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Article de méthode

Quantification de la motilité de l’essaimage de surface bactérienne sur les plaques de gradient inducteur

4K vues

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DOI :

10.3791/63382

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5 janvier 2022

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Dans cet article

Résumé

Ici, nous décrivons l’utilisation de plaques de gradient inducteur pour évaluer la motilité de l’essaimage bactérien tout en obtenant simultanément plusieurs réponses de concentration.

Résumé

La motilité d’essaimage bactérien est un phénotype microbiologique commun que les communautés bactériennes utilisent pour migrer sur les surfaces semi-solides. Dans les études de la motilité d’essaimage induite, la concentration spécifique d’un inducteur peut ne pas être en mesure de signaler des événements se produisant dans la plage de concentration optimale pour obtenir les réponses souhaitées d’une espèce. Les plaques semi-solides contenant plusieurs concentrations sont couramment utilisées pour étudier la réponse dans une plage de concentration d’inducteur. Cependant, les plaques semi-solides séparées augmentent les variations de viscosité moyenne et de teneur en humidité à l’intérieur de chaque plaque en raison du temps de solidification non uniforme.

Cet article décrit une méthode en une étape pour tester simultanément la motilité de l’essaimage de surface sur une seule plaque de gradient, où les puits d’essai disposés isométriquement permettent l’acquisition simultanée de réponses multiconcentrations. Dans les présents travaux, l’essaimage de surface d’Escherichia coli K12 et de Pseudomonas aeruginosa PAO1 a été évalué en réponse à un gradient de concentration d’inducteurs tels que le resvératrol et l’arabinose. Périodiquement, les morphologies de l’essaim ont été imagées à l’aide d’un système d’imagerie pour capturer l’ensemble du processus d’essaimage de surface.

La mesure quantitative des morphologies de l’essaim a été acquise à l’aide du logiciel ImageJ, fournissant des informations analysables sur la zone de l’essaim. Cet article présente une méthode simple de plaque d’essaim à gradient qui fournit des informations qualitatives et quantitatives sur les effets des inducteurs sur l’essaimage de surface, qui peut être étendue pour étudier les effets d’autres inducteurs sur un plus large éventail d’espèces bactériennes mobiles.

Introduction

La motilité d’essaimage bactérien fait référence à la migration collective de cellules bactériennes à travers la surface d’une substance. Outre les plaques de gélose semi-solides spécialement préparées en laboratoire1, ce phénotype est également observé sur certains substrats mous tels que les tissus animaux2, les surfaces hydratées3 et les racines végétales4. Alors qu’une surface semi-solide est considérée comme l’une des conditions fondamentales de l’essaimage bactérien, certaines espèces ont également besoin d’un milieu riche en énergie pour soutenir leur motilité d’essa....

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Protocole

1. Préparation des plaques d’essaim gradient

  1. Préparation du milieu d’essaim
    NOTE: Voir la section de discussion pour une brève comparaison des différentes viscosités moyennes; Une concentration de 0,7 % (p/v) de gélose dans le milieu de l’essaim a été utilisée dans ce protocole.
    1. Préparer le bouillon de lysogénie (LB) en poudre avec de la gélose dans deux flacons coniques; chaque flacon contient 2 g de tryptone, 2 g de chlorure de sodium, 1 g d’extrait de levure et 1,4 g de gélose. Ajouter l’eau double distillée (ddH2O) et remuer la suspension à l’aide d’une barre d’agitation magnétique. Réglez le volume final à 200 mL e....

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Résultats

Le flux de travail consistant en la préparation de plaques d’essaim de gradient, l’inoculation et l’incubation est illustré à la figure 1B. Pour générer des plaques de nage en dégradé, le milieu de la couche inférieure est versé dans des plats appuyés à environ 4,3 ° du plan horizontal (figure supplémentaire S3), puis verse le milieu de la couche supérieure une fois la couche inférieure complètement solidifiée. La composition du milieu à double couche est présentée dans

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Discussion

L’étude de la motilité de l’essaimage bactérien sur les plaques de gradient semi-solides peut être une tâche difficile18,19,20, car elle implique de multiples facteurs tels que la viscosité du substrat, l’humidité et les composants du milieu. Parmi ces facteurs, la concentration de gélose joue un rôle décisif dans la détermination de la réversion microbienne vers la motilité de nage ou d’essaimage. Au fur et à mesure que la conc.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont aucun conflit d’intérêts à divulguer.

Remerciements

Le développement de cette technique a été soutenu par les fonds du plan national de R&D clé du ministère de la Science et de la Technologie (2018YF0902604), du Fonds de recherche de la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine pour les jeunes scientifiques internationaux (22050410270) et des fonds externes des Instituts de technologie avancée de Shenzhen (DWKF20190001). Nous tenons à exprimer notre sincère gratitude à Mlle Chen Xinyi pour son aide dans la relecture du document et la gestion du laboratoire.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
AgarSigma-AldrichV900500500 g
AmpicillineSolarbioA818025 g, &ge ; 85 % (GC)
Tube à centrifugerCorning43079015 mL
Flacon cryogéniqueCorning4304882 mL
Dimethyl sulfoxyde (DMSO)AladdinD103272AR, > 99 % (GC)
L(+)-ArabinoseAladdinA10619598 % (GC), 500 g
Boîtes de PétriBkmanB-SLPYM90-15Boîtes de Pétri en plastique, circulaires, 90 mm x 15 mm
ResvératrolAladdinR10731599 % (GC), 25 g
Chlorure de sodiumMacklinS805275AR, 99,5 % (GC), 500 g
Boîtes de Pétri carréesBkmanB-SLPYM130FBoîtes de Pétri en plastique, carrées, 13 mm x 13 mm
TryptoneThermo Scientific OxoidLP0042500 g
Extrait de levureThermo Scientific OxoidLP0021500 g
Equipments
Incubateur biochimiqueBlue pardLRH-70
Tanon 5200système multi-imagerieTanon5200CE
Eau thermostatique bainJinghongDK-S28

Références

  1. Morales-Soto, N., et al. Preparation, imaging, and quantification of bacterial surface motility assays. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (98), e52338(2015).
  2. Kaiser, D. Bacterial swarming: a re-examination of cell-movement patterns.

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Réimpressions et autorisations

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