Methodenartikel

Studium der oxidativen Stress verursachten Mitis Gruppe Streptokokken in Caenorhabditis elegans

DOI:

10.3791/59301

23. März 2019

In diesem Artikel

Zusammenfassung

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Der Fadenwurm Caenorhabditis Elegans ist ein hervorragendes Modell, Wirt-Pathogen Interaktionen zu zergliedern. Hier beschrieben, ist ein Protokoll zu infizieren den Wurm mit den Mitgliedern der Gruppe Streptokokken Mitis und Aktivierung der oxidativen Stress-Reaktion gegen H2O2 produziert von dieser Gruppe von Organismen zu bestimmen.

Zusammenfassung

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Caenorhabditis Elegans (C. Elegans), eine freilebende Nematode, entstanden als ein attraktives Modell für Wirt-Pathogen Interaktionen zu untersuchen. Die vorgestellte Protokoll verwendet dieses Modell um die Pathogenität von Mitis Gruppe Streptokokken über die Herstellung von H2O2verursacht zu bestimmen. Mitis Gruppe Streptokokken sind eine neue Bedrohung, die vielen menschlichen Krankheiten wie Bakteriämie, Endokarditis und Orbitaphlegmone verursachen. Hier beschriebenen entsteht ein Protokoll, um das Überleben dieser Würmer als Reaktion auf H2O2 festzustellen durch diese Gruppe von Krankheitserregern. Mithilfe der gen Skn-1 Codierung für einen Transkriptionsfaktor oxidativen Stress Reaktion, wird es gezeigt, dass dieses Modell wichtig ist für die Identifizierung von Host-Genen, die gegen Streptokokken-Infektion sind. Darüber hinaus wird gezeigt, dass Aktivierung der oxidativen Stress-Reaktion in Gegenwart dieser Erreger mit einem transgenen Reporter Wurm Stamm, in der SKN-1, grün fluoreszierendes Protein (GFP) verschmolzen wird überwacht werden kann. Diese Tests bieten die Möglichkeit, die oxidativen Stress-Reaktion auf H2O2 abgeleitet von einer biologischen Quelle im Gegensatz zu exogen studieren reaktiven Sauerstoff-Spezies (ROS) Quellen hinzugefügt.

Einleitung

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Mitis Gruppe Streptokokken sind menschliche Kommensalen der oropharyngealen Hohlraum1. Diese Organismen können jedoch diese Nische zu entkommen und eine Vielzahl von invasiven Erkrankungen2verursachen. Infektionen durch diese Mikroorganismen gehören Bakteriämie, Endokarditis und Orbitaphlegmone2,3,4,5,6. Darüber hinaus entstehen sie als Erreger von Infektionen der Blutbahn in immungeschwächten, neutropenisch und Krebspatienten, die Chemotherapie

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Protokoll

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1. Vorbereitung von deinem Agarplatten (Todd Hewitt Hefeextrakt)

  1. Fügen Sie für 1 L Medien 30 g Todd Hewitt Pulver, 2 g Hefeextrakt und 20 g Agar, ein 2 L-Erlenmeyerkolben hinzu. Der Inhalt des Kolbens 970 mL entionisiertem Wasser hinzu und bestehen aus einer Stir Bar. Autoklaven der Medien bei einer Temperatur von 121 ° C und Druck von 15 lb/Inch2 für 30 min. Danach legen Sie die Medien auf einem Teller rühren und zur Kühlung mit schonenden rühren lassen.
  2. Gießen Sie die Medien entsprechend dimensionierte sterile Petrischalen (100 x 15 mm Gerichte für Wachstum und Erhalt von Bakterien, 35 x 10 mm Gerichte für das Töten von Assays) unter e....

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Ergebnisse

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Mitglieder der der Mitis Gruppe S. Mitis, S. Oralis und S. Gordonii schnell getötet, die Würmer, im Gegensatz zu S. Mutans, S. Salivarius und nicht-pathogenen E. Coli OP50(Abbildung 3). Die mediane Überlebenszeit für S. Mitis, S. Oralis und S. Gordonii betrug 300 min., 300 min. bzw. 345 min.. Um festzustellen, ob die Tötung durch H2O2vermitt.......

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Diskussion

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Die beschriebenen Methoden können verwendet werden, für andere pathogenen Bakterien wie Enterococcus Faecium, produziert auch H2O2 unter anaeroben angebaut oder mikroaerophil Bedingungen26. In der Regel für die meisten pathogenen Organismen dauert es mehrere Tage bis Wochen dauern die Überlebens-Assays. Jedoch konnte aufgrund der robusten Produktion von H2O2 von den Mitgliedern des Arbeitskreises Mitis, diese Tests innerhalb von 5-6 h unter den .......

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Offenlegungen

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Die Autoren erklären, dass sie keine finanziellen Interessenkonflikte.

Danksagungen

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Wir danken Dr. Bing-Yan Wang, Dr. Gena Tribble (The University of Texas School of Dentistry), Dr. Richard Lamont (University of Louisville, School of Dentistry) und Dr. Samuel Shelburne (MD Anderson Cancer Center) für die Bereitstellung von Labor- und klinische Stämme von Mitis Gruppe Streptokokken. Wir danken Dr. Keith Blackwell (Department of Genetics, Harvard Medical School) für die C. Elegans -Stämme. Zu guter Letzt danken wir Dr. Danielle Garsin und ihr Labor (The University of Texas, McGovern Medical School) für die Bereitstellung von Reagenzien und Wurm-Stämme zur Durchführung der Studie. Einige Stämme der Wurm erbrachten die CGC vom NIH Büro Infrastru....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Medien und Chemie
Agarose Sigma AldrichA9539-50G
Bacto PeptonFisher ScientificDF0118-17-0
BD Bacto Todd Hewitt BouillonFisher ScientificDF0492-17-6
BD BBL Schafsblut, defibriniert   Fisher ScientificB11947
BD Difco Agar Fisher ScientificDF0145-17-0
BD Difco LB BouillonFisher ScientificDF0446-17-3
Blutagar (TSA mit Schafsblut)Fisher ScientificR01200
CalciumchloridFisher ScientificBP510-500
CarbenicillinFisher ScientificBP26481
Katalase Sigma AldrichC1345-1G
CholesterinFisher ScientificICN10138201
IPTGFisher ScientificMP21021012
MagnesiumsulfatFisher ScientificBP213-1
NystatinAcros organische StoffeAC455500050
Kaliumphosphat DibasischFisher ScientificBP363-500
Kaliumphosphat monobasischFisher ScientificBP362-500
NatriumazidSigma AldrichS2002-25G
Natriumchlorid Fisher ScientificBP358-1
NatriumhydroxidFisher ScientificSS266-1
8,25% Natriumhypochlorit
Natriumphosphat zweibasisch Fisher ScientificBP332-500
StreptomycinsulfatFisher ScientificBP910-50
TetracyclinSigma Aldrich87128-25G
(−)-TetramisolhydrochloridSigma AldrichL9756
HefeextraktFisher ScientificBP1422-500 
Verbrauchsmaterialien 
15 ml konische sterile Zentrifugenröhrchen aus Polypropylen Fisher Scientific12-565-269
Serologische Einwegpipetten aus Polystyrol 10mL Fisher Scientific07-200-574
Serologische Einwegpipetten aus Polystyrol 25 mLFisher Scientific07-200-575
Falcon Bakteriologische Petrischalen mit Deckel (35 mm x 10 mm)Fisher Scientific08-757-100A
Nr. 1,5  18 mm x 18 mm Abdeckung Slips Fisher Scientific12-541A
Petrischalen mit durchsichtigem Deckel (60 mm x 15 mm)Fisher ScientificFB0875713A
Petrischalen mit durchsichtigem Deckel (100 mm x 15 mm)Fisher ScientificFB0875712
Mikroskopische Objektträger aus Glas (75 mm x 25 mm)Fisher Scientific12-544-4
Software 
PrismGraphpad
Bakterielle Stämme
S. oralis ATCC 35037
S. mitis ATCC 49456
S. gordonii DL1 Challis   
E. coli OP50
E. coli HT115
Wurmstämme<
strong>StammGenotypTransgeneSource
N2C. elegans WildisolatCGC
EU1skn-1(zu67) IV/nT1 [unc-?( n754) letz-?] (IV;V)CGC
LD002IdIs1SKN-1B/C::GFP + rol-6(su1006)Keith Blackwell

Referenzen

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  1. Human Microbiome Project, C. Structure, function and diversity of the healthy human microbiome. Nature. 486 (7402), 207-214 (2012).
  2. Mitchell, J. Streptococcus mitis: walking the line between commensalism and pathogenesis. Molecular Oral Microbiology. ....

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Nachdrucke und Genehmigungen

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Schlagwörter

C elegansWasserstoffperoxidSKN 1 GFPberlebensassayFluoreszenzmikroskopieKatalase BehandlungspxB Mutantep38 MAPK Signalweg

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