Los ensayos de interacción de cocultura presentados en este protocolo son económicos, de alto rendimiento y simples. Estos ensayos se pueden utilizar para observar interacciones microbianas en el cocultivo, identificar patrones de interacción y caracterizar el potencial inhibitorio de una cepa microbiana de interés contra patógenos humanos y ambientales.
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Artículo de método
Ensayos de cocultura de alto rendimiento para la investigación de interacciones microbianas
En este artículo
Resumen
Resumen
El estudio de las interacciones entre microorganismos ha dado lugar a numerosos descubrimientos, desde nuevos antimicrobianos hasta perspectivas en la ecología microbiana. Muchos enfoques utilizados para el estudio de las interacciones microbianas requieren equipos especializados y son costosos e intensivos en tiempo. Este artículo presenta un protocolo para ensayos de interacción de cocultura que son baratos, escalables a grandes números de muestra y fácilmente adaptables a numerosos diseños experimentales. Los microorganismos se cultivan juntos, y cada uno de ellos representa una combinación de microorganismos en pares. Un organismo de prueba se cultiva en un lado de cada pozo y primero se incuba en monocultivo. Posteriormente, los organismos objetivo se inoculan simultáneamente en el lado opuesto de cada pozo utilizando un sello de inoculación impreso en 3D. Después del cocultivo, los ensayos completados se puntúan para fenotipos visuales, como el crecimiento o la inhibición. Estos ensayos se pueden utilizar para confirmar fenotipos o identificar patrones entre aislados de interés. Utilizando este método simple y eficaz, los usuarios pueden analizar combinaciones de microorganismos de forma rápida y eficiente. Este enfoque de cocultura es aplicable al descubrimiento de antibióticos, así como a la investigación de microbiomas basada en cultivos y ya se ha aplicado con éxito a ambas aplicaciones.
Introducción
En la naturaleza, los microorganismos rara vez existen de forma aislada; consecuentemente, están constantemente interactuando con otros organismos. Por lo tanto, estudiar cómo los microorganismos interactúan entre sí es esencial para entender una multitud de comportamientos microbianos1. Las interacciones microbianas pueden ser mutualistas, commensales o antagónicas. Estos en las teracciones pueden afectar no sólo a los propios microorganismos, sino también a los ambientes y huéspedes que los microorganismos colonizan1,2.
Muchos científicos estudian las inter....
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Protocolo
El consentimiento informado se obtuvo de los padres del donante, y el Comité de Asuntos Humanos de la Universidad de Wisconsin-Madison aprobó el estudio (número de aprobación de la Junta de Revisión Institucional [IRB] H-2013-1044).
1. Cultura de muestra
NOTA: Este procedimiento se utiliza aquí para el estudio de interacciones entre los aislados de bacterias de la cavidad nasal humana. En principio, los siguientes métodos son aplicables a cualquier condición de referencia cultural. El caldo de infusión cerebro-corazón (BHI) se utiliza para la propagación general de bacterias nasales. Todas las plac....
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Resultados
Los ensayos de interacción de cocultivo se pueden utilizar para comprender las interacciones microbianas, identificar patrones de interés y descubrir aislados microbianos con actividades intrigantes. En estos ensayos, un organismo de prueba es monocultivo en un lado de una placa de agar de 12 pocillos e incubado durante 7 días. Posteriormente, un organismo objetivo se detecta junto al organismo de ensayo y los dos microbios fueron co-cultivados durante 7 días antes de puntuar para el feno.......
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Discusión
Los antibióticos y otros metabolitos secundarios que median las interacciones microbianas son útiles para una multitud de aplicaciones, incluido el descubrimiento de fármacos. En este documento, se presenta un protocolo de ensayos de cocultura para evaluar un gran número de interacciones microbianas. Estos ensayos de interacción de cocultivo son un medio simple, asequible, escalable y de alto rendimiento para investigar muchas combinaciones en pares de microorganismos en tándem. Los organismos objetivo se detectan junto .......
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Divulgaciones
Los autores no declaran intereses en competencia.
Agradecimientos
Agradecemos a Daniel May, Marc Chevrette y Don Hoang por la lectura crítica del manuscrito. Este trabajo, incluyendo los esfuerzos de Cameron R. Currie, fue apoyado por la Universidad de Wisconsin-Madison, Oficina del Vicerrectorado de Investigación y Educación de Posgrado con fondos de la Wisconsin Alumni Research Foundation, fondos también proporcionados por la Institutos Nacionales de Centros de Salud para la Excelencia en Investigación Traslacional (U19-AI109673-01). Reed M. Stubbendieck fue apoyado por una beca de capacitación de la Biblioteca Nacional de Medicina para el Programa de Capacitación en Computación e Informática en Biología y Medicina (NLM 5T15LM0073....
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| 1 y mu; L asas inoculadoras desechables de poliestireno, azul | VWR | 12000-806 | |
| 10 μ L asas de inoculación de poliestireno desechables, amarillas | VWR | 12000-810 | |
| Placa de cultivo celular de 12 pocillos, estéril con tapa | Greiner bio-one | 665 180 | |
| 14 mL tubo de poliestireno de fondo redondo, 17 x 100 mm 2style, no pirogénico, estéril | Falcon | 352057 | |
| 2.0 tubos autoportantes con tapones, estériles | USA scientific | 1420-9710 | |
| Pipeta serológica de 25 mL | Cell Treat | 229225B | |
| Agar, bacteriológico | VWR | J637 | |
| Brain Heart Infusion Broth | Dot Scientific | DSB11000-5000 | |
| Filamento de policarbonato, blanco, 3 mm de diámetro | Keene Village Plastics | 12.1-3MM-WH-581.2-1KG-R | |
| Pegamento escolar | Elmer's | EPIE304 | |
| Impresora 3D Taz 6 | Lulzbot |
Referencias
- Stubbendieck, R. M., Vargas-Bautista, C., Straight, P. D. Bacterial Communities: Interactions to Scale. Frontiers in Microbiology. 7 (August), 1234(2016).
- Green, J., Bohannan, B. J. M. Spatial scaling of microbial biodiversity. Trends in Ecology & Evolution. 21 (9), 5....
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Reimpresiones y permisos
