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Articles by Toni G. Patton in JoVE
JoVE Immunology and Infection
Saliva, le ghiandole salivari, e Collection emolinfa dalle zecche Ixodes scapularis
1Microbiology and Pathogenesis Activity, Bacterial Diseases Branch, Division of Vector-Borne Diseases, National Center for Emerging and Zoonotic Infectious Diseases, Centers for Disease Control and Prevention, 2Tick-Borne Diseases Activity, Bacterial Diseases Branch, Division of Vector-Borne Diseases, National Center for Emerging and Zoonotic Infectious Diseases, Centers for Disease Control and Prevention
La raccolta di emolinfa zecca infetta, ghiandole salivari, e la saliva รจ importante studiare come zecche patogeni causare la malattia. In questo protocollo si dimostra come raccogliere emolinfa ghiandole salivari e di nutrirsi
Other articles by Toni G. Patton on PubMed
L'operone Staphylococcus Aureus CidAB: Valutazione Del Suo Ruolo Nella Regolazione Del Murein Idrolasi Attività E Penicillina La Tolleranza
Recenti studi hanno dimostrato che l'espressione dell'operone Staphylococcus aureus lrgAB inibisce l'attività di idrolasi murein e diminuisce la sensibilità alla penicillina-indotta di uccisione. E ' stato proposto che i prodotti del gene lrgAB funzionano in maniera analoga a un antiholin, inibendo un putativo holin da trasporto murein idrolasi fuori della cellula. Nel presente studio l'operone cidAB è stato identificato e caratterizzato, basandosi sulla somiglianza dei prodotti gene cidA e cidB ai prodotti dell'operone lrgAB. Zymographic e analisi quantitative delle attività idrolasi murein rivelato tale mutazione dei risultati gene cidA in attività di idrolasi murein extracellulare diminuito rispetto a quella di S. aureus RN6390, il ceppo parentale. Complementazione di cidA espressione restaurato il fenotipo wild-type, che indica che l'espressione dell'operone cidAB ha un'influenza positiva sull'attività di idrolasi murein extracellulare. Il mutante cidA visualizzata anche una significativa diminuzione della sensibilità agli effetti uccisione della penicillina. Tuttavia, complementazione del difetto cidA non ha ripristinato sensibilità penicillina a livelli di wild-type. Reverse transcriptase PCR ha anche rivelato che cidAB al massimo è espresso durante la prima crescita esponenziale, opposto di ciò che è stato precedentemente osservato per l'espressione di lrgAB. Basato su questi risultati, proponiamo che l'operone cidAB codifica la holin-come controparte dell'operone lrgAB e agisce in modo opposto da quello del lrgAB aumentando l'attività di idrolasi murein extracellulare e aumentando la sensibilità all'uccisione di penicillina-indotta.
Acido Acetico Induce Espressione Della Staphylococcus Aureus CidABC E LrgAB Murein Idrolasi Regolatore Operoni
Gli operoni lrg e cid del aureus di Staphylococcus codificano per proteine omologhe che regolano la tolleranza di attività e penicillina idrolasi murein extracellulare in maniera diametralmente opposta. Anche se le loro specifiche funzioni di regolamentazione restano sconosciuti, è stato ipotizzato che le funzioni di CidA e LrgA sono analoghe a quelle del batteriofago holins e antiholins, rispettivamente, e che queste proteine servono come elementi di controllo molecolari di morte cellulare programmata batterica. Anche se questi studi hanno dimostrato che cidBC trascrizione è abbondante in ceppi sigmaB-abile, cidABC trascrizione è stata espressa solo in minima parte in condizioni di crescita standard. In questo studio dimostriamo che trascrizione cidABC e lrgAB nella clinica UAM-1 isolare è indotta dalla crescita in presenza di glucosio 35 mM e che questo migliora murein idrolasi dell'attività e diminuisce la tolleranza alla vancomicina e rifampicina. L'effetto del glucosio su attività di idrolasi murein non è stata osservata nel mutante cidA, che indica che l'induzione di questa attività era dipendente da cidABC una maggiore espressione. Inoltre, ci dimostrano che gli effetti del glucosio sulla trascrizione cidABC e lrgAB sono mediati dalla generazione di acido acetico prodotto dal metabolismo di questa e di altre fonti di carbonio. Questi risultati gettano nuova luce sul controllo dello S. aureus cidABC e lrgAB dei geni e dimostrano che questi operoni, come pure murein idrolasi attività e antibiotico la tolleranza, è sensibile al metabolismo dei carboidrati.
