A Far‐Red Fluorescent DNA Binder for Interaction Studies of Live Multidrug‐Resistant Pathogens and Host Cells

Abstract

Transgene expression of green fluorescent protein (GFP) has facilitated the spatiotemporal investigation of host-pathogen interactions; however, introduction of the GFP gene remains challenging in drug-resistant bacteria. Herein, we report a novel far-red fluorescent nucleic acid stain, 6-TramTO-3, which efficiently labels bacteria through a DNA binding mode without affecting growth and viability. Exemplarily, we stained Klebsiella pneumoniae, a major threat to hospitalized patients, and deciphered divergent interaction strategies of antibiotic-resistant and antibiotic-sensitive Klebsiella strains with immune cells. 6-TramTO-3 constitutes an off-the-shelf reagent for real-time analysis of bacterial infection, including strains for which the use of genetically encoded reporters is not feasible. Eventually, our approach may aid the development of strategies to combat a major worldwide health threat: multidrug-resistant bacteria.

Long noncoding RNAs in bacterial infection

“…Of note, research on lncRNAs in bacterial infection is still at its infancy, which might explain, why so far, bacterial manipulation of lncRNA expression to the advantage of the pathogen has not been discovered. The application of specialized RNA-seq and cell sorting approaches enabling the dissection of the strategies of bacteria inside or at host cells they physically interact with (Schulte, Heinrich, Janga, Schmeck, & Vazquez, 2018;Westermann et al, 2016), could help to determine lncRNA-based bacterial virulence strategies.…”

Gezielte Singulett‐Sauerstofferzeugung durch bioorthogonale DNA‐basierte Tetrazin‐Ligation

“…Die Kernlokalisation wurde mit dem nicht-iodierten Weissleder-Molekül [12] 1 durch konfokale Mikroskopie mit 6-TramTO-3 [32] (Abbildung 6B,o ben) und Fluoreszenzmessungen von isolierter genomischer DNAverifiziert (Abbildung S94). Die Kernlokalisation wurde mit dem nicht-iodierten Weissleder-Molekül [12] 1 durch konfokale Mikroskopie mit 6-TramTO-3 [32] (Abbildung 6B,o ben) und Fluoreszenzmessungen von isolierter genomischer DNAverifiziert (Abbildung S94).…”

“…Der Anteil in die DNA eingebautes VdU gegenüber dem VdU‐Gehalt im Cytoplasma wurde durch HPLC‐HRMS analysiert (Abbildung S95 und S96 und Tabelle S8). Die Kernlokalisation wurde mit dem nicht‐iodierten Weissleder‐Molekül 1 durch konfokale Mikroskopie mit 6‐TramTO‐3 (Abbildung B, oben) und Fluoreszenzmessungen von isolierter genomischer DNA verifiziert (Abbildung S94). Anschließend untersuchten wir die Möglichkeit, die DNA‐gezielte Phototoxizität auszulösen, und verglichen sie mit dem nicht inkorporierten Analogon 5‐Vinyluracil.…”

In cellulo synthesis of dendrimeric sensors for fluorescence-on imaging of bacterial phagocytosis

“…Currently, bacteria are often tagged by fluorescent proteins [3][4][5][6][7] or cationic dyes that accumulate in bacteria driven by negative potentials across the bacterial membrane. [8][9][10][11][12] The former approach requires lengthy genetic manipulation and is often incapable of discerning bacteria engulfed in immune cells from extracellular bacteria. In the latter approach, the cationic dyes are prone to dissipation upon stress or damage inflicted on bacteria, e.g.…”