方法文章

模型线虫秀丽隐杆线虫天然微生物群的分离和表征

DOI：

10.3791/64249

⸱

2022年8月17日

 ,  ,  , 
1Evolutionary Ecology and Genetics, University of Kiel, 2Max-Planck-Institute for Evolutionary Biology

本文内容

摘要

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

秀丽隐杆线虫 是生物学中的主要模式物种之一，但几乎所有的研究都是在没有其天然相关微生物的情况下进行的。这里描述的方法将有助于提高我们对相关微生物多样性的理解，作为未来 功能性秀丽隐杆线虫 研究的基础。

摘要

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

线虫秀 丽隐杆线虫 与自然界中各种各样的微生物相互作用。一般来说， 秀丽隐杆线虫 常见于腐烂的植物物质中，尤其是苹果或堆肥堆等腐烂的水果。它还与某些无脊椎动物宿主有关，如蛞蝓和木虱。这些栖息地富含微生物，这些微生物是 秀丽隐杆 线虫的食物，也可以持续地定植线虫肠道。迄今为止，原生 秀丽隐杆线虫 微生物群在栖息地和地理位置上的确切多样性和一致性尚不完全清楚。在这里，我们描述了一种从自然界中分离秀 丽隐杆线 虫并表征蠕虫微生物群的合适方法。线虫可以很容易地从堆肥材料、腐烂的苹果、蛞蝓中分离出来，或者通过将苹果放在堆肥堆上来吸引线虫。在北半球发现 秀丽隐杆线虫 的黄金时间是 9 月至 11 月。通过将底物浸入缓冲溶液中，可以将蠕虫从收集的底物材料中洗掉，然后收集线虫并将其转移到线虫生长培养基或PCR缓冲液上以进行后续分析。我们进一步说明了如何使用样品来分离和纯化蠕虫相关微生物，并处理蠕虫以进行微生物群落组成的16S核糖体RNA分析。总体而言，所描述的方法可能会激发对跨栖息地和地理位置的秀 丽隐杆 线虫微生物群特征的新研究，从而有助于全面了解线虫微生物群的多样性和稳定性，作为未来功能研究的基础。

引言

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

在自然界中，秀丽隐杆线虫常见于腐烂的植物物质中，尤其是苹果等腐烂的水果或堆肥堆1。它还与某些无脊椎动物宿主有关，例如蛞蝓和木虱2，3。这些栖息地富含微生物，它们不仅可以作为蠕虫的食物，还可以与蠕虫形成稳定的联系。关于天然伴生微生物多样性的信息仅在2016年发布4，5，6。从那时起，这些和最近的一些研究表明，秀丽隐杆线虫与多种细菌和真菌有关，最常见的包括假单胞菌属、肠杆菌、赭石杆菌、欧文氏菌、Comamonas、葡萄糖酸杆菌和其他几种细菌6，7，8。几种相关的细菌可以稳定地定植在蠕虫肠道中，尽管不是全部6，9，10，<....

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

方案

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. 缓冲液和培养基的制备

  1. 通过将5.85gNaCl，1.123gK 2 HPO 4，5.926gKH 2 PO4和1L去离子H2O加入烧瓶中并在121°C高压灭菌20分钟来制备S缓冲液。
  2. 通过添加含有 1.2% （w/v） 羟甲基纤维素（引起培养基粘度的物质）、5 mg/mL 胆固醇、1 mM MgSO4、1 mM CaCl2 和 0.1% （v/v） 丙酮的 S 缓冲液来制备粘性培养基。高压灭菌并搅拌粘性介质，直到其完全均匀。
    注意:这可能需要数小时。此外，S缓冲液可以直接制备并添加到粘性介质中，而无需事先灭菌。
  3. 通过将 3 g KH 2 PO 4、6 g NA 2 HPO4·2 H 2 O、5 g NaCl 和 1 L 去离子 H2O 加入 1 L 烧瓶来制备 M9 缓冲液。高压灭菌溶液，冷却后，加入1 mL的1 M MgSO4（123.24 g MgSO4·7H 2 O在500 mL去离子H2O中，过滤灭菌）。
  4. 通过将 5 mL Trit....

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

结果

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

线虫秀丽隐杆线虫经常出现在分解的水果中，例如苹果，以及堆肥样本。在德国北部，秀丽隐杆线虫以及同类物种（特别是C. remanei，但也包括C. briggsae）主要在9月至11月2日发现。线虫最常见于分解植物物质，尤其是苹果或梨等腐烂的水果，以及堆肥，特别是显示出高分解等级的材料。水果和堆肥样品可以带入实验室（图3A，B），分布在培养皿中（图3C，D），随后浸没在液体或粘性介质中，迫使蠕虫离开基质材料并游到培养基表面（图3E，F）。此后，可以收集蠕虫，转移到琼脂平板或微量离心管上，并使用诊断PCRs2，6，

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

讨论

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

线虫秀丽隐杆线虫是生物学研究中研究最深入的模式生物之一。它是由悉尼·布伦纳（Sydney Brenner）在1960年代引入的，最初是为了了解神经系统的发展和功能29。从那时起，秀丽隐杆线虫已成为研究所有生物学科基本过程的强大模型，包括行为生物学、神经生物学、衰老、进化生物学、细胞生物学、发育生物学和免疫学。它的成功基于优势特性的独特组合，包括大约3天的短生成时间，易于培养，透明的身体（允许有效的表型），冷冻存活，有效的灭菌和发育同步，以及通过诱变，CRISPR-Cas或RNAi进行遗传操作的有效方法。今天，秀丽隐杆线虫在全球大约1，500个实验室中进行研究。当悉尼·布伦纳（Sydney Brenner）首次在实验室中建立秀丽隐杆线虫作为模型系统时，他在革兰氏阴性细菌大肠杆菌OP50上培养了食菌线虫作为食物来源。从那时起，秀丽隐杆线虫一直在世界各地的实验室中对大肠杆菌OP50进行单氧烯培养29。此外，秀丽隐杆线.......

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

披露

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

我们声明我们没有利益冲突。

致谢

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

我们感谢德国科学基金会的财政支持（关于超生物起源和功能的1182合作研究中心的项目A1.1和A1.2）。我们感谢舒伦堡实验室成员的建议和支持。

....

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
COMSOL多物理场仿真软件

参考文献

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Schulenburg, H., Félix, M. -A. The natural biotic environment of Caenorhabditis elegans. Genetics. 206 (1), 55-86 (2017).
  2. Petersen, C., Dirksen, P., Prahl, S., Strathmann, E. A., Schulenburg, H.

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

重印与许可

申请许可以重复使用本 JoVE 文章的文本或图表

申请许可

标签

Caenorhabditis Elegans MicrobiotaNematode IsolationMicrobiota CharacterizationHost Microbe Interactions16S Ribosomal RNABacterial DNA ExtractionPure Bacterial CultureNematode Growth MediumBead HomogenizerPCR Amplification

相关文章