Methodenartikel

Kultivierung und Isolierung kapselbildender pathogener Bakterienstämme

29. August 2025

In diesem Artikel

Zusammenfassung

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Quelle: Feltwell, T., et.al. Trennung von Bakterien nach Kapselmenge unter Verwendung eines diskontinuierlichen Dichtegradienten. J. Vis. Exp. (2019)

Dieses Video zeigt die Präparation und Charakterisierung von Bakterienstämmen mit unterschiedlicher Kapselproduktion. Pathogene Stämme, die unterschiedliche Mutationen in kapselbezogenen Genen tragen, werden kultiviert, in flüssigen Medien gezüchtet und einer Zentrifugation unterzogen, um Kapselphänotypen anhand der Pelletdichte zu unterscheiden. Die Pufferbehandlung wird verwendet, um die Zellen zu waschen und zu stabilisieren, während ihre Kapselstrukturen erhalten bleiben.

Protokoll

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1. Vorbereitung von Bakterienstämmen oder Mutantenbibliotheken

1. Streichen Sie die zu testenden Stämme auf geeigneten Agarplatten aus. Dies sind Lagerplatten für das Experiment.

1. Inkubieren Sie die Platten über Nacht bei der gewünschten Temperatur, um einzelne Kolonien zu erhalten. Für dieses Experiment kultivierte man K. pneumoniae (NTUH-K2044 und ATCC43816 Stämme) auf Luria-Bouillon (LB)-Agar bei 37 °C und S. pneumoniae (23F Wildtyp und 23F Δcps) auf Blutagar in einem befeuchteten Kerzenglas bei 37 °C.

2. Nehmen Sie eine einzelne Kolonie von einer Vorratsplatte (Schritt 1.1), um 10 ml geeignete Brühe mit einer sterilen Schlaufe oder einem Cocktailseriesel zu impfen. Für das Screening von zufälligen Mutantenbibliotheken inokulieren Sie die Bouillon mit 10 μl des zufälligen Mutantenbibliotheksbestands (TraDIS Library).

1. Inkubieren Sie K. pneumoniae-Stämme in salzarmen LB-Medien bei 37 °C unter Schütteln und S. pneumoniae-Stämme in Hirn-Herz-Infusionsmedien (BHI) statisch bei 37 °C.

2. Übertragen Sie die Übernachtkultur auf ein 15-ml-Röhrchen und zentrifugieren Sie sie in einer Tischzentrifuge für 10 Minuten bei 3.200 x g in ausschwenkbaren Eimern mit 15-ml-Röhrcheneinsätzen und aerosoldichten Deckeln.

3. Entsorgen Sie den Überstand und resuspendieren Sie das Pellet in 2 mL 1x phosphatgepufferter Kochsalzlösung (PBS).

HINWEIS: Entsorgen Sie den Überstand über den entsprechenden Weg über flüssige biologische Abfälle im Labor. Der Zweck der Zentrifugations- und Resuspensionsschritte (1.2.2 und 1.2.3) besteht darin, die Bakterien für eine einfache Visualisierung auf dem Gradienten zu konzentrieren. Auf Wunsch können Bakterienkulturen direkt auf den Gradienten geladen werden. Stark verkapselte Stämme bilden möglicherweise kein dichtes Pellet. In diesem Fall entfernen Sie so viel Überstand wie möglich, ohne Bakterienzellen zu entfernen, fügen Sie 1x PBS zu einem Endvolumen von 5 ml hinzu und resuspendieren Sie das Pellet. Setzen Sie das Protokoll mit Schritt 1.2.5 fort.

5. Zentrifugieren Sie die Röhrchen wie in Schritt 1.2.2 beschrieben.

6. Entsorgen Sie den Überstand und resuspendieren Sie das Pellet in 2 mL 1x PBS. Die Zellen sind nun einsatzbereit.

HINWEIS: Die Dichte der bakteriellen Zellsuspension ist nicht kritisch, muss aber für die Visualisierung im Gradienten ausreichend sein. Es wird ein Mindest-OD600 (optische Dichte bei 600 nm) von 4 empfohlen.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Zentrifuge 5810R mit Rotor A-4-81 und 500 mL EimerEppendorf5810 718.007
Adapter für 15 mL RöhrchenEppendorf5810 722.004
Festrotor F-34-6-38Eppendorf5804 727.002
2,6 auf 7 mL RöhrchenadapterEppendorf5804 739.000
Zentrifuge 5424 inkl. Rotor FA-45-24-11Eppendorf5424 000.460
2 mL RöhrchenEppendorf0030 120.094
1,5 mL RöhrchenEppendorf0030 120.086
P1000 Pipette und Spitzen
P200 Pipette und Spitzen

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Schlagwörter

Bakterielle KapselbildungKapselph notyp AnalyseDichtegradientenzentrifugationVorbereitung von BakterienkulturenVariation der KapselproduktionPufferbehandlungsstabilisierungPellet DichtetrennungErhalt der KapselstrukturInkubation in fl ssigen Medien

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