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Methodenartikel

Ein bakterieller oraler Fütterungstest mit antibiotikabehandelten Moskitos

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DOI:

10.3791/61341

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12. September 2020

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Dieser Artikel stellt ein Protokoll vor, um die Wirkung einzelner Mückendarmbakterien zu untersuchen, einschließlich Isolierung und Identifizierung von Mücken-Mittelgut-anbaufähigen Mikroben, Antibiotika-Erschöpfung von Mückendarmbakterien und Wiedereinführung einer bestimmten Bakterienart.

Zusammenfassung

Die Mücke Midgut beherbergt ein hochdynamisches Mikrobiom, das den Wirtsstoffwechsel, die Fortpflanzung, die Fitness und die Vektorkompetenz beeinflusst. Es wurden Studien durchgeführt, um die Wirkung von Darmmikroben als Ganzes zu untersuchen; jedoch könnten verschiedene Mikroben unterschiedliche Auswirkungen auf den Wirt ausüben. Dieser Artikel enthält die Methodik, um die Wirkung jeder spezifischen Mückendarmmikrobe und den potenziellen Mechanismus zu untersuchen.

Dieses Protokoll besteht aus zwei Teilen. Der erste Teil stellt vor, wie man das Mückenmittelgut seziert, kultivierbare Bakterienkolonien isoliert und Bakterienarten identifiziert. Der zweite Teil sieht das Verfahren zur Erzeugung von antibiotikabehandelten Mücken und zur Wiedereinführung einer bestimmten Bakterienart vor.

Einleitung

Mücken gelten als die wichtigsten Vektoren menschlicher pathogener Krankheiten, die über hundert Krankheitserreger übertragen, darunter das Zika-Virus, das Dengue-Virus und die Plasmodium-Parasiten 1. Wenn Mücken eine Blutmahlzeit nehmen, um Nährstoffe für die Oviposition zu erhalten, können sie versehentlich Krankheitserreger von einem infizierten Wirt über den Verdauungstrakt2aufnehmen. Wichtig ist, dass das Mückenmittelgut, das sowohl bei der Blutmahlzeit als auch beim Eintritt von Krankheitserregern eine zentrale Rolle spielt, ein hochdynamisches Mikrobiom3beherbergt.

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Protokoll

1. Midgut-Sektion und kultivierbare Bakterienisolierung

  1. Bereiten Sie die Mücke für die Zerlegung vor.
    1. Sammeln Sie die Mücken 7-9 Tage nach der Entstehung mit einem Aspirator. Anästhesisieren Sie die gesammelten Mücken, indem Sie sie 3-5 min einer Temperatur von 4 °C unterziehen und die Mücken in einer eiskalten Petrischale bis zur Zerlegung anbesäufen.
  2. Sterilisieren Sie Laborinstrumente und die Mückenoberfläche.
    1. Sterilisieren Sie die Experimentierbank, sezieren Sie Mikroskop, Zange und Glasschlitten, indem Sie 75% Ethanol sprühen, um eine Kontamination durch Bakterien aus der Umwelt zu v....

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Ergebnisse

Die Mittelguts von Mücken, die mit Antibiotika und ohne Antibiotika behandelt wurden, wurden zur DNA-Extraktion herausgenommen, und qPCR wurde mit universellen bakteriellen Primern durchgeführt. Abbildung 1 zeigt die Expression von bakteriellen 16S rRNA in der Kontrollgruppe und der Antibiotika-Behandlungsgruppe. Die Ergebnisse zeigen, dass etwa 98% der Darmbakterien entfernt wurden, und die Darmsterilisation von Penicillin und Streptomycin war erfolgreich.

Mit den beschrieben.......

