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Article de méthode

Tests de co-culture à haut débit pour l'étude des interactions microbiennes

9.9K vues

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DOI :

10.3791/60275

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15 octobre 2019

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Dans cet article

Résumé

Les tests d'interaction de co-culture présentés dans ce protocole sont peu coûteux, haut débit, et simple. Ces essais peuvent être utilisés pour observer les interactions microbiennes dans la co-culture, identifier les modèles d'interaction et caractériser le potentiel inhibiteur d'une souche microbienne d'intérêt contre les agents pathogènes humains et environnementaux.

Résumé

L'étude des interactions entre micro-organismes a mené à de nombreuses découvertes, allant de nouveaux antimicrobiens à des connaissances en écologie microbienne. De nombreuses approches utilisées pour l'étude des interactions microbiennes nécessitent un équipement spécialisé et sont coûteuses et chronoplient. Cet article présente un protocole pour les tests d'interaction de co-culture qui sont peu coûteux, évolutifs à de grands nombres d'échantillons, et facilement adaptables à de nombreuses conceptions expérimentales. Les micro-organismes sont cultivés ensemble, chacun représentant une combinaison de micro-organismes. Un organisme d'essai est cultivé d'un côté de chaque puits et est d'abord incubé en monoculture. Par la suite, les organismes cibles sont simultanément inoculés sur le côté opposé de chaque puits à l'aide d'un timbre d'inoculation imprimé en 3D. Après la co-culture, les essais terminés sont notés pour les phénotypes visuels, tels que la croissance ou l'inhibition. Ces essais peuvent être utilisés pour confirmer les phénotypes ou identifier les modèles parmi les isolats d'intérêt. Grâce à cette méthode simple et efficace, les utilisateurs peuvent analyser les combinaisons de micro-organismes rapidement et efficacement. Cette approche de co-culture s'applique à la découverte d'antibiotiques ainsi qu'à la recherche sur le microbiome basée sur la culture et a déjà été appliquée avec succès aux deux applications.

Introduction

Dans la nature, les micro-organismes existent rarement isolément; par conséquent, ils interagissent constamment avec d'autres organismes. Par conséquent, l'étude de la façon dont les micro-organismes interagissent les uns avec les autres est essentielle pour comprendre une multitude de comportements microbiens1. Les interactions microbiennes peuvent être mutualistes, commensales ou antagonistes. Ces teractions peuvent affecter non seulement les micro-organismes eux-mêmes, mais aussi les environnements et les hôtes que les micro-organismes colonisent1,2.

De no....

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Protocole

Le consentement éclairé a été obtenu des parents du donneur, et le Comité des sujets humains de l'Université du Wisconsin-Madison a approuvé l'étude (Numéro d'approbation H-2013-1044 de la Commission d'examen institutionnel [IRB]).

1. Culture d'échantillon

REMARQUE: Cette procédure est utilisée ici pour l'étude des interactions entre les isolats bactériens de la cavité nasale humaine. En principe, les méthodes suivantes s'appliquent à toute condition de culture. Le bouillon d'infusion de cerveau-coeur (BHI) est employé pour la propagation générale des bactéries nasaux. Toutes les plaques sont solid....

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Résultats

Les tests d'interaction de co-culture peuvent être utilisés pour comprendre les interactions microbiennes, identifier les modèles d'intérêt et découvrir des isolats microbiens avec des activités intrigantes. Dans ces essais, un organisme d'essai est monoculturel sur un côté d'une plaque d'agar de 12 puits et incubé pendant 7 jours. Par la suite, un organisme cible est repéré à côté de l'organisme d'essai et les deux microbes ont été co-cultivés pendant 7 jours avant de marquer pour le phé.......

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Discussion

Les antibiotiques et autres métabolites secondaires qui font la médiation des interactions microbiennes sont utiles pour une multitude d'applications, y compris la découverte de médicaments. Ici, un protocole pour les essais de co-culture pour évaluer un grand nombre d'interactions microbiennes est présenté. Ces tests d'interaction de co-culture sont un moyen simple, abordable, évolutif, et haut débit pour étudier de nombreuses combinaisons de micro-organismes en tandem. Les organismes cibles sont repérés à côté d'organi.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs ne déclarent aucun intérêt concurrent.

Remerciements

Nous remercions Daniel May, Marc Chevrette et Don Hoang pour la lecture critique du manuscrit. Ce travail, y compris les efforts de Cameron R. Currie, a été soutenu par l'Université du Wisconsin-Madison, Bureau du vice-chancelier pour la recherche et l'éducation des diplômés avec un financement de la Wisconsin Alumni Research Foundation, financement également fourni par le National Institutes of Health Centers for Excellence for Translational Research (U19-AI109673-01). Reed M. Stubbendieck a reçu l'appui d'une subvention de formation de la Bibliothèque nationale de médecine au Programme de formation en informatique et en informatique en biologie et en médecine (NLM 5....

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
1 &mu ; L Boucles d’inoculation jetables en polystyrène, bleuVWR12000-806
10 &mu ; Boucles d’inoculation jetables en polystyrène L, plaque deVWR12000-810
12 puits, stérile avec couvercleGreiner bio-one665 180
Tube à fond rond en polystyrène de 14 ml, 17 x 100 mm
culture cellulaire jaune

Références

  1. Stubbendieck, R. M., Vargas-Bautista, C., Straight, P. D. Bacterial Communities: Interactions to Scale. Frontiers in Microbiology. 7 (August), 1234(2016).
  2. Green, J., Bohannan, B. J. M. Spatial scaling of microbial biodiversity. Trends in Ecology & Evolution. 21 (9), 5....

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Réimpressions et autorisations

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