تم تطوير طريقة لتمييز الأبواغ الداخلية البكتيرية من المجتمعات الميكروبية المعقدة لإجراء دراسات مزرعة أو جزيئية مخصصة لهذه المجموعة من البكتيريا.
مقالة منهجية
تم تطوير طريقة لتمييز الأبواغ الداخلية البكتيرية من المجتمعات الميكروبية المعقدة لإجراء دراسات مزرعة أو جزيئية مخصصة لهذه المجموعة من البكتيريا.
تكوين الأبواغ الداخلية هو استراتيجية بقاء موجودة بين بعض البكتيريا من شعبة Firmicutes. أثناء تكوين الأبواغ الداخلية ، تدخل هذه البكتيريا في حالة راحة مورفو فسيولوجية تعزز البقاء على قيد الحياة في ظل الظروف البيئية المعاكسة. على الرغم من أن Firmicutes المكونة للأبواغ الداخلية هي واحدة من أكثر المجموعات البكتيرية التي يتم إثرائها وعزلها في دراسات الاستزراع ، إلا أنها غالبا ما تكون غائبة عن دراسات التنوع القائمة على الطرق الجزيئية. تعتبر مقاومة لب البوغ أحد العوامل التي تحد من استعادة الحمض النووي من الأبواغ الداخلية. لقد طورنا طريقة تستفيد من المقاومة العالية للأبواغ الداخلية لفصلها عن الخلايا الأخرى في مجتمع ميكروبي معقد باستخدام طرق التحلل الفيزيائي والأنزيمي والكيميائي. يمكن استخدام المستحضر الداخلي فقط الذي تم الحصول عليه بهذه الطريقة لإعادة الزراعة أو لإجراء تحليل المصب مثل استخراج الحمض النووي المخصص الأمثل للأبواغ الداخلية وتسلسل الحمض النووي اللاحق. سمحت هذه الطريقة ، المطبقة على عينات الرواسب ، بتخصيب الأبواغ الداخلية وبعد التسلسل ، كشفت عن تنوع كبير في مشكلات الأبواغ الداخلية في رواسب بحيرة المياه العذبة. نتوقع أن يؤدي تطبيق هذه الطريقة على عينات أخرى إلى نتيجة مماثلة.
والهدف من هذا العمل هو توفير بروتوكول لفصل الأبواغ الجرثومية من الخلايا البكتيرية الخضري في العينات البيئية. تشكيل الأبواغ البكتيرية هي استراتيجية البقاء على قيد الحياة، تسبب عادة عن طريق التجويع، وجدت في عدد من المجموعات البكتيرية التي تنتمي إلى الأسرة في اللغات افيرميكوتس 1. ومدروسة البكتيريا المكونة للأبواغ، وذلك بسبب عدد من سلالات هي مسببات الأمراض، وبالتالي من الأهمية الطبية (على سبيل المثال، عصيات الجمرة الخبيثة أو المطثية العسيرة). وقد تم عزل سلالات من البكتيريا البيئية تشكيل أبواغ من كل تقريبا البيئة (التربة والمياه والرواسب والهواء والجليد وأمعاء الإنسان والحيوان الأمعاء، وأكثر) 1-3. ولذلك، افيرميكوتس هي الثانية الأسرة في اللغات الأكثر وفرة في مجموعات ثقافة 4.
بسبب هاردي قشرة خارجية ولب واقية البروتينات، ويمكن البقاء على قيد الحياة الأبواغ الظروف البيئية القاسية الاب تتراوحام جفاف للإشعاع عالية، ودرجات الحرارة القصوى والمواد الكيميائية الضارة 5. هذه المقاومة الرائعة يجعل من التحدي لاستخراج الحمض النووي من الأبواغ 6-8. هذا على الأرجح ما يفسر لماذا تم التغاضي عنها في دراسة التسلسل البيئي 9،10. أساليب أخرى، مثل استهداف الأبواغ في عينات بيئية من قبل الأجسام المضادة الفلورسنت 11، الكمي للحمض dipicolinic (د ب أ) في التربة والرواسب 12 13، وتدفق الخلوي 14 أو استخدمت البسترة وزراعة اللاحقة 15،16 لاسترداد أو تحديد الأبواغ في العينات البيئية. في السنوات الأخيرة، وقد وضعت تسلسل الجينات أبواغ محددة 10،17-20 طرق استخراج الحمض النووي الأمثل وكذلك الاشعال الجزيئية محددة لاستهداف. وقد ساعد ذلك للكشف عن المزيد من التنوع البيولوجي بين هذه المجموعة من البكتيريا 21، وأدى أيضا إلى تطبيقات في الصناعة والطب للكشف عن الأبواغعلى سبيل المثال في الحليب المجفف 19.