Il Staphylococcus Aureus CidC Gene Codifica Per Un'ossidasi Di Piruvato Che Influisce Sul Metabolismo Di Acetato E La Morte Delle Cellule Nella Fase Stazionaria
Gli operoni cid e lrg del aureus di Staphylococcus precedentemente hanno dimostrati di influenzare murein idrolasi attività e antibiotico la tolleranza. Basato sulle loro somiglianze alla famiglia holin delle proteine che è stato proposto che le funzioni dei prodotti gene cidA e lrgA sono analoghe a batteriofago-codificato holin e proteine antiholin rispettivamente. L'operone cid esprime due trascrizioni sovrapposte, uno che abbraccia i geni cidA, cidB e cidC e la cui espressione è indotta da acido acetico generato dalla crescita aerobica in presenza di glucosio in eccesso e l'altro che copre solo i geni cidB e cidC ed è espressa in maniera sigma B-dipendente. Lo studio qui presentato, ci siamo concentrati principalmente sul terzo gene di questo operone, cidC. Un'analisi di sequenza del prodotto del gene cidC suggerito che esso codifica un'ossidasi di piruvato che catalizza la decarbossilazione ossidativa del piruvato producendo acetato e mentre. Infatti, un dosaggio spettrofotometrico basato su ferricianuro ha rivelato che il mutante cidC prodotto diminuita attività di piruvato ossidasi rispetto i ceppi parentali e integrati. In presenza di glucosio in eccesso il mutante cidC accumulato livelli normali di acido acetico nel mezzo di crescita, probabilmente a causa dell'attività del complesso della piruvato deidrogenasi. Tuttavia, in contrasto con il tipo selvatico e ceppi integrate, il pH della coltura mutante cidC cominciarono ad aumentare gradualmente fino a quando non era in grado di utilizzare l'acetato per un ciclo secondario di crescita. Infine, una mutazione in cidA causato ridotto lisi delle cellule in fase stazionaria ma solo minimamente interessato delle cellule morte. Questi risultati indicano che il prodotto del gene cidC è coinvolta nella generazione di acido acetico che contribuisce alla morte delle cellule e lisi che si verificano nelle culture di fase stazionaria alta-glucosio, mentre il prodotto del gene cidA, un putativo holin, controlla la lisi delle cellule morenti.
Un Regolatore Di Tipo LysR, CidR, è Necessario Per L'induzione Dell'operone Staphylococcus Aureus CidABC
Operoni la stafilococco di aureus, in cidABC e lrgAB hanno dimostrati di regolare attività di idrolasi murein e influire sulla tolleranza agli antibiotici. L'operone cid migliora murein idrolasi attività e sensibilità agli antibiotici, considerando che l'operone lrg inibisce questi processi. Basato su questi risultati e le somiglianze strutturali dei prodotti gene cidA e lrgA di batteriofago holin famiglia di proteine, abbiamo proposto che i cid e lrg operoni codificano proteine holin - e antiholin-come, rispettivamente, tale funzione di controllo dell'attività di idrolasi murein prodotte dai batteri. Analisi della trascrizione operone cid ha rivelato la presenza di due trascrizioni, uno che attraversa tutti e tre i geni cid e la cui espressione è indotta dalla crescita in presenza di acido acetico e altri spanning cidB e cidC solo che viene prodotto in maniera sigma B-dipendente. L'operone di cidABC si trova immediatamente a valle del gene cidR, regolatore di transcriptional di potenziale LysR-tipo di codifica. In questo studio dimostriamo che cidR è coinvolto nella regolazione dell'espressione di cidABC. Northern blot analisi ha rivelato che il prodotto del gene cidR regola positivamente l'espressione cidABC aumentando la trascrizione in presenza di acido acetico prodotto come risultato il metabolismo del glucosio. Come previsto per un operone che codifica un effettore positivo dell'attività di idrolasi murein, attività di idrolasi murein aumentata prodotta da queste cellule ha provocato l'upregulation dell'espressione cidABC. Inoltre, è stato dimostrato che la tolleranza agli antibiotici e la sopravvivenza di fase stazionaria di S. aureus sono influenzati dal gene cidR. Presi insieme, questi risultati dimostrano che il prodotto del gene cidR funziona come un attivatore trascrizionale di trascrizione cidABC in risposta all'accumulo di acido acetico nel mezzo di crescita.
