Methodenartikel

Beurteilung der Antibiotika-induzierten Filamentierung in E. coli mittels Plating Assay und Durchflusszytometrie

26. September 2025

In diesem Artikel

Zusammenfassung

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

Quelle: Cayron, J. und Lesterlin, C. Multiskalige Analyse des Bakterienwachstums unter Stressbehandlungen. J. Vis. Exp. (2019)

Dieses Video zeigt das Verfahren zur Beurteilung der Filamentierung von E. coli und der DNA-Replikation unter zellteilungshemmender Antibiotikabehandlung unter Verwendung von Plattierung zur Messung der Lebensfähigkeit und Durchflusszytometrie zur Analyse der Zellgröße und des DNA-Gehalts.

Protokoll

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

1. Beschichtungs-Assay

ANMERKUNG: Der Plattierungsassay misst die Konzentration von Zellen, die in der Lage sind, eine koloniebildende Einheit (KBE) in den Kulturproben zu erzeugen. Dieses Verfahren zeigt die Geschwindigkeit, mit der sich eine Zelle in zwei lebensfähige Zellen teilt, und ermöglicht den Nachweis von Zellteilungsstopps (z. B. eine Erhöhung der bakteriellen Generationszeit der Zelllyse).

  1. Bereiten Sie 10-fache Serienverdünnungen bis zu 10-7 der 200 μl Kulturprobe in frischem Medium vor. Platte 100 μl der entsprechenden Verdünnung auf nicht-selektiven Luria-Bertani (LB) Agaroseplatten, um nach einer Inkubation über Nacht bei 37 °C zwischen 3 und 300 Kolonien zu erhalten.HINWEIS: Die serielle Verdünnung in frischem Medium muss schnell durchgeführt werden, um die bakterielle Teilung zu begrenzen. Alternativ könnten Forscher in Betracht ziehen, eine Kochsalzlösung ohne Kohlenstoffquelle zu verwenden, um Zellteilungen während des Verdünnungsprozesses zu verhindern.
  2. Zählen Sie am nächsten Tag die Anzahl der Kolonien, um die Konzentration lebensfähiger Zellen (KBE/ml) in jeder Kulturprobe zu bestimmen. Die KBE/ml ist als Funktion der Zeit für unbehandelte und behandelte Zellkulturen darzustellen.

2. Durchflusszytometrie

ANMERKUNG: Der folgende Abschnitt beschreibt die Vorbereitung von Zellproben für die durchflusszytometrische Analyse. Diese Analysetechnik zeigt die Verteilung der Zellgröße und des DNA-Gehalts für eine große Anzahl von Zellen. Wenn möglich, wird empfohlen, die Durchflusszytometrie-Proben sofort zu verarbeiten. Alternativ können die Proben auf Eis aufbewahrt werden (bis zu 6 Stunden) und am Ende des Tages gleichzeitig analysiert werden, nachdem die Plattierung und die Mikroskopie durchgeführt wurden.

  1. Verdünnen Sie die 250 μl der Kulturprobe, um 250 μl bei einer Konzentration von ~15.000 Zellen/μl (entsprechend einem OD600 nm ~ 0,06) in frischem Medium bei 4 °C zu erhalten.
    ANMERKUNG: Die Inkubation auf Eis wird das Wachstum und die morphologische Veränderung der Zellen begrenzen. Alternativ kann der Benutzer eine Fixierung der Zellen in 75%igem Ethanol in Betracht ziehen, wie es normalerweise für die Durchflusszytometrie empfohlen wird.
  2. Für die DNA-Färbung mischen Sie die Bakterienprobe mit einer 10 μg/ml-Lösung des DNA-Fluoreszenzfarbstoffs (Verhältnis 1:1) und inkubieren Sie sie 15 Minuten lang im Dunkeln, bevor Sie die Probe analysieren.
  3. Geben Sie die Probe mit einer Durchflussrate von ~120.000 Zellen/min in das Durchflusszytometer. Erfassen Sie vorwärts gestreutes (FSC) und seitlich gestreutes (SSC) Licht sowie DNA-Fluoreszenzfarbstoff-Fluoreszenzsignal (FL-1) mit den entsprechenden Einstellungen.
  4. Stellen Sie die FSC- und FL-1-Zelldichte-Histogramme dar, um die Verteilung der Zellgröße und des DNA-Gehalts in der Zellpopulation darzustellen.

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
AgaroseBioRad1613100Zertifizierte Molekularbiologie Agarose
Attune NxT Akustisches FokussierungszytometerThermoFisher wissenschaftlichNr. A24858Zytometer
E. coli-Stamm mit chromosomaler Insertion für eine hupA-mCherry-Fusion  Erzeugt durch P1-Transduktion von hupA-mCherry in E. coli MG1655
Luria-Bouillon Agarose MediumMP Biomedizin3002232Wachstumsmedium für den Plattierungsassay
SYTO9 Grün fluoreszierende Nukleinsäure-FärbungThermoFisher wissenschaftlichNr. S34854DNA-Fluoreszenzfarbstoff

Nachdrucke und Genehmigungen

Genehmigung beantragen, um den Text oder die Abbildungen dieses JoVE-Artikels zu verwenden

Genehmigung beantragen

Schlagwörter

E coli FilamentierungAntibiotikabehandlungDNA F rbungZellgr enanalyseDNA Gehaltsmessungberlebensf higkeitseinsch tzungSerielle Verd nnungFluoreszenzfarbstoff

Verwandte Artikel