التقييم الكمي للنمو البكتيري أمر ضروري لفهم فسيولوجيا الميكروبات كظاهرة مستوى النظم. يتم إدخال بروتوكول للتلاعب التجريبية ونهج تحليلي، مما يسمح للتحليل الدقيق، الفائق للنمو البكتيرية، التي موضع اهتمام في بيولوجيا الأنظمة رئيسية.
التقييم الكمي للنمو البكتيري أمر ضروري لفهم فسيولوجيا الميكروبات كظاهرة مستوى النظم. يتم إدخال بروتوكول للتلاعب التجريبية ونهج تحليلي، مما يسمح للتحليل الدقيق، الفائق للنمو البكتيرية، التي موضع اهتمام في بيولوجيا الأنظمة رئيسية.
النمو الجرثومي مفهوم مركزي في التنمية لفسيولوجيا الميكروبات الحديثة، وكذلك في التحقيق في ديناميات الخلوية على مستوى النظم. وأفادت الدراسات الأخيرة المتبادلة بين النمو البكتيري والأحداث على نطاق الجينوم، مثل الجينوم الترنسكربيتوم والحد من عملية إعادة التنظيم. تحليل النمو البكتيري بشكل صحيح أمر حيوي لفهم النمو تعتمد على تنسيق وظائف الجينات والمكونات الخلوية. وبناء على ذلك، مطلوب التقييم الكمي الدقيق للنمو البكتيري في طريقة الفائق. التطورات التكنولوجية الناشئة توفر الأدوات التجريبية الجديدة التي تسمح تحديثات الأساليب المستخدمة في دراسة النمو الجرثومي. البروتوكول أدخل هنا يستخدم قارئ ميكروسكوبية مع إجراء تجريبي الغاية أمثل لتقييم النمو البكتيري استنساخه ودقيقة. استخدم هذا البروتوكول لتقييم نمو عدة سبق وصف سلالات الإشريكيّة القولونية . الخطوات الرئيسية للبروتوكول على ما يلي: إعداد عدد كبير من مخزون الخلية في قارورة صغيرة للاختبارات المتكررة مع النتائج استنساخه، واستخدام لوحات 96-جيدا لتقييم النمو الفائق، والحساب اليدوي الرئيسية اثنين المعلمات (أي، الكثافة السكانية ومعدل النمو القصوى) تمثل ديناميات النمو. بالمقارنة التقليدية مستعمرة-تشكيل وحدة (زيمبابوي) المقايسة، الذي عد الخلايا التي تستزرع في أنابيب زجاجية على مر الزمن في لوحات أجار، الأسلوب الحالي هو أكثر كفاءة وتوفر السجلات الزمنية أكثر تفصيلاً لتغيرات النمو، ولكن صرامة حد الكشف في الكثافة السكانية المنخفضة. وباختصار، الأسلوب وصف مفيد لتحليل الفائق الدقة واستنساخه النمو البكتيرية، والتي يمكن أن تستخدم لاستخلاص استنتاجات مفاهيمية أو إبداء الملاحظات النظرية.
غالباً ما تبدأ الدراسات الميكروبيولوجية مع ثقافة الخلايا البكتيرية وتقييم منحنيات النمو البكتيرية، التي تمثل ظاهرة أساسية لفسيولوجيا البكتيريا1،،من23. مبادئ الثقافة الأساسية متاحة على نطاق واسع في الأدب الأبحاث المنشورة والكتب المدرسية لأن ثقافة البكتيرية منهجية أساسية. على مستوى مقاعد البدلاء، اهتماما كبيرا ركزت تقليديا على الاستفادة المثلى من وسائط النمو واستزراع الشروط، ولكن السيطرة على معدل النمو، الذي سيوفر يرجح أن فهم أكبر لفسيولوجيا الميكروبات، لم يكن 4من درس على نطاق واسع. هو معلمة رئيسية للدولة الخلوية لزراعة البكتيريا أضعافاً مضاعفة، معدل النمو، الذي تم الإبلاغ عن أن تكون منسقة مع الجينوم، الترنسكربيتوم، والبروتين5،،من67،8 . وهكذا، التقييم الكمي للنمو البكتيري أمر حاسم لفهم فسيولوجيا الميكروبات.