Il Ruolo Causale Del Protone Forza Nell'espressione Di Staphylococcus Aureus Operoni Cid E Lrg
Operoni la stafilococco di aureus, in cidABC e lrgAB hanno dimostrati di giocare un ruolo chiave nella regolazione del murein idrolasi attività delle cellule morte e in un modo pensato per essere analoga a batteriofago-codificato holins e anti-holins rispettivamente. A causa di queste funzioni, è stato proposto che il regolamento di questi operoni è strettamente controllata e sensible a reagire ai segnali metabolici chiave. Lo studio attuale ha rivelato la presenza di due vie regolarici controllando l'espressione cidABC e lrgAB, una dipendente da acido acetico e l'altro dipendente sulla forza motrice di protone (PMF) di sovrapposizione. Il percorso di quest'ultimo è stato analizzato utilizzando agenti che riguardano vari aspetti di PMF. Gramicidina e Carbonil cianuro m-chlorophenylhydrazone (CCCP), agenti antimicrobici che dissipano il DeltapH e il potenziale di membrana (DeltaPsi), entrambi enhanced lrgAB espressione. Restauro di PMF di incubazione dei batteri in presenza di glucosio restaurato lrgAB espressione allo stato uninduced. Inoltre, valinomycin, che sprofonda in particolare il DeltaPsi, indotta anche espressione di lrgAB. Al contrario, Nigericina, che dissipa la componente DeltapH del PMF, è stato trovato per avere un effetto minimo sulla trascrizione DeltaPsi e lrgAB. Infine, l'espressione DeltaPsi-inducibile di lrgAB ha dimostrato di essere dipendente dal precedentemente caratterizzato LytSR due-componente sistema di regolamentazione che è coinvolto nella regolazione dell'autolisi. I risultati di questo studio supportano un modello in cui il sistema normativo LytSR risponde ad un crollo in DeltaPsi inducendo la trascrizione dell'operone lrgAB.
Confronto Del Microbiota Cecala Di Domestici E Tacchini Selvatici
Nella misura in cui la produzione metodi alterano comunità microbica intestinale del bestiame è attualmente sconosciuta. Come il microbiota intestinale può influenzare la salute degli animali, nutrizione e sicurezza alimentare, è stato eseguito un confronto di previsione delle Comunità Cecala di tacchini domestici e selvatici. Oligonucleotide fingerprinting dei geni RNA ribosomiale (rRNA) (OFRG) di 2.990 16S rRNA cloni e quantificazione di dot blot delle popolazioni dominanti sono stati utilizzati per identificare i taxa batterici dominanti. Settanta-tre per cento di tutti i cloni apparteneva ai generi ancora incolti. Tuttavia, a un livello superiore di filogenetico, la libreria OFRG era composto 54% Bacteroidetes cloni (52% dei cloni Biblioteca nazionale, il 56% dei cloni libreria selvatici), cloni di Firmicutes 30% (33% dei cloni biblioteca domestica, 32% dei cloni libreria selvaggio), 3% Proteobacteria cloni (domestico al 5%, 2% wild) e cloni di Deferribacteres 3% (4% nazionale, 1% selvatico). Sette per cento dei cloni sono state identificate o identificabili (6% domestico, 9% selvatico). Bacteroidetes cloni includevano i generi Bacteroides, Prevotella, Megamonas e Alistipes. Dei cloni Clostridiales, gruppi, IV, IX e XIV compresi generi Faecalibacterium, Megasphaera, Phascolarctobacterium e Papillibacter erano predominanti. Lactobacillus, Streptococcus ed Enterococcus bacilli inoltre sono stati identificati. Beta-delta - e gamma-proteobacterial generi includono Acinetobacter, Sutterella ed Escherichia. Deferribacteres cloni ha mostrato elevata somiglianza a Mucispirillum schaedleri. Confronto statistico delle biblioteche clone wild turkey e domestico indicato simili livelli di ricchezza della Comunità e uniformità nonostante il fatto che le due librerie condividevano solo il 30% delle unità operative tassonomico clone totale. Insieme questi risultati indicano che anche se la struttura di alto livello comunitario tassonomica è simile, ad alta densità Turchia produzione provoca notevole divergenza dei generi trovato in ceca di uccelli commerciali da quelle dei loro omologhi selvatici.
