一种饲养方法 黑腹果蝇 在无菌和已知菌条件下进行培养的方法被介绍。果蝇胚胎在次氯酸钠中脱去卵壳,无菌转移至无菌培养基中,并在密闭容器中饲养。通过将细菌接种至培养基和胚胎,可建立已知菌关联,细菌的存在通过全虫涂板法确认 果蝇 匀浆液
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一种饲养方法 黑腹果蝇 在无菌和已知菌条件下进行培养的方法被介绍。果蝇胚胎在次氯酸钠中脱去卵壳,无菌转移至无菌培养基中,并在密闭容器中饲养。通过将细菌接种至培养基和胚胎,可建立已知菌关联,细菌的存在通过全虫涂板法确认 果蝇 匀浆液
近年来,微生物对多种动物特征和行为的影响日益受到关注。果蝇 黑腹果蝇 是研究微生物与动物宿主相互作用的模型,得益于能够大规模培养大量样本的方法 果蝇 在无微生物(无菌)条件下,或与定义明确的微生物群落(已知菌群)共同培养。本文概述了一种样本采集方法 果蝇 胚胎、次氯酸盐去壳与灭菌,以及转移至无菌培养基。将灭菌后的胚胎转移至50 ml离心管中的无菌培养基内,发育中的幼虫和成虫在试管打开前始终保持无任何外源微生物的状态。 Alternatively,可通过将目标微生物接种至无菌培养基和胚胎,培育具有特定菌群组成的果蝇。我们描述了引入4种细菌物种以建立代表性已知菌群微生物组的方法 果蝇 最后,我们描述了确认细菌群落组成的方法,包括检测是否为无菌 果蝇 成年后仍保持无菌状态。
大多数动物从出生到死亡都与细菌(“微生物群”)密切相关1无菌动物与有菌动物的比较研究表明,微生物会影响动物健康的多个方面,包括代谢、营养、血管、肝脏、呼吸、免疫、内分泌和神经功能2果蝇 黑腹果蝇 是研究微生物存在条件下多种过程的关键模型3,4 以及研究微生物群对动物健康的影响5,6没有一种细菌物种存在于所有个体中(“核心”),但 醋酸杆菌 和 乳酸杆菌 在实验室饲养和野外捕获的样本中,该物种在微生物群中均占数量优势 D. melanogaster. 其他 醋杆菌科 (包括 Komagataeibacter 和 Gluconobacter), 厚壁菌门 (例如 肠球菌 和 Leuconostoc,以及 肠杆菌科 频繁存在于 果蝇 丰度较低或丰度较高但出现不规律的个体7-12.
微生物群 果蝇 在世代内和世代间,哺乳动物的表现不稳定14,19微生物群落的不稳定性在测量依赖微生物群的性状时可能导致表型噪声。例如, 醋杆菌科 影响脂质(甘油三酯)的储存 果蝇15-18。如果 醋杆菌科 在一个试管中的果蝇数量多于另一个试管中的果蝇数量19,同基因型果蝇可能具有不同的表型20解决小鼠肠道微生物群不一致问题的方案14 自20世纪60年代以来,通过向每一代新生小鼠仔鼠引入由8种优势微生物组成的明确定义的菌群(改良Schaedler菌群),确保每只仔鼠均暴露于相同的关键小鼠肠道微生物成员。该方法即使在微生物群并非研究主要目标的情况下,也能有效控制微生物群的组成。32,并为确保在多种实验条件下关键微生物的存在提供了先例。
定义微生物对...的影响 果蝇 营养,已开发出多种建立无菌果蝇品系的方案,包括对胚胎(无论是来源 从头合成 每一代或通过转移至无菌饮食进行代际维持)以及抗生素处理13不同的方法各有优势,例如抗生素处理和连续传代操作简便、快速,而后者在控制混杂变量方面更具优势 从头合成 去壳例如,卵密度、残留污染微生物、抗生素的脱靶效应)。无论采用何种制备方法,向无菌胚胎引入特定微生物种类均可实现培养 果蝇 具有明确定义的(“已知菌群”)微生物群落。或者,可模拟使用 Schaedler 菌群的方法,将该菌群接种至常规孵化的卵中(仅执行步骤 6–7),以确保每个试管中均存在影响性状的微生物,从而避免因微生物群不一致带来的复杂性。本文描述了无菌及已知菌群果蝇的培养方案 果蝇 由 从头合成 胚胎去壳,以及确认引入或污染的微生物类群的存在。
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1. 培养细菌(在挑选卵子前约1周开始)
2. 准备无菌饮食
3. 准备产卵笼
4. 收集卵子
5. 脱去卵壳并转移至无菌培养基
6. 使用4种细菌制备无菌果蝇
7. 测定菌落形成单位载量/检测无菌性
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通过无菌蝇全虫匀浆后未分离出任何CFU来确认无菌蝇的成功培育 D. melanogaster 成人(图1)。或者,如果涂布的匀浆产生菌落,则说明冻存管已被污染,应予以丢弃。对于已知菌群果蝇,四种细菌分离株均分离自5只成年雄蝇的混合样本,表明与成年果蝇相关的可存活菌落总数(CFU)存在差异图1)。每种细菌具有独特的形态,可通过视觉加以区分(图2)。如果未检测到一种或多种菌落类型,则可能在制备细菌接种物时出现错误(例如, 洗涤、标准化、混合)或相应物种可能与培养条件不兼容(例如, 果蝇 密度23 或基因型24)。为排除技术误差,建议在接种果蝇培养瓶后立即取部分细菌混合物进行平板接种(步骤 6.2)。
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本文所述方法是胚胎去壳的多种方法之一8,11,18,25,26,27,此外还有其他无菌果蝇培养方法,包括无菌成虫的连续传代18,27或抗生素处理13,18。其他去壳方法包括乙醇洗涤,以及缩短11,25,26或延长8次氯酸盐处理时间。不同的洗涤步骤可能有助于培养不同基因型的果蝇:在之前的一项研究中,约100种黑腹果蝇(Drosophila)基因型中大多数在采用本文所述方法(不使用乙醇洗涤)培养时可获得无菌个体,但部分品系受到污染而被弃用24。或许若采用乙醇洗涤或更长时间的次氯酸盐处理,这些受污染的品系也能成功获得无菌个体。如果按照本文所述方法无法为特定宿主基因型获得无菌果蝇,我们建议采用乙醇冲洗或延长次氯酸盐处理时间以解决该问题。
当进行连续传代时 黑腹果蝇 使用时,通过此处所述的去卵壳方法获得无菌的亲代,后续世代在生物安全柜中通过无菌转移进行维持,可选择是否添加抗生素18,27连续传代比每代重新...
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作者无任何利益冲突需要披露。
本方案的部分细节在 Adam Dobson 博士的协助下进行了优化,他同时还对稿件提出了有益的修改意见。本研究工作由美国国立卫生研究院基金会(FNIH)资助,资助编号 R01GM095372(JMC、A(CN)W、AJD 和 AED);FNIH 资助编号 1F32GM099374-01(PDN);以及杨百翰大学启动资金(JMC、MLK、MV)。出版费用由杨百翰大学生命科学学院及植物与野生动物科学系提供支持。
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| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 啤酒酵母 | MP Biomedicals, LLC. | 903312 | http://www.mpbio.com/product.php?pid=02903312 |
| 葡萄糖 | Sigma Aldrich | 158968-3KG | http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/158968?lang=en®ion=US |
| 琼脂 | Fisher--Lab Scientific | fly802010 | https://www.fishersci.com/shop/products/drosophila-agar-8-100mesh-10kg/nc9349177 |
| Welch's 100% 葡萄汁浓缩液 | 沃尔玛或其他杂货店 | 9116196 | http://www.walmart.com/ip/Welch-s-Frozen-100-Grape-Juice-Concentrate-11.5-oz/10804406 |
| 饲养瓶:32 盎司半透明圆形熟食容器 | Webstaurant Store | 999L5032Y | http://www.webstaurantstore.com/newspring-delitainer-sd5032y-32-oz-translucent-round-deli-container-24-pack/999L5032Y.html |
| 半透明圆形熟食容器盖 | Webstaurant Store | 999YNL500 | http://www.webstaurantstore.com/newspring-delitainer-ynl500-translucent-round-deli-container-lid-60-pack/999YNL500.html |
| 储存瓶 | Genesee Scientific | 32-130 | https://geneseesci.com/shop-online/product-details/?product=32-130 |
| Droso-Plugs | Genesee Scientific | 49-101 | https://geneseesci.com/shop-online/product-details/?product=49-101 |
| 尼龙筛网 | Genesee Scientific | 57-102 | https://geneseesci.com/shop-online/product-details/715/?product=57-102 |
| 塑料衬套 | Home Depot | 100404002 | http://www.homedepot.com/p/Carlon-1-in-Non-Metallic-Terminal-Adapter-E943FR-CTN/100404002 |
| 塑料衬套盖 | Home Depot | 100153897 | http://www.homedepot.com/p/1-1-4- in-Rigid-Plastic-Insulated-Bushing-2-Pack-27529/100153897 |
| 样本杯 | MedSupply Partners | K01-207067 | http://www.medsupplypartners.com/covidien-specimen-containers.html |
| Repeater M4 | Eppendorf | 4982000322 | https://online-shop.eppendorf.us/US-en/Manual-Liquid-Handling-44563/Dispensers--Burettes-44566/Repeater-M4-PF-44619.html |
| 50 ml 离心管 | TrueLine Centrifuge Tubes | TR2003 | https://www.lpsinc.com/Catalog4.asp?catalog_nu=TR2003 |
| 食物盒 | USA Scientific | 2316-5001 | http://www.usascientific.com/search.aspx?find=2316-5001 |
| Lysing Matrix D 散装 | MP Biomedicals, LLC. | 116540434 | http://www.mpbio.com/search.php?q=6540-434&s=Search |
| 滤芯吸头,300 μl | USA Scientific | 1120-9810 | http://www.usascientific.com/search.aspx?find=1120-9810 |
| 培养皿 | Laboratory Product Sales | M089303 | https://www.lpsinc.com/Catalog4.asp?catalog_nu=M089303 |
| 乙醇 | Decon Laboratories, INC. | 2701 | http://www.deconlabs.com/products.php?ID=88 |
| 画笔 | 沃尔玛 | 5133 | http://www.walmart.com/ip/Chenille-Kraft-5133-Acrylic-Handled-Brush-Set-Assorted-Sizes-colors-8-Brushes-set/41446005 |
| 镊子 | Fisher | 08-882 | https://www.fishersci.com/shop/products/fisherbrand-medium-pointed-forceps-3/p-128693 |
| 家用漂白剂(6-8% 次氯酸盐) | 沃尔玛 | 550646751 | http://www.walmart.com/ip/Clorox-Concentrated-Regular-Bleach-121-fl-oz/21618295 |
| 通用蛋白胨 | Genesee Scientific | 20-260 | https://geneseesci.com/shop-online/product-details/?product=20-260 |
| 酵母提取物 | Fisher Scientific | BP1422-500 | https://www.fishersci.com/shop/products/fisher-bioreagents-microbiology-media-additives-yeast-extract-3/bp1422500?matchedCatNo=BP1422500 |