تقييم النمو البكتيري، الأساليب التجريبية المستخدمة لتقدير الكتلة الحيوية راسخة9،10 وتقوم على الكشف عن المعلمات البيوكيميائية أو الفيزيائية أو البيولوجية، مثل تعكر الضوئية. وباﻹضافة إلى ذلك، الأساليب التحليلية المستخدمة لالتقاط الخصائص الديناميكية لتغيرات النمو عادة استناداً إلى النماذج غير الخطية الثابتة11،12،13، معادلات السوقي، على سبيل المثال،. عموما تكتسب ديناميات النمو بتوقيت أخذ العينات من نمو الخلايا في الثقافة بقياس التعكر الضوئية أو إجراء فحوصات وحدة (زيمبابوي) تشكيل مستعمرة. الحد من هذه الأساليب استزراع والكشف أن نقاط البيانات ليست انعكاسا حقيقيا للديناميات السكانية لأن فترات القياس غالباً في ساعات، ونظرا لحالة الثقافة (مثلاً، والتغيرات في درجة الحرارة و ويساور التهوية) في وقت أخذ العينات. يجب تحديث تقنيات الثقافة والتحليل باستخدام التطورات الأخيرة في مجال التكنولوجيا والتفاهم. التقدم الذي أحرز مؤخرا في القراء الميكروسكوبية تسمح المراقبة في الوقت الحقيقي من النمو البكتيري وانخفاض تكاليف العمالة إلى حد كبير. استخدام هذه الأجهزة المتقدمة، أفادت آخر الدراسات على النمو البكتيري الأساليب التحليلية للقياسات الفائق14،15.
والغرض من هذا البروتوكول هو تقييم ديناميات النمو دقيقة بطريقة الفائق، التي سوف تكون ذات قيمة للدراسات الكمية التي تعالج المسائل المتعلقة بكيفية تحديد معدل النمو وما هي العوامل التي تؤثر على معدل النمو في نهاية المطاف. ويتناول البروتوكول جميع العوامل التي ينبغي أن تؤخذ في الاعتبار كوانتيتيشن قابل للتكرار ودقيقة للنمو البكتيري. ويرد بالتفصيل في النص الرئيسي الأسلوب التجريبي والتحليل. هذا الأسلوب يسمح تحليل دقيق واستنساخه من النمو البكتيري في طريقة الفائق. الأطباء استخدام هذا البروتوكول لاستخلاص نتائج كمية إضافية من تلك الأدلة التجريبية. يمكن أيضا استخدام هذا البروتوكول للدراسات في بيولوجيا الأنظمة التي تسعى إلى استخلاص استنتاجات مفاهيمية أو لتحقيق نظرة نظرية للنمو.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1. إعداد "متوسطة النمو"
ملاحظة: التركيب الكيميائي ل M63 متوسط الحد الأدنى على النحو التالي: 62 مم ك 2 مكتب البراءات الهنغاري 4، 39 مم خ 2 ص 4، 15 ملم (NH 4) 2 هكذا 4 1.8 ميكرومتر FeSO 4، 15 ميكرون الثيامين-HCl، 0.2 مم MgSO 4 والجلوكوز 22 ملم. M63 بخلط ثلاثة حلول الأسهم: الحل X خمسة والجلوكوز 20 ٪ ومجسو 4 الثيامين الحل. تخزين كافة الحلول في 4 ° C.
2. إعداد "المخزون والغليسيرول"
الثقافة3. الحصول على "منحنيات النمو"
4. تحليل بيانات
5. تؤكد أن "التحيز العالمي" من 96-جيدا على ما يلي (اختياري)
ملاحظة: كل لوحة لوحة 96-جيدا الاستهلاكية والقارئ يمكن أن يسبب القياسات متحيزة. لتحقيق نتائج كمية دقيقة للغاية واستنساخه، تؤكد التحيز العالمي من لوحة 96-كذلك ينصح بشدة-
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وصف الأسلوب يوفر وسيلة لالتقاط دينامية النمو البكتيري بصورة مستمرة، والفائق باستخدام قارئ تنسيق 96-جيدا أن يأخذ قياسات الكثافة البصرية متعددة في فترات زمنية مختلفة (من دقائق إلى ساعات إلى أيام). ويمكن اكتساب منحنيات النمو لمجموعة متنوعة سلالات كولاي معربا عن مورثات مختلفة تحديداً في تجربة واحدة (الشكل 1A). بالمقارنة مع الطريقة الموصوفة، والطريقة التقليدية (مقايسة زيمبابوي) عموما يتطلب فترات زمنية أطول في أخذ العينات (الشكل 1B
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وتشمل الخطوات الحاسمة في البروتوكول إعداد الأسهم المشتركة أضعافاً مضاعفة زراعة الخلايا وتكرار نفس العينات في آبار متعددة في مختلف المواقف بشأن الميكروسكوبية. في السابق، بدأ الأطباء الثقافة من ثقافة ما قبل بين عشية وضحاها. وبينما قد يقلل هذا الأسلوب وقت تأخر النمو البكتيري، من الصعب تحقيق منحنيات النمو استنساخه. كما هو مبين في الشكل 2، أدت إلى القياسات المستقلين والغليسيرول الأرصدة السمكية المشتركة باستخدام منحنيات النمو متطابقة تقريبا، التي توفر نتائج دقيقة واستنساخه. كما هو موضح في
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ونحن نشكر تسوتشيا كوهية لتقديم المثال المقايسة زيمبابوي. هذا العمل جزئيا ماليا وأيد معونات للبحث العلمي (ج) رقم 26506003 (إلى بوي) من وزارة التربية والتعليم، والثقافة والرياضة، والعلوم والتكنولوجيا باليابان.
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| K2HPO4 | Wako | 164-04295 | |
| KH2PO4 | Wako | 166-04255 | |
| (NH4)2SO4 | Wako | 019-03435 | |
| MgSO4-7H2O | واكو | 138-00415 | |
| الثيامين-حمض الهيدروكلوريك | واكو | 201-00852 | |
| الجلوكوز | واكو | 049-31165 | |
| حمض الهيدروكلوريك | واكو | 080-01066 | |
| كبريتات الحديد (II) كبريتات هيبتاهيدرات (FeSO4-7H2O) | واكو | 094-01082 | |
| KOH | واكو | 168-21815 | |
| المركزي Glycerol | Wako | 075-00611 | |
| (50 مل ، معقم) | WATSON | 1342-050S | |
| أطراف ماصة ، 200 & micro ؛ L | WATSON | 110-705Y | |
| أطراف ماصة ، 1,000 & micro ؛ L | WATSON | 110-8040 | |
| Microtube (1.5 مل) | WATSON | 131-715C | |
| 8 ماصة متعددة القنوات | WATSON | NT-8200 | |
| PASORINA STIRRER | كواحد | 2-4990-02 | |
| أسطوانة زجاجية (200 مل) | AS ONE | 1-8562-07 | |
| الحموضة | AS ONE | AS800 / 1-054-01 | |
| Pipetman P-200 | GILSON | 1-6855-05 | |
| Pipetman P-1000 | GILSON | 1-6855-06 | |
| ماصات مصلية يمكن التخلص منها (10 مل) | SANPLATEC | SAN27014 | |
| ماصات مصلية يمكن التخلص منها (25 مل) | حامل أنابيب دقيقة SAN27015 | ||
| BM Bio | 801-02Y | ||
| Vortex | BM Bio | BM-V1 | |
| صفيحة كورنينج كوستار 96 بئر مع غطاء (قاع مسطح ، شفاف) | سيجما ألدريتش | كورنينج ، 3370 | |
| خزان كاشف كورنينج كوستار (50 مل) | سيجما ألدريتش | كورنينج ، 4870 | |
| Stericup GV PVDF (250 مل ، 0.22 ميكرو ؛ M) | Merck Millipore | SCGVU02RE | |
| Pipet-Aid XP | DRUMMOND | 4-000-101 | |
| Bioshaker (BR-23UM MR) | TAITEC | 0053778-000 | |
| خلية التخلص (1.5 مل) | Kartell | 1938 / 2-478-02 | |
| DU 730 Life Science UV / Vis Spectrophotometer | Beckman Coulter | A23616 | |
| EPOCH2 | BioTek | 2014- EP2-002 / EPOCH2T | |
| دورق (500 مل) | IWAKI | 82-0008 | |
| BIO مقعد نظيف | باناسونيك | MCV-B131F | |
| أنابيب زجاجية | NICHIDEN RIKA GLASS | P-10M ~ P-30 / 101019 | |
| سدادات مطاطية من السيليكون | ShinEtsu Polymer | T-19 | |
| سلالات بكتيرية | منظمة بنك الإجهاد ؛ المشروع الوطني للموارد الحيوية (NBRP) في اليابان |
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