Caratterizzazione Del Microbiota Fecale Da Una Mandria Di Bovini Endemica Salmonella Come Determinato Da Oligonucleotidi Fingerprinting Dei Geni RDNA
Il microbiota di tratto gastrointestinale (GI) è composta da comunità complesse. Per tutte le specie esaminate finora, cultura e analisi molecolari indicano che queste comunità sono altamente diversificate e individui harbor consorzi unici. L'obiettivo del lavoro corrente era quello di esaminare le diversità interindividuali del microbiota fecale bovini e determinare se Salmonella spargimento stato correlato con i parametri di ricchezza o uniformità comunitaria. Utilizzando un approccio basato su matrice gene ribosomiale, oligonucleotide fingerprinting dei geni ribosomiali (OFRG), abbiamo analizzato geni 16S 1440 da 19 campioni di feci ottenuti da una mandria di bovini con una storia di salmonellosi. Batteri identificati appartenevano a phyla Proteobacteria (17%), Bacteroidetes (17%) e Firmicutes (53%). Analisi di sequenza del 16S rDNA gene cloni ha rivelato che Spirochaeta e Verrucomicrobia erano presenti anche nelle feci. La maggior parte dei Firmicutes presenti nelle feci ha appartenuto all'ordine Clostridiales, che è stata verificata attraverso l'analisi di dot blot. Beta Proteobacteria rappresentato 1.5% della comunità batterica come determinato da PCR in tempo reale. Analisi statistica delle biblioteche 16S da 19 animali indicano livelli molto elevati di ricchezza di specie e di uniformità, tale che le singole biblioteche rappresentato uniche popolazioni. Infine, questo studio non ha individuato la specie che ha impedito la colonizzazione della Salmonella o provocato dalla colonizzazione della Salmonella.
Valutazione Del Controllo Del Patogeno Caricare Da Un Batterio Salmonelle in Una Mandria Di Bovini Con Persistente Infezione Da Salmonella
Per determinare se un batterio salmonelle è coinvolto nel controllo del carico agente patogeno nei bovini infetti persistentemente mandrie.
Il Gene Bba64 Di Borrelia Burgdorferi, L'agente Della Malattia Di Lyme, è Critico Per L'infezione Dei Mammiferi Tramite Trasmissione Di Morso Di Zecca
L'agente della malattia di Lyme, Borrelia burgdorferi, spirochete è trasmessa da punture di zecche Ixodes ospita mammiferi serbatoio e gli esseri umani. I meccanismi comprendono che l'organismo è trafficato dal vettore all'host sono scarsamente compreso. In questo studio dimostriamo che un ceppo mutante di b. burgdorferi carente nella sintesi del prodotto del gene di bba64 era incapace di infettare i topi tramite puntura di zecca anche se il mutante era (i) infettive nei topi quando introdotto da inoculazione di ago, (ii) acquisita da larvale zecche nutrendosi di topi infetti e (iii) in grado di persistere attraverso fasi muta tick. Questa scoperta di un gene di b. burgdorferi richiesto per il trasferimento di patogeni e/o sopravvivenza dal segno di spunta per l'ospite suscettibile rappresenta un importante passo avanti verso la comprensione dei meccanismi di trasmissione coinvolti per l'agente della malattia di Lyme.
Rilevamento Di Borrelia Burgdorferi DNA Nelle Feci Tick Fornisce Prove Organismo Spargimento Durante L'alimentazione Del Vettore
Borrelia burgdorferi, il batterio che causa la malattia di Lyme, viene trasmessa ad un ospite suscettibile da punture di zecche Ixodes spp. Tuttavia, vi è incertezza se b. burgdorferi cadono da zecche per via fecale. In questo studio, b. burgdorferi-infettati zecche sono state alimentate su topi mentre confinato in una certa zona della pelle da una capsula. Durante e dopo l'allattamento, le feci tick sono stati raccolti e collocate in Barbour-Stoenner-Kelley (BSK)-media II per la coltivazione e in acqua sterile per analisi di polymerase chain reaction (PCR). Anche se nessuno dei campioni testati erano positivo per b. burgdorferi cultura, tutti tranne uno dei campioni del DNA fecali da zecche infette erano PCR positiva. Questi risultati indicato quello infetto sono stati tettoia da zecche di alimentazione durante la defecazione e suggeriscono che le spirochete non rimase valide una volta esposti all'ambiente esterno. Questa scoperta ha importanti ramificazioni per investigatori interpretazione b. burgdorferi specifico PCR risultati quando conducendo esperimenti di trasmissione tick.
