Articolo metodologico

Conteggio delle unità formanti colonie (CFU): quantificazione dei batteri dai corpi dei moscerini

30 aprile 2023

In questo articolo

Abstract

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Fonte: Koyle, M. L., et al. Allevamento della Mosca della Frutta e Drosophila melanogaster in condizioni Axenic e Gnotobiotic. J. Vis. Exp. (2016).

Il microbiota della Drosophila influisce sullo sviluppo, l'immunità e la fisiologia dell'animale. Questo video descrive un metodo per quantificare i batteri delle mosche determinando le unità formanti colonie da preparati di tutto il corpo. Il protocollo presentato dimostra la tecnica con le mosche, allevate in condizioni gnotobiotiche utilizzando quattro specie batteriche.

Protocollo

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Questo protocollo è un estratto da Koyle et al., Allevamento del moscerino della frutta Drosophila melanogaster in condizioni assiniche e gnotobiotiche, J. Vis. (2016).

1. Uova dechorionate e trasferimento a dieta sterile

  1. Preparare la cabina di biosicurezza spruzzando l'interno (compresi i lati) con etanolo al 70%. Pulire il fondo con un fazzoletto da laboratorio e sterilizzare la cappa con luce UV per ~15 minuti. Sterilizzare tutte le forniture non biologiche (coppette per campioni, pennello, pinze, contenitore per rifiuti, 400 ml di acqua sterilizzata e 100 ml di ipoclorito di sodio allo 0,6%) spruzzando con etanolo e posizionandole immediatamente nella cabina di biosicurezza. Sterilizzare con luce UV per 15 min.
  2. Iniziare il primo dei 2 lavaggi con ipoclorito di sodio posizionando la boccola con le uova in una tazza per campioni da 120 ml o in un altro contenitore sterile. Versare lentamente ~90 ml di soluzione di ipoclorito di sodio allo 0,6% nella boccola fino a poco sotto il bordo.
  3. Sciacquare le uova per 2,5 minuti. Risospendere periodicamente le uova usando una pinza per muovere la boccola su e giù nella soluzione di ipoclorito.
  4. Trasferire la boccola direttamente in una seconda tazza per campioni, pre-riempita con 90 ml di candeggina, all'interno della cabina di biosicurezza.
  5. Ripetere il passaggio