян
и зараженных растительных материалах
Соберите Xanthomonas campestris pv. campestris–зараженные листья/семена цветной капусты. Коричневые, полосатые стебли погружают в 10 мл стерильного PBS для бактериального ила. Подозрительные и зараженные семена замачивают в стерильном физиологическом растворе на ночь при температуре 4°С и измельчают в стерильном PBS. Надосадочную жидкость, полученную после центрифугирования при 1500 об / мин в течение 15 мин при температуре 4°С, аликвотируют. Аликвоты исследуют на общее количество колониеобразующих единиц (кое) методом пластинчатого анализа, а также на реактивность ИФА.
256
30.4. Иммунодиагностические методы (реакция антиген–антитела)
30.4.1. Испытание на осадки
Осаждение антигена и антител происходит, когда реакция между этими веществами образует сетчатую структуру, препятствующую прохождению молекул воды (гидрофобная реакция). Формирование сеточной структуры требует пропорциональной концентрации реагирующих веществ. Для каждой молекулы антигена требуется определенное количество антител.
Антитела обычно действуют как двухвалентные молекулы, а антигены­как многовалентные. Наличие слишком большого количества антител заставит антитела действовать как моновалентные молекулы только на одну частицу антигена, тем самым предотвращая образование сетчатой структуры. Слишком большое количество антигенов также препятствует образованию сетки, потому что антигены тогда будут действовать только как моновалентные молекулы. Реакция антиген–антитело не может наблюдаться ни в том, ни в другом случае.
1. Тесты на интерфейсное кольцо: В этом тесте используется раствор,
содержащий как антигены, так и антитела. Пропорциональное количество
257
образца, содержащего антиген, помещают на заданный объем антител. Осаждение происходит на границе раздела, и плоскость осаждения создает иллюзию кольца.
2. Тест высыпания жидкости трубки: Этот количественный тест главным образом использован для того чтобы определить титр антисыворотки и концентрацию антигена. В этом тесте несколько (двойных) разведений антисыворотки и антигена смешивают и инкубируют в двух маленьких пробирках для образования осадка. Различные степени осаждения позволяют определить концентрацию реагирующих веществ.
3. Тест на микроосаждение: В этом тесте отдельные капли каждого из реагирующих веществ помещаются на чашку Петри. Бляшку перемешивают, чтобы смешать антитело и антиген. После инкубации образуется осадок. Для наблюдения за реакцией используется стереоскопический микроскоп.
30.4.2. Испытание на диффузию геля
Эти тесты на осаждение обычно проводятся с использованием агаровых или агарозных гелей. Их преимущество состоит в том, что смесь антигена и соответствующего ему антитела может быть физически разделена разницей в коэффициентах диффузии компонентов их гелей. Таким образом, эти тесты могут дать информацию об однородности и чистоте реагирующих веществ, а также об их размерах и соотношениях.
1. Простая иммунодиффузия (Oudin, 1946): Она основана на использовании антител, иммобилизованных в агаре или агарозной матрице, расплавленной на водяной бане при температуре 50°C. Его предварительно охлаждают для использования и помещают в пробирки размером 10 × 75 мл или меньше. Антиген может диффундировать через агар, тем самым провоцируя появление зоны или полосы, мигрирующей вдоль трубки, пока концентрация обоих реагирующих веществ не достигнет оптимальной стадии. В этом месте выпадают осадки. Некоторые факторы, влияющие на миграцию полос, - это концентрация антигена и коэффициент диффузии. Последнее зависит от молекулярной массы и размера молекулы антигена. Более низкие
258
молекулярная масса и размер означают более высокие коэффициенты диффузии. Расстояние, пройденное диффузионной полосой, также зависит от времени, а также от вида, качества и концентрации антитела.
2. Двойная иммунодиффузия (Ouchterlony, 1948):
Простая размерная система: Между растворами антигена и антител помещается нейтральный слой агара. Те же принципы применимы и в простом диффузионном тесте Удина. Однако оба реагирующих вещества диффузионны, и при их встрече появляется линия осаждения. Положение и ширина полосы позволяют определить концентрацию реагирующих веществ. Двойная диффузионная система: бляшки или держатели слябов покрывают нейтральным агаром в концентрации 0,7–1,5 процента. Образец лунки разрабатывается в соответствии с целью теста, и антиген и антитело помещаются в отдельные лунки.
