في هذه الدراسة، كان يعمل في غرفة تدفق نانو ميكروفلويديك لتصور وظيفيا تميز الحركة ارتعاش Xylella fastidiosa، وهي البكتيريا التي تسبب مرض بيرس في الكرمة.
مقالة منهجية
في هذه الدراسة، كان يعمل في غرفة تدفق نانو ميكروفلويديك لتصور وظيفيا تميز الحركة ارتعاش Xylella fastidiosa، وهي البكتيريا التي تسبب مرض بيرس في الكرمة.
Xylella fastidiosa هو نوع من البكتيريا سالبة الجرام غير سوطي التي تسبب عددا من الأمراض الهامة اقتصاديا من النباتات. تقدم الحركة الوخز اكس. fastidiosa وسيلة للحركة لمسافات طويلة داخل المصنع والاستعمار، إذ تسهم نحو المرضية في اكس. fastidiosa. إن الحركة ارتعاش اكس. يتم تشغيل fastidiosa من النوع الرابع الشعرة. وينظم النوع الرابع الشعرة من Xylella fastidiosa التي كتبها pilG، منظم الكيميائي في بيل-حزب الشعب الجمهوري البروتينات ترميز الاوبرون التي تشارك مع مسارات نقل الإشارة. لتوضيح أدوار pilG في الحركة ارتعاش اكس. وقد وضعت fastidiosa، وpilG -deficient متحولة XF ΔpilG وسلالة مكملة لها XfΔpilG- C التي تحتوي على pilG مواطن. واستخدمت غرف ميكروفلويديك متكاملة مع نظام تسجيل صورة مرور الزمن لمراقبة الوخز الحركة في XfΔpILG، XfΔpilG- C ونوع السلالة في البرية. باستخدام هذا النظام تسجيل، فإنه يسمح الملاحظات على المدى الطويل المكانية والزمانية لتجميع والهجرة من الخلايا الفردية والسكان من البكتيريا عبر حركية الوخز. اكس. أظهر fastidiosa النوع البري ومكملة XfΔpilG- C سلالة خصائص الوخز حركية نموذجية الملاحظة المباشرة في غرف تدفق الموائع الدقيقة، في حين عرضت متحولة XfΔpliG النمط الظاهري نقص الوخز. وتوضح هذه الدراسة أن pilG يساهم في الحركة ارتعاش اكس. fastidiosa. ويستخدم غرفة تدفق الموائع الدقيقة كوسيلة لمراقبة الوخز حركية.
Xylella fastidiosa هو غير سوطي، البكتيريا المسببة للأمراض سلبية الغرام التي تسبب عددا من الأمراض المحاصيل ذات الأهمية الاقتصادية، بما في ذلك مرض بيرس في الكرمة (كرمة العنب الاوروبي L.) 1،2، 3. هذه البكتيريا يقتصر على الخشب التي تضطلع المياه أوعية. إصابة الكرمة يتسبب في انسداد الأوعية الخشب والنتائج في الإجهاد المائي ونقص التغذية 3. الاستعمار الناجح يعتمد على قدرة بكتيريا للانتقال من موقع الأولي العدوى إلى بقية النبات 3. الوخز حركية وسيلة لحركة البكتيرية مستقلة سوطي من خلال الإرشاد، والمرفق، وتراجع من نوع القطبي الرابع البيلي 4 التي اتسمت في اكس. fastidiosa 5،6،7.
وقد لوحظ أن الحركة الوخز بواسطة ملاقط الليزر ومجهر القوة الذرية (AFM) 8،9،10. باستخدام هذه التقنيات، رmotilities السحر ولدت من النوع الرابع شعرة من N. السيلان و P. تميزت الزنجارية التي كتبها فلوريدا uorescently وضع العلامات البيلي والاستيلاء على تحركاتهم مجهريا. على الرغم من أن كلتا الطريقتين قد فصلت قوة لاصقة من البكتيريا الفردية، وإجراءات معقدة وتستغرق وقتا طويلا 9،10. استخدمت الدوائر uidic فلوريدا الصغيرة لمراقبة الهجرة لمسافات طويلة من الخلايا الفردية، وكذلك مجاميع صغيرة من الخلايا البكتيرية 5،6. وقد صممت هذه الغرف باعتبارها نانو قناة microfabricated في لوحة متكاملة مع الوقت الفاصل بين نظام تسجيل صورة 11،12،13،14. فلوريدا مايكرو الأجهزة غرفة uidic توفر مزايا عدة لدراسة السلوك الحركي وخلية خلية التفاعلات من البكتيريا: (ط) أنه يوفر منصة متكاملة مع قدرات قناة متعددة؛ (ب) فإنه يمكن دراسة الاقتراحات وتجمعات من الخلايا وحيدة في ملامح نانو النطاق من البكتيريا. (ج) لأنها تتيح م مباشرicroscopic تسجيل صورة من الخلايا البكتيرية وتحليل الوقت الفاصل، (د) ويوفر الملاحظات المكانية والزمانية على المدى الطويل من سكان الفردية و / أو من البكتيريا في بيئة الصغرى؛ (ت) معدل التدفق من مستنبت في قناة يمكن التحكم بدقة ومطلوب (السادس) فقط حجم صغير جدا (1 مل) من مستنبت لكل تجربة.
