חיידקים לקודד מנגנונים שונים לעוסקים בתחרות הבינחיידקית. כאן, אנו מציגים פרוטוקול המבוסס על תרבות לאפיון אינטראקציות תחרותיות בין מבודד חיידקי וכיצד הם משפיעים על המבנה המרחבי של אוכלוסיה מעורבת.
מאמר שיטה
חיידקים לקודד מנגנונים שונים לעוסקים בתחרות הבינחיידקית. כאן, אנו מציגים פרוטוקול המבוסס על תרבות לאפיון אינטראקציות תחרותיות בין מבודד חיידקי וכיצד הם משפיעים על המבנה המרחבי של אוכלוסיה מעורבת.
כתב יד זה מתאר את היסוד המבוסס על תרבות, הדגירה לגילוי ואפיון של אינטראקציות תחרותיות בין שתי אוכלוסיות בקטריאלי. שיטה זו מעסיקה פלמידים יציבים המאפשרים לכל אוכלוסיה להיות מתויג באופן מובהק עם יכולות עמידות לאנטיביוטיקה ברורים וחלבונים פלורסנט לבחירה ואפליה חזותית של כל אוכלוסיה, בהתאמה. כאן, אנו מתארים את ההכנה ואת הדגירה של זנים vibrio פישרי מתחרה, הדמיה מיקרוסקופית פלואורסצנטית, וניתוח נתונים כמותיים. גישה זו פשוטה, התשואות תוצאות מהירות, וניתן להשתמש בה כדי לקבוע אם אוכלוסיה אחת הורגת או מעכבת את התפתחותם של אוכלוסיה אחרת, ואם התחרות מתווכת באמצעות מולקולה מפועלת או מחייבת מגע ישיר לתא הנייד. מכיוון שכל אוכלוסיית חיידקים מבטאת חלבון פלורסנט שונה, האבחנה מאפשרת אפליה מרחבית של אוכלוסיות מתחרות בתוך מושבה מעורבת. למרות השיטות המתוארות מתבצעות עם חיידק סימביוטי V. פישרי באמצעות התנאים אופטימיזציה עבור מין זה, הפרוטוקול יכול להיות מותאם לבודד בקטריאלי ביותר הניתנים לשימוש.
כתב יד זה מתאר שיטה מבוססת-תרבות כדי לקבוע אם שני מבודד חיידקי מסוגלים לאינטראקציות תחרותיות. כאשר לומדים אוכלוסיות מעורבות, חשוב להעריך את המידה שבה החיידק מבודד את האינטראקציה, במיוחד אם מבודד מתחרים ישירות באמצעות מנגנוני הפרעה. תחרות ההפרעות מתייחסת לאינטראקציות שבהן אוכלוסיה אחת מעכבת באופן ישיר את הצמיחה או הורגת אוכלוסיית מתחרה1. אינטראקציות אלה חשובות לזיהוי מכיוון שהן יכולות להיות בעלת השפעה מעמיקה על מבנה הקהילה ותפקודו של מיקרוביאלית2,3.
מנגנונים לתחרות מיקרוביאלית התגלו באופן נרחב בתוך גנום של חיידקים מסביבות מגוונות, כולל שני מארחים הקשורים וחיידקים חיים חופשיים4,5,6,7, 8,9. מגוון אסטרטגיות תחרות תוארו10,11 כולל מנגנונים המפזרים, כגון כימיקלים בקטרידקים1,12 ו מופרש פפטידים מיקרוביאלית13 , כמו גם מנגנונים תלויי-קשר המחייבים יצירת קשר עם תא תא להעברת מעכבות אפקטור לתאי יעד9,14,15,16,17 ,בן 18
למרות שcoincubations המבוסס על תרבות משתמשים בדרך כלל במיקרוביולוגיה5,8,19, כתב היד הזה מתאר כיצד להשתמש באפשרות לאפיין את מנגנון התחרות, כמו גם הצעות להתאמת הפרוטוקול לשימוש עם מינים חיידקיים אחרים. יתרה מזאת, שיטה זו מתארת גישות מרובות לניתוח ולהצגת הנתונים כדי לענות על שאלות שונות אודות אופי האינטראקציות התחרותיות. למרות הטכניקות המתוארות כאן היו בשימוש בעבר כדי לזהות את מנגנון ההרג הבינקטקטריאלי בבסיס התחרות הפנים מסוים בין זנים שיתופי של חיידקים vibrio פישרי מבודדים19, הם מתאימים מינים חיידקיים רבים, כולל מבודד סביבתי ופתוגנים אנושיים, ויכולים להיות מנוצלים להערכת מנגנונים תחרותיים תלויי-מגע ומפזרים. שלבים בפרוטוקול עשויים לדרוש אופטימיזציה של מינים חיידקיים אחרים. בהינתן כי מערכות מודל יותר מרחיבים את המחקרים שלהם מעבר לשימוש של אורגניזמים איזוגניים לכלול גנוטיפים שונים10,16,20,21, שיטה זו תהיה משאב חשוב לחוקרים המבקשים להבין כיצד התחרות משפיעה על מערכות מרובות זנים או רב מינים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. להכין זנים עבור Coincubation