Типы реакций:
Реакция идентичности: Слияние линий преципитации происходит, когда оба антигена идентичны. Таким образом, образуется компактный барьер, иммуноспецифический барьер.
Реакция неидентичности: В этом случае диффузия изменяется, и дуги преципитации не действуют как барьеры для антигена, которые не связаны и поэтому пересекаются.
Реакция частичной двойной идентичности: Частичная двойная идентичность возникает между антигенами. (Почти идентичные антигены отличаются только одним антигенным детерминантом.)
Реакция частичной идентичности: Наблюдается образование “шпоры”, указывающей на частичную идентичность между антигенами (например, как в случае различных штаммов одного и того же вируса/бактерии).
3. Иммуноэлектрофорез (Grabar and Williams, 1953): Это один из важнейших аналитических инструментов, используемых при решении сложных антигенных смесей. Он основан на электрофоретической подвижности и антигенной специфичности. Смесь антигенов сначала
259
разделяют на составляющие путем электрофореза в агаровом геле. Затем антисыворотку помещают в параллельный канал или электрофоретический путь миграции, чтобы обеспечить образование линий осаждения. Щелочные буферы между рН 7,5 и 8,6 обычно используются, поскольку это обеспечивает условия, при которых белки отрицательно заряжены и движутся к аноду. Этот метод используется для характеристики вирусов и дифференциации штаммов.
30.4.3. Испытание на агглютинацию
Основное различие между тестами на преципитацию и агглютинацию состоит в том, что в последнем антиген очень часто больше антитела. По этой причине для формирования видимой группы частиц необходимо очень мало молекул антител. Принципы, регулирующие реакции, аналогичны принципам испытаний на осаждение.
1. Пассивная агглютинация (косвенная или обратная). Этот тест основан на использовании инертных веществ, несущих антигены или антитела. Эти вещества (латексные сферы, бентонит) в несколько раз больше реагирующих веществ, что позволяет использовать растворимые антигены (бактериальные клетки) в агглютинационных тестах.
2. Латексный тест. Этот тест основан на использовании полистирольных сфер (диаметром 800 нм), покрытых молекулами иммуноглобулина. Этот метод в 10-100 раз более чувствителен, чем традиционный тест на микроосаждение для обнаружения растительных вирусов/бактерий. Реакцию можно увидеть невооруженным глазом.
3. Испытания на нейтрализацию. В некоторых случаях взаимодействие биологически активных антигенов с гомологичными антителами приводит к потере биологической активности антигена. Эта реакция называется нейтрализацией. Поскольку чувствительность этих тестов принципиально зависит от активности антисыворотки, активность антигена должна быть биологически детектируемой.
260
30.4.4. Иммунологический тест с маркерами
В этих тестах используются антитела и антигены, помеченные независимо действующими веществами, называемыми маркерами, которые повышают мощность и чувствительность теста. Чем выше уровень активности маркера, тем быстрее может быть обнаружена реакция антиген–антитело.
1. Иммунофлуоресценция (ИФА): В методике используются вещества, преобразующие свет в ультрафиолетовом диапазоне (200-400 нм) в более длинноволновое излучение.Амодифицированный микроскоп (флуоресцентный микроскоп) позволяет видеть свет, излучаемый флуоресцирующим веществом (изоцианат флуоресцеина: FITC)
2. Радиоиммунология: Иммуноглобулины помечены радиоактивными веществами (Р32, I128). Их присутствие определяется реакцией на фотоматериал.
3. Иммунологические анализы с ферментативными конъюгатами: Эти тесты основаны на свойстве определенных антигенов и антител поглощаться в твердую среду, что позволяет им построить упорядоченную последовательность биологического материала (антитело, антиген, антитело, конъюгированное с ферментом), и которая может рассматриваться как цветовая реакция, возникающая в результате добавления фермент­специфического субстрата, конъюгированного с антителом, что позволяет адекватно количественно определить антиген. В зависимости от исследовательских потребностей часто используются следующие анализы такого рода: DAS-ELISA (Двойной сэндвич антител) NCM-ELISA (Нитроцеллюлозная мембрана).
30.4.5. Иммунологическая электронная микроскопия
Это используется для обнаружения антигенов, и положительная реакция
может быть идентифицирована с помощью электронного микроскопа.
Агрегация бактериальных частиц. Для обнаружения подозрительных
бактерий в тканевой суспензии готовят адекватное разведение специфической
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]