Analisi Funzionale Del Prodotto Borrelia Burgdorferi Bba64 Gene Murino Infezione Tramite Infestazione Di Zecche
Borrelia burgdorferi, l'agente eziologico della borreliosi di Lyme, è trasmessa all'uomo dal morso di zecche di Ixodes spp. Durante il ciclo di vita di tick-a-mammifero borrelial, b. burgdorferi deve adattarsi ai molti cambiamenti ambientali regolando i diversi geni, tra cui bba64. Il nostro laboratorio ha recentemente dimostrato che il prodotto del gene bba64 è necessario per infettività del mouse quando il b. burgdorferi è trasmesso da un morso di zecca infetta, ma non tramite inoculazione dell'ago. In questo studio abbiamo valutato la proprietà fenotipiche di un ceppo mutante di bba64, tra cui 1) replica durante l'ingorgo di tick, 2) migrazione nelle ghiandole salivari ninfale trasmissione 3) host e 4) suscettibilità alla risposta immunitaria innata MyD88-dipendente. Risultati hanno rivelato che infettività attenuato del mutante bba64 da morso di zecca non era dovuta a un difetto di crescita all'interno di un tick ninfale attivamente alimentazione, o il fallimento di invadere le ghiandole salivari. Queste scoperte ha suggerito che c'era una mancanza di trasmissione della spirocheta al derma host o aumento della suscettibilità alla risposta immunitaria innata dell'host. Ulteriori esperimenti hanno mostrato il mutante bba64 non coltivabili dalla pelle del mouse presa presso il sito di puntura ninfale e fu in grado di stabilire l'infezione nei topi deficienti MyD88 via infestazione di zecche. Collettivamente, i risultati di questo studio indicano che BBA64 le funzioni dell'interfaccia di consegna delle ghiandole salivari-to-host di trasmissione vettoriale e non è coinvolta nella resistenza di MyD88 immunità innata.
Analisi Di Borrelia Burgdorferi Proteine Di Superficie Come Determinanti Nel Stabilire Interazioni Cellula Ospitante
Infezione da Borrelia burgdorferi provoca la borreliosi di Lyme in esseri umani, una condizione che può comportare una diffusione sistemica dell'organismo a colonizzare i vari organi e tessuti. Se l'infezione è lasciata non trattata con antibiotici, può portare a manifestazioni tra cui, artrite, cardite, e/o problemi neurologici. Identificazione e caratterizzazione delle proteine della membrana esterna b. burgdorferi che facilitano l'accessorio cellulare e invasione di stabilire infezione continuano ad essere studiati. In questo studio, abbiamo cercato di definire ulteriormente le proprietà Associazione putativo cellulare delle proteine di superficie esposta b. burgdorferi osservando se adesione cellulare potrebbe essere bloccato da anticorpi. B. burgdorferi mescolati separatamente con anticorpi monoclonali (mAbs) contro la proteina di superficie esterna (Osp) A, OspC, decorin-binding protein (Dbp) A, BBA64, e RevA antigeni sono stati incubati con cellule endoteliali di vena ombelicale umano (HUVEC) e cellule umane neuroglial (H4). B. burgdorferi trattati con anti-OspA, - DbpA, e - BBA64 mAbs ha mostrato una diminuzione significativa nell'associazione cellulare rispetto ai controlli, mentre b. burgdorferi trattati con anti-OspC e anti-RevA ha mostrato alcuna riduzione in allegato cellulare. Inoltre, analisi temporale transcriptional rivelato sovraregolati espressione di bba64, ospA e dbpA durante coincubation con cellule. Insieme, i dati forniscono prove che funzione OspA, DbpA e BBA64 nei meccanismi di aderenza e infezione delle cellule ospite.