في الآونة الأخيرة، وقد تم توظيف الجزئي فلوريدا uidic آه فلوريدا نظام للتحقيق في سلوك الخلايا البكتيرية في إطار مختلف microenvironments 14،15،16. والإلتصاق والمرفق سطح E. القولونية 15، X. fastidiosa 16، وAcidovorax citrulli 14 إلى الواجهات الزجاجية وتقييمها باستخدام الصغير فلوريدا غرف uidic. وقد تم تحليل تشكيل تجميع وفاي الحيوي ل م بوساطة النوع الرابع الشعرة من Acidovorax citrulli 14. وعلاوة على ذلك، فإن الحركة من أ. لاحظ citrulli تحت آه فلوريدا جتظاهر onditions أن البيلي النوع الرابع قد تلعب أدوارا هامة في الاستعمار وانتشار A. citrulli في الأوعية الخشب تحت النسغ آه فلوريدا الظروف. وmotilities الوخز الزائفة الزنجارية وX. وقد لوحظت خلايا fastidiosa بنجاح ضد تيار السائل في غرفة تدفق microfabricated 5،6،17. نقص النوع الرابع شعرة pilB وpilQ المسوخ من X. تم العثور على fastidiosa إلى تغيير عميق في سرعة الوخز الحركة في ظل الظروف آه فلوريدا في الأجهزة uidic فلوريدا الصغيرة 5،6،18. وأشارت الدراسات التي أجريت على التصاق البكتيريا والحركة في الأجهزة uidic فلوريدا الصغرى أن الدوائر uidic الصغير فلوريدا هي مناسبة خاصة لتحليل حركية الوخز والهجرة من البكتيريا بوساطة البيلي في المختبر. تفسر هذه النتائج آلية الهجرة بوساطة الوخز مما يسهل التعلق خلية خلية، وتجميع والاستعمار فيالمضيف، تؤدي في النهاية إلى الإصابة النظامية.
بيل-حزب الشعب الجمهوري الاوبرون من X. fastidiosa يحتوي pilG، بيلي، pilJ، حبوب منع الحمل، chpB وchpC التي مسارات إشارة ترميز التنبيغ 20. والمستقبلات الكيميائية عبر الغشاء ربط المحفزات الكيميائية في نطاق محيط بالجبلة وتفعيل شلال يشير في جزء حشوية قدرتهم على السيطرة في نهاية المطاف البكتيرية حركية الوخز. في الاوبرون بيل-حزب الشعب الجمهوري من X. fastidiosa، وهو بروتين PilG الفوسفات المكوك هو نديد لCHEY. في E. القولونية و P. الزنجارية، CHEY هو منظم استجابة في أنظمة الكيميائي التي تتفاعل مع بروتينات سياط محرك 19 و 21. على الرغم من أن مساهمات الاوبرون بيل-حزب الشعب الجمهوري نحو الفوعة في اكس. تم فحص fastidiosa مؤخرا 20، ودور pilG في الاوبرون الكيميائي في استجابة لإشارات البيئية وتنظيم / المحرك النوع الرابع الشعرة من X. fastidiosa هو UNCلير. لتوضيح فكرة الكيميائي منظم pilG في نشاط الحركة ارتعاش اكس. fastidiosa، يتم استخدام غرفة uidic فلوريدا متناهية الصغر لتقييم الحركة ارتعاش اكس. fastidiosa. يتميز pilG من اكس fastidiosa بمقارنة الظواهر من المسخ حذف XF ΔpliG، سلالة مكملة XfΔpliG -C والنوع البري في المختبر. تسلط هذه النتائج الضوء على دور pilG في الحركة ارتعاش اكس. fastidiosa.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1. الطرفية هامش البكتيرية مستعمرة
2. المجهري وميكروفلويديك غرف تدفق
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وجود هامش مستعمرة الطرفية يدل على النوع الرابع بوساطة شعرة الوخز حركية، لوحظ في مستعمرات اكس. النوع البري fastidiosa ومكملة سلالة XF ΔpliG -C (الشكل 1). متحولة XfΔpliG، ومع ذلك، لم تظهر هامشية حول المحيط الخارجي للمستعمرات (الشكل 1). كشفت الوقت الفاصل بين التصوير من الخلايا البكتيرية في غرف تدفق نانو ميكروفلويديك أن لوحظ الوخز الحركة في كل من النوع البري اكس. fastidi...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