| 磷酸氢二钾 | Sigma Aldrich | P3786-1KG | http://www.sigmaaldrich.com/catalog/search?term=P3786-1KG&interface=All& N=0&mode=match%20partialmax&lang= en®ion=US&focus=product |
| 柠檬酸铵 | Sigma Aldrich | 25102-500g | http://www.sigmaaldrich.com/catalog/search?term=25102-500g&interface=All&N =0&mode=match%20partialmax&lang= en®ion=US&focus=product |
| 乙酸钠 | VWR | 97061-994 | https://us.vwr.com/store/catalog/product.jsp?catalog_number=97061-994 |
| 硫酸镁 | Fisher Scientific | M63-500 | https://www.fishersci.com/shop/products/magnesium-sulfate-heptahydrate-crystalline-certified-acs-fisher-chemical-3/m63500?matchedCatNo=M63500 |
| 硫酸锰 | Sigma Aldrich | 10034-96-5 | http://www.sigmaaldrich.com/catalog/search?term=10034-96-5&interface=CAS%20No.&N=0&mode=match %20partialmax&lang=en®ion =US&focus=product |
| MRS 粉末 | Sigma Aldrich | 69966-500G | http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/69966?lang=en®ion=US |
| 96 孔板读板仪 | BioTek (Epoch) | NA | http://www.biotek.com/products/microplate_detection/epoch_microplate_ spectrophotometer.html |
| 1.7 ml 离心管 | USA Scientific | 1615-5500 | http://www.usascientific.com/search.aspx?find=1615-5500 |
| 滤芯吸头,1,000 μl | USA Scientific | 1122-1830 | http://www.usascientific.com/search.aspx?find=1122-1830 |
| 96 孔板 | Greiner Bio-One | 655101 | https://shop.gbo.com/en/usa/articles/catalogue/article/0110_0040_0120_0010/ 13243/ |
| 陶瓷珠 | MP Biomedicals, LLC. | 6540-434 | http://www.mpbio.com/product.php?pid=116540434 |
| 组织匀浆器 | MP Biomedicals, LLC. | 116004500 | http://www.mpbio.com/product.php?pid=116004500 |
| 一级生物安全柜 | Thermo Scientific | Model 1395 | http://www.thermoscientific.com/en/product/1300-series-class-ii-type-a2-biological-safety-cabinet-packages.html |
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An erratum was issued for: Rearing the Fruit Fly Drosophila melanogaster Under Axenic and Gnotobiotic Conditions. The Protocol was updated.
Step 6.1.4.2 of the Protocol was updated from:
If using the 4 species described here, normalize cells to equivalent colony forming unit (CFU)/ml densities (OD600 to CFU conversion determined previously20) using this equation:
E = ((O-B) x V x D)/C
where E = volume to resuspend pellet in (μl), O = OD600 bacteria, B = OD600 blank media, D = fold-dilution, V = µl bacterial culture prior to centrifugation, C = OD600 of predetermined constant. See Supplemental Code File for examples of calculations using these equations. For spectrophotometers that automatically blank, use "O" in place of "O-B".
Note: The predetermined constants (units OD600, normalized to 107 CFU ml-1, constants derived in20) are as follows: A. tropicalis (0.052), A. pomorum (0.038), L. brevis (0.056), L. plantarum (0.077).
to:
If using the 4 species described here, normalize cells to equivalent colony forming unit (CFU)/ml densities (OD600 to CFU conversion determined previously20) using this equation:
E = ((O-B) x V x D)/C
where E = volume to resuspend pellet in (μl), O = OD600 bacteria, B = OD600 blank media, D = fold-dilution, V = µl bacterial culture prior to centrifugation, C = OD600 of predetermined constant. See Supplemental Code File for examples of calculations using these equations. For spectrophotometers that automatically blank, use "O" in place of "O-B".
Note: The predetermined constants (units OD600, normalized to 107 CFU ml-1, constants derived in20) are as follows: A. tropicalis (0.053), A. pomorum (0.038), L. brevis (0.077), L. plantarum (0.056).