ويستند بروتوكول المقدمة هنا على الاختلاف في مقاومة الظروف الفيزيائية الضارة (مثل الحرارة والمنظفات) من الأبواغ الجرثومية قريبة الإنباتي الخلايا. لتدمير الخلايا النباتية في عينة، ونحن نطبق التوالي الحرارة، والليزوزيم وتركيزات منخفضة من المنظفات. وقد تم تحسين الوقت وقوة هذه المعالجات حتى لا تدمر الجراثيم، ولكن لليز جميع الخلايا النباتية. بعض الخلايا في تجمع الخلايا البيئي هي أكثر مقاومة من غيرها، وذلك من أجل زيادة احتمال تدمير كل الخلايا النباتية، ونحن نطبق ثلاثة علاجات مختلفة. ميزة والجدة من هذا الأسلوب هو أن الأبواغ بعد العلاج لا تزال على حالها، ويمكن استخدامها لإجراء المزيد من التحليلات المصب. وتشمل هذه استخراج الحمض النووي، PCR الكمي (QPCR) وamplicon أو التسلسل metagenomic (تستهدف على وجه التحديد على مجموعة من الأبواغ وبالتالي تقليل دiversity، في حين أن زيادة التغطية). ويمكن أيضا أن تستخدم الأبواغ لزراعة المصب أو الكمي بواسطة المجهر مضان، التدفق الخلوي، أو الكشف عن اتفاق سلام دارفور. سمة هامة من سمات هذا الأسلوب هو أنه بمقارنة عينة غير المعالجة مع عينة المعالجة، يمكن للمرء أن يستنتج كمية وتنوع الأبواغ في عينة بيئية بالإضافة إلى عنصر الموافق الإنباتي الخلايا.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1. إعداد مواد كيميائية ومعدات
2. فصل الكتلة الحيوية من الرواسب
3. جمع من الكتلة الحيوية على تصفية غشاء
4. تحلل من الخلايا النباتية
5. الدناز العلاج
ملاحظة: إجراء العلاج الدناز مباشرة على الغشاء التصفية. من المهم أن وحدة الترشيح لا تسرب ويتم تشغيل المضخة فراغ قبالة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وقد نشرت النتائج المقدمة هنا في وقت سابق 10،21. يرجى الرجوع إلى تلك المواد لتفسير البيئي ومناقشة البيانات.
وتتلخص إجراءات الشامل في الشكل (1) ويتوافق مع ثلاث خطوات رئيسية: أولا، وفصل من الكتلة الحيوية من الرواسب أو أي مصفوفة البيئية الأخرى. الثانية، وتدمير الخلايا النباتية. وثالثا، تحليل المصب من الأبواغ فصل. يمكن أن تتكون تحليل المصب، على سبيل المثال، لاستخراج الحمض ا...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
واستخدمت المقاومة من الأبواغ إلى العوامل الفيزيائية العدوانية الخارجية (على سبيل المثال، درجة الحرارة أو المنظفات) إلى ابتكار طريقة لفصل الأبواغ الجرثومية من الخلايا النباتية في عينات بيئية. هذا هو الأسلوب الشامل الأول لعزل الأبواغ من العينات البيئية بطريقة غير مدمرة. واستندت الطرق السابقة لتحديد وكشف تحليل أو الأبواغ في عينات على قياس الوكلاء محدد لالأبواغ مثل حمض dipicolinic أو الجينات علامة معينة. في المقابل، مع بروتوكول المعروضة هنا، تتم إزالة مكونات عينة أخر...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الكتاب ليس لديهم ما يكشف.
المؤلفون تعترف مؤسسة العلوم الوطنية السويسرية للمنحة رقم 31003A-132358/1، 31003A_152972 ورقم 151948، والمباركيه بيير مرسييه صب لا العلم.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| مرشحات غشاء واتمان نيتروسليلوز ، 0.2 &# 956 ؛ م حجم المسام ، قطر 47 مم | Sigma-Aldrich | WHA7182004 Aldrich & nbsp ؛ | |
| تريس (هيدروكسي ميثيل) أمينوميثان | سيجما ألدريتش | 252859 سيجما ألدريتش | CAS 77-86-1 |
| EDTA | سيجما ألدريتش | E9884 سيجما ألدريتش | CAS ؛ 60-00-4 ؛ |
| الليزوزيم من بياض بيض الدجاج | Sigma-Aldrich | 62971 مسحوق فلوكا | , CAS 12650-88-3 |
| الخالط الفائق Turrax T18 الأساسي | IKA | 3720000 | |
| حاملي فلتر الزجاج ل 47 & nbsp ؛ أغشية مم ، زجاج بيركس | EMD Millipore | XX10 047 00 | |
| مضخة فراغ واجب كيميائي | Millipore | WP6122050 | 220 فولت / 50 هرتز |
| ترشيح أخذ العينات المشعب ل 25 & nbsp ؛ أغشية مم | Millipore | 1225 أخذ العينات المشعب | البولي بروبيلين |
| Dnase | نيو إنجلاند Biolabs | M0303S | Rnase خالي |
| من NaOH | Sigma-Aldrich | S5881 Sigma-Aldrich | CAS 1310-73-2 |
| كبريتات دوديسيل الصوديوم (SDS) | Sigma-Aldrich | L3771 Sigma | |
| مرشحات غشاء واتمان نيتروسليلوز ، 0.2 &# 956 ؛ م حجم المسام ، قطر 25 مم | سيجما ألدريتش | WHA7182002 ألدريتش |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن