细菌编码各种机制,参与细菌间竞争。在这里,我们提出了一个基于培养的协议,用于描述细菌分离物之间的竞争相互作用,以及它们如何影响混合种群的空间结构。
方法文章
细菌编码各种机制,参与细菌间竞争。在这里,我们提出了一个基于培养的协议,用于描述细菌分离物之间的竞争相互作用,以及它们如何影响混合种群的空间结构。
本手稿描述了一种基于培养的共生测定,用于检测和描述两种细菌群体之间的竞争相互作用。该方法采用稳定的质粒,使每个种群分别具有不同的抗生素抗性能力和荧光蛋白,用于选择和视觉鉴别。在这里,我们描述了竞争维布里奥菲舍尔菌株的制备和联合孵化、荧光显微镜成像和定量数据分析。这种方法很简单,产生快速的结果,并可用于确定一个种群是杀死还是抑制另一个种群的生长,以及竞争是通过可扩散的分子进行中介的,还是需要直接的细胞-细胞接触。由于每个细菌群体表达不同的荧光蛋白,因此测定允许在混合菌群中对相互竞争的人群进行空间歧视。虽然所述方法使用共生细菌V. 菲舍尔使用针对该物种优化的条件执行,但该协议可以适用于大多数可培养的细菌分离物。
本手稿概述了一种基于培养的方法,用于确定两种细菌分离物是否具有竞争性相互作用。在研究混合种群时,评估细菌分离物相互作用的程度非常重要,特别是分离物是否通过干扰机制直接竞争。干扰竞争是指一个人口直接抑制增长或杀死竞争对手1的相互作用。这些相互作用是重要的识别,因为它们可以有深刻的影响微生物群落的结构和功能2,3。
微生物竞争机制已广泛发现来自不同环境的细菌基因组,包括宿主相关细菌和自由生存细菌4、5、6、7 8,9.已经描述了各种竞争策略10,11包括可扩散的机制,如杀菌化学品1,12和分泌抗菌肽13,以及需要细胞-细胞接触将抑制作用剂转移到目标细胞9、14、15、16、17的接触依赖机制,18.
虽然基于培养的共育物在微生物学5、8、19中常用,但本手稿概述了如何使用测定来描述竞争机制,以及适应与其他细菌物种一起使用的协议。此外,此方法还描述了分析和呈现数据的多种方法,以回答有关竞争交互性质的不同问题。虽然本文所述技术以前曾用于识别共生Vibrio Fischeri细菌19共生菌株之间特定竞争背后的细菌间杀灭机制,但它们适用于许多细菌物种,包括环境分离物和人类病原体,可用于评估接触依赖性和可扩散的竞争机制。协议中的步骤可能需要优化其他细菌种类。鉴于更多的模型系统正在扩大他们的研究,从同源生物的使用,包括不同的基因型10,16,20,21,这种方法将是一个宝贵的资源寻求了解竞争如何影响多菌株或多物种系统的研究人员。
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1. 为联合孵化准备菌株
2. 金孵化菌菌株
3. 使用荧光显微镜可视化培养
4. 数据分析
5. 确定交互是否与联系人相关
注:如果您发现一种菌株杀死或抑制参考菌株,则相互作用可能是可扩散的或接触相关的。要确定相互作用是否依赖于细胞-细胞接触,请执行与上述步骤 1-2 所述的共孵化测定,并进行以下修改。
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为了评估细菌群之间的竞争相互作用,为V.fischeri开发并优化了联合孵育测定方案。该方法利用编码抗生素抗性基因和荧光蛋白的稳定质粒,允许每个菌株的微分选择和视觉鉴别。通过分析从共孵化测定中收集的数据,可以识别相互作用的竞争结果和相互作用的机制。例如,使用V.菲舍尔基分离物进行了以下实验。凝结菌株含有两个稳定的质粒之一:pVSV102表示卡那霉素抗性,GFP+,或pVSV208表示氯霉素抗性,DsRed®。在样本数据中,菌株以1:1的比例混合,在LBS琼脂板上孵育5小时。作为一种控制处理,参考菌株的差分标记版本相互结合。实验处理采用参考应变(带压pVSV102)和竞争对手应变1或竞争对手应变2(波林pVSV208)。进行。如上文所述,每个菌株的培养物都进行了制备和孵化,如图1和图2所示。
在
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上述共育测定为发现细菌间竞争提供了一种强有力的方法。这种方法可以识别V.fischeri分离和描述竞争机制之间的特定竞争19。虽然所述方法针对海洋细菌V.菲舍尔进行了优化,但可以轻松修改,以适应其他细菌种类,包括临床和环境分离物。需要注意的是,竞争机制通常有条件地受到5、6、23、24、25、26、27的制约。,28,因此生长条件(如摇动与站立培养、温度等)和介质类型(如含盐量)的微小差异可以显著影响结果。因此,对于不同的细菌...
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作者没有什么可透露的。
我们要感谢审阅者提供的有用反馈。A.N.S.由戈登和贝蒂·摩尔基金会通过授予GBMF 255.03向生命科学研究基金会提供支持。
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| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 1.5 mL 微量离心管 | Fisher | 05-408-129 | |
| 10 μL 多通道移液器 | |||
| 100 μL 多通道移液器 | |||
| 300 μL 多通道移液器 | |||
| 10 μL 单通道移液器 | |||
| 20 μL 单通道移液器 | |||
| 200 μL 单通道移液器 | |||
| 1,000 μL 单通道移液器 | |||
| 24 孔板 | Fisher | 07-200-84 | 带盖无菌 |
| 96 孔板 | VWR | 10062-900 | 带盖无菌 |
| 计算器 | |||
| 氯霉素 | Sigma | C0378 | 原液(乙醇中 20 mg/mL);培养基中的终浓度(2 &μ;g/mL LBS) |
| 荧光解剖显微镜,带相机和成像软件 | |||
| 镊子 | Fisher | 08-880 | |
| 硫酸卡那霉素 | Fisher | BP906-5 | 原液(100 mg/mL 水溶液,过滤灭菌);培养基中的最终浓度(1 μg/mL LBS) |
| 硝酸纤维素膜 (FS MCE, 25MM, NS) | Fisher | SA1J788H5 | 0.22 &μ;m 硝酸纤维素膜(100 个/包) |
| 培养皿 | Fisher | FB0875713 | 无菌带盖 |
| 分光光度计 | |||
| 半微量比色皿 | VWR | 97000-586 | |
| TipOne 0.1-10 μL 启动系统 | USA Scientific | 1111-3500 | 10 架 |
| TipOne 200 μL 启动系统 | USA Scientific | 1111-500 | 10 架 |
| TipOne 1000 μL 启动系统 | USA Scientific | 1111-2520 | 10 架 |
| Vortex | |||
| 名称 | >Company | 目录号 | 评论 |
| LBS 培养基 | |||
| 1 M Tris 缓冲液 (pH ~7.5) | 50 mL 1 M 储备缓冲液(62 mL HCl、938 mL 去离子水、121 g Trizma 基础) | ||
| 琼脂 | Technical Fisher | DF0812-17-9 | 15 g(仅添加用于板) |
| 去离子水 | 950 mL | ||
| 氯化钠 | Fisher | S640-3 | 20 g |
| 胰蛋白胨 | Fisher BP97265 | 10 g | |
| 酵母提取物 | Fisher | BP9727-2 | 5 g |
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