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Diskussion

Untersuchungen an Wirt-Mikroben-Wechselwirkungen haben ergeben, dass verschiedene Darmmikroben ihre Wirtsphysiologie über divergierende Mechanismen beeinflussen. Dieser Artikel stellt die Methode vor, um die jeweilige Rolle der Moskito-Darm-Mikrobe zu untersuchen, einschließlich der Sezieren von Mückenmittelgut, Kultivieren von kultivierbaren Darmbakterien, Antibiotika-Behandlung, und Wiedereinführung der Bakterien von Interesse.

Für eine erfolgreiche Antibiotikabehandlung müssen bei der Durch.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben keine Interessenkonflikte offenzulegen.

Danksagungen

Diese Arbeit wurde von der National Natural Science Foundation of China (Grant No. 81902094, 81600497) und dem Science and Technology Plan Project der Provinz Hunan (2019RS1036) unterstützt.

....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Adenosin 5′-triphosphat DinatriumsalzhydratSigmaA2383Adenosin 5′-triphosphat Dinatriumsalzhydrat wurde zur Herstellung von Adenosintriphosphat (ATP) Standardlösungen verwendet
Aedes aegyptiWeibliche Mücken
AntikoagulanzienröhrchenBD Vacutainer363095Frisches Blut sammeln
ZentrifugenröhrchenSangon BiotechF601620-00101,5 ml, natürlich, graduiert, steril
Wattebällchen
Einweg-TaschentuchschleifstößelSangon BiotechF619072-000170 mm lang, konisch, blau, steril
Ethanol absolutPainiVerdünnen Sie es auf 75%
Ethanol PinzetteRWDF11029Dissektion
Hemotek Membran Zuführung SystemHemotekKomponenten des Fütterungssystems, einschließlich  Hemotek Temperaturregler, Dosierer-Gehäuse-Baugruppe, Metall-Dosierer montiert.
InkubatorschüttlerZQZY-78AN
ImpfösenSangon BiotechF619312-000110 μ l, Gelbes
LB Agar PulverSangon BiotechA507003Trypton 10,0 g, Hefeextrakt 5,0 g, NaCl 10,0 g, Agar 15,0 g.
LB Bouillon PulverSangon BiotechA507002Trypton 10,0 g, Hefeextrakt 5,0 g, NaCl 10,0 g.
MikroskopZeissStemi508
PappbecherPlace Moskito
ParafilmSangon BiotechF1040024 inx 125 ft
PetrischaleSangon BiotechF611203
Penicillin G Procainsalz hydratSangon BiotechA606248Weißes Pulver. Löslich in Wasser, löslich in Methanol, schwer löslich in Wasser, Ethanol
Single Channal PipettierGilson
StreptomycinsulfatSangon BiotechA610494Streptomycinsulfat ist ein Glucosamin-Antibiotikum, das die Synthese von prokaryotischen Proteinen stört.
SaccharoseSangon BiotechA502792Löslich in Wasser, Ethanol und Methanol, schwer löslich in Glycerin und Pyridin.
TIANamp Bakterien DNA KitTIANGENDP302Extrakt DNA 
Utility Fabric-Moskitonetz Weißer
Vortex-MischerScintic IndustriesS1-0246
1,5 ml EP-TubeSangon BiotechF600620
10X PBS-PufferSangon BiotechE607016Dieses Produkt ist eine 10-fache Lösung. Bitte vor Gebrauch 10 Mal verdünnen. Der pH-Wert liegt bei 7,4.

Referenzen

  1. Tolle, M. A. Mosquito-borne diseases. Current Problems in Pediatric and Adolescent Health Care. 39 (4), 97-140 (2009).
  2. Wu, P., Yu, X., Wang, P., Cheng, G. Arbovirus lifecycle in mosquito: acquisition, propagation and transmission. Expert Re....

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Nachdrucke und Genehmigungen

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Präparation des MückenmitteldarmsIsolation von BakterienkolonienAntibiotikabehandlung16S-rRNA-SequenzierungAnalyse des DarmmikrobiomsRekolonisation von BakterienColony-Forming-Unit-AssaySteriltechnikMückenphysiologie