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Artículo de método

Ensayo de incubación de monedas para cuantificar las interacciones competitivas entre aislados de Vibrio fischeri

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DOI:

10.3791/59759

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22 de julio de 2019

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En este artículo

Resumen

Las bacterias codifican diversos mecanismos para participar en la competencia interbacteriana. Aquí, presentamos un protocolo basado en el cultivo para caracterizar las interacciones competitivas entre los aislados bacterianos y cómo afectan a la estructura espacial de una población mixta.

Resumen

Este manuscrito describe un ensayo de incubación de monedas basado en el cultivo para detectar y caracterizar interacciones competitivas entre dos poblaciones bacterianas. Este método emplea plásmidos estables que permiten que cada población sea etiquetada diferencialmente con distintas capacidades de resistencia a los antibióticos y proteínas fluorescentes para la selección y discriminación visual de cada población, respectivamente. Aquí, describimos la preparación y la incubación de monedas de cepas Vibrio fischeri competidores, imágenes por microscopía de fluorescencia y análisis cuantitativo de datos. Este enfoque es simple, produce resultados rápidos y se puede utilizar para determinar si una población mata o inhibe el crecimiento de otra población, y si la competencia se media a través de una molécula difusible o requiere contacto directo con células celulares. Debido a que cada población bacteriana expresa una proteína fluorescente diferente, el ensayo permite la discriminación espacial de las poblaciones competidoras dentro de una colonia mixta. Aunque los métodos descritos se realizan con la bacteria simbiótica V. fischeri utilizando condiciones optimizadas para esta especie, el protocolo se puede adaptar para la mayoría de los aislados bacterianos culturables.

Introducción

Este manuscrito describe un método basado en el cultivo para determinar si dos aislados bacterianos son capaces de interacciones competitivas. Al estudiar poblaciones mixtas, es importante evaluar en qué medida interactúan los aislados bacterianos, particularmente si los aislados compiten directamente a través de mecanismos de interferencia. La competencia de interferenciase se refiere a las interacciones en las que una población inhibe directamente el crecimiento o mata a una población competidora1. Estas interacciones son importantes de identificar porque pueden tener efectos profundos en la estructura y funcióndeuna c....

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Protocolo

1. Preparar cepas para la incubación de monedas

  1. Elija una cepa de referencia adecuada que sirva como objetivo para la competencia bacteriana durante el ensayo de incubación de monedas. Consulte Discusión para conocer las prácticas recomendadas al seleccionar una deformación unitaria de referencia y cómo afectará la deformación unitaria de referencia a los resultados. En este protocolo, la cepa V. fischeri ES114 servirá como cepa de referencia.
  2. Determinar qué métodos de selección y cribado se utilizarán para distinguir entre los aislados en la incubación de monedas
    1. Típicamente, transforme cepas c....

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Resultados

Con el fin de evaluar las interacciones competitivas entre las poblaciones bacterianas, se desarrolló y optimizó un protocolo de ensayo de acuñación de monedas para V. fischeri. Este método utiliza plásmidos estables que codifican genes de resistencia a antibióticos y proteínas fluorescentes, lo que permite la selección diferencial y la discriminación visual de cada cepa. Mediante el análisis de los datos recogidos del ensayo de incubación de monedas, se puede identificar el resu.......

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Discusión

El ensayo de incubación de monedas descrito anteriormente proporciona un método potente para descubrir la competencia interbacteriana. Este enfoque permitió la identificación de la competencia intraespecífica entre los aislados v. fischeri y la caracterización del mecanismo competitivo19. Aunque el método descrito fue optimizado para la bacteria marina V. fischeri, se puede modificar fácilmente para adaptarse a otras especies bacterianas, incluyendo aislados clínicos y ambientale.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Nos gustaría agradecer a los revisores por sus comentarios útiles. A.N.S. fue apoyado por la Fundación Gordon y Betty Moore a través de Grant GBMF 255.03 a la Fundación de Investigación en Ciencias de la Vida.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Tubos de microcentrífuga de 1,5 mLFisher05-408-129
10 μ L pipeta
100 μ L pipeta
300 μ L pipeta
10 μ L pipeta
20 μ L pipeta
200 μ L pipeta
1.000 μ L pipeta
placas de 24 pocillosFisher07-200-84estéril con tapa
placas de 96 pocillosVWR10062-900estéril con tapa
Calculadora
CloranfenicolSigmaC0378stock (20 mg/mL en etanol); concentración final en medios (2 μ g/mL LBS)
Microscopio de disección de fluorescencia con cámara y software
PinzasFisher08-880
Sulfato de kanamicinaFisherBP906-5caldo (100 mg/mL en agua, esterilizante por filtro); concentración final en medios (1 μ g/mL LBS)
Membrana de nitrocelulosa (FS MCE, 25MM, NS)FisherSA1J788H50.22 μ membrana de nitrocelulosa (paquete de 100)Placas de
PetriFisherFB0875713estéril con tapa
Espectrofotómetro
Semi-micro cubetasVWR97000-586
TipOne 0.1-10 μ L sistema de arranqueUSA Scientific1111-350010 bastidores
TipOne 200 μ L sistema de arranqueUSA Scientific1111-50010 bastidores
TipOne 1000 μ Sistema de arranque LUSA Scientific1111-252010 bastidores
Vortex
NameCompany>Número de catálogo>Comments
>LBS media
1 M Tampón Tris (pH ~7.5)50 mL 1 M de tampón de caldo (62 mL de HCl, 938 mL de agua desionizada, 121 g de base de Trizma)
Agar TechnicalFisherDF0812-17-915 g (Añadir solo para placas)
Agua950 mL
Cloruro de sodioFisherS640-320 g
TriptonaFisherBP9726510 g
Extracto de levaduraFisherBP9727-25 g
multicanalmulticanalmulticanalmonocanalmonocanalmonocanalmonocanalde imagen desionizada

Referencias

  1. Hibbing, M. E., Fuqua, C., Parsek, M. R., Peterson, S. B. Bacterial competition: surviving and thriving in the microbial jungle. Nature Reviews Microbiology. 8 (1), 15-25 (2010).
  2. Nyholm, S. V., McFall-Ngai, M. The winnowing: establishing the squid-Vibrio symbi....

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