في هذه الدراسة، ونحن ميزت سلوك حركة اكس. fastidiosa PilG متحولة XF ΔpilG ومتكاملة سلالات XfΔpilG- C في المصممة حديثا متعددة متوازية نانو قناة الصغرى غرف uidic فلوريدا. لا تستطيع الدوائر uidic المصممة حديثا الصغير فلوريدا قد تصل إلى أربع قاعات متوازية مع 100 ميكرومتر نانو القناة في عرض مقارنة لتصاميم سابقة مع واحد فقط 50 ميكرون قناة واسعة 18. تحسن أوسع قناة نانو تسهل إدخال الخلايا البكتيرية مع المتدفقة من وسائل الإعلام. وبالإض...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الكتاب تعلن أنه ليس لديهم مصالح مالية المتنافسة.
وأيد هذه الدراسة من قبل الولايات المتحدة وزارة الزراعة، دائرة البحوث الزراعية. وذكر الأسماء التجارية أو المنتجات التجارية في هذا المنشور فقط لغرض توفير معلومات محددة، ولا تعني توصية أو تأييد من قبل وزارة الزراعة في الولايات المتحدة. وزارة الزراعة الأميركية تساوي مزود الفرصة وصاحب العمل.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| <مواد علم الأحياء القوية > < / قوية > | |||
| < م > X. fastidiosa (Xf) < / م > تيميكولا نوع | كوستا ، إتش إس ، <م > وآخرون < / إم > ، 2004 22< / sup> | ||
| pilG< em> حذف متحولة Xf & Delta; pliG< / em> | Shi ، X. Y. ، et al.< / em> ، 2007 26< / sup> | ||
| pilG< em> سلالة تكميلية Xf & Delta; pliG-C | ديفيس ، إم جيه ، <م > وآخرون < / إم > 1998 23< / sup> | ||
| المواد والمعدات الفيزيائية < / قوي> حلقات | |||
| التلقيح التي يمكن التخلص منها | VWR الدولية ، Radnor ، PA | # 22-363-607 | الإجراءات الكمية مثل الجمع البكتيري |
| Polydimethylsiloxane (PDMS) | شركة داو كورنينج | # 0002709226 | سيلجارد 184 سيليكون أطقم المرن |
| AmScope MD2000 الكاميرا الرقمية | AmScope, إيرفين, CA | SE305R-AZ-E | صورة, تسجيل الفيديو والقياس&NBSP; |
| خط الأنابيب | Edgewood ، نيويورك | متصل بالحقنة وغرفة الموائع | |
| الدقيقة موصلات اللور البلاستيكية | Edgewood ، NY | متصلة بالحقنة وغرفة السوائل | |
| مضخات الحقنة Pico | Plus ، Harvard Apparatus ، MA | # 702209 | يمكن ضبط معدل التدفق أثناء تشغيل المضخة. |
| المحاقن | Gastight ، شركة Hemilton ، Reno ، NV | # 1005 | توفير المرق المتدفق |
| مقلوب أوليمبوس IMT-2 مجهر | أوليمبوس | IMT-2 FLuoro PHase | مراقبة الصور وتسجيل |
| الكاميرا الرقمية SPOT-RT | أدوات التشخيص ، Inc. ، MI | RT230 | الصورة وتسجيل الفيديو والقياس |
| مصراع المجهر | The UNIBLITZ ، الولايات المتحدة < م > | #LS2T2 | كاميرا التحكم s التعرض الوقت |
| المجهر مصراع نظام | التحكم في UNIBLITZ, الولايات المتحدة< / em> | VCM-D1 | VCM-D1 قناة واحدة CE / UL / CSA وافق مصراع سائق |
| MetaMorph صورة البرمجيات | Universal Imaging Corp., PA | في الوقت الحقيقي معالجة الصور فائقة الدقة |
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