2. coדגירה זנים חיידקיים
3. מדמיין את Coincubations באמצעות מיקרוסקופ קרינה פלואורסצנטית
4. ניתוח נתונים
5. קביעה אם קשר גומלין תלוי במגע
הערה: אם אתה מגלה כי מאמץ אחד הורג או מעכב את מאמץ ההפניה, האינטראקציה עלולה להיות מאוד הדדית או תלוית קשר. כדי לקבוע אם האינטראקציה תלויה בקשר בין תאי תא, בצע שיטת דגירה כמתואר לעיל עבור שלבים 1-2 עם השינויים הבאים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
על מנת להעריך את האינטראקציות התחרותיות בין אוכלוסיות בקטריאליות, פרוטוקול שיטת הדגירה פותח וממוטב עבור V. פישרי. שיטה זו משתמשת פלמידים יציבים לקודד גנים עמידות לאנטיביוטיקה וחלבונים פלורסנט, המאפשר בחירה דיפרנציאלית ואפליה חזותית של כל זן. על-ידי ניתוח הנתונים שנאספו מתוך שיטת הדגירה, ניתן לזהות את התוצאה התחרותית של אינטראקציה ומנגנון האינטראקציה. כדוגמה, הניסויים הבאים בוצעו באמצעות V. פישרי בבודד. זנים מודדתיים המתעמדים אחד משני פלמיונים יציבים: pVSV102 ביטוי התנגדו...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
שיטת הדגירה שתוארה לעיל מספקת שיטה רבת-עוצמה לגילוי תחרות בין-חיידקית. גישה זו אפשרה לזיהוי של התחרות התוך ספציפי בין V. פישרי מבודד ואפיון של מנגנון תחרותי19. למרות השיטה שתוארה היה אופטימיזציה עבור החיידק הימי V. פישרי, זה יכול להיות שונה בקלות כדי להכיל מינים חיידקיים אחרים, כולל מבודד קליני וסביבתי. חשוב לציין כי מנגנונים תחרותיים לעתים קרובות מוסדר מותנה5,6,23,
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
. למחברים אין מה לגלות
ברצוני להודות לבודקים על המשוב המועיל שלהם. A.N.S. היתה נתמכת על ידי קרן גורדון ובטי מור באמצעות גרנט GBMF 255.03 לקרן המחקר למדעי החיים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| צינורות מיקרוצנטריפוגה 1.5 מ"ל | פישר | 05-408-129 | |
| 10 μ פיפטה | |||
| L 100 μ פיפטה | |||
| L 300 μ L פיפטה | |||
| 10 μ L פיפטה | |||
| 20 μ L פיפטה | |||
| 200 μ L פיפטה | |||
| ערוצית 1,000 μ צלחות L פיפטה | |||
| 24 בארות | פישר | 07-200-84 | סטרילי עם מכסה |
| 96 בארות | צלחות VWR | 10062-900 | סטרילי עם מכסה |
| מחשבון | |||
| כלורמפניקול | סיגמא | C0378 | מלאי (20 מ"ג/מ"ל באתנול); ריכוז סופי במדיה (2 μ g/mL LBS) |
| מיקרוסקופ ניתוח פלואורסצנטי עם מצלמה ותוכנת | |||
| מלקחיים | פישר | 08-880 | |
| Kanamycin Sulfate | Fisher | BP906-5 | מלאי (100 מ"ג/מ"ל במים, עיקור מסנן); ריכוז סופי במדיה (1 μ גרם/מ"ל ליברות) |
| ממברנת ניטרוצלולוזה (FS MCE, 25 מ"מ, NS) | פישר | SA1J788H5 | 0.22 μ m קרום ניטרוצלולוזה (pk של 100) |
| צלחות פטרי | פישר | FB0875713 | סטרילי עם מכסה |
| ספקטרופוטומטר | |||
| קובטות חצי מיקרו | VWR | 97000-586 | |
| TipOne 0.1-10 μ L מערכת המתנע | USA Scientific | 1111-3500 | 10 מתלים |
| TipOne 200 μ מערכת המתנע L | USA Scientific | 1111-500 | 10 מתלים |
| TipOne 1000 μ L starter system | USA Scientific | 1111-2520 | 10 מתלים |
| מערבולת | |||
| <חזק>שם | <חזק>חברה | <חזק>מספר קטלוגי | הערות |
| LBS מדיה | |||
| 1 M Tris Buffer (pH ~ 7.5) | 50 מ"ל 1 מ"ל מאגר מלאי (62 מ"ל HCl, 938 מ"ל DI מים, 121 גרם בסיס Trizma) | ||
| Agar Technical | Fisher | DF0812-17-9 | 15 גרם (הוסף רק לצלחות) |
| DI מים | 950 מ"ל | ||
| נתרן כלורי | פישר | S640-3 | 20 גרם |
| טריפטון | פישר | BP97265 | 10 גרם |
| תמצית שמרים | פישר | BP9727-2 | 5 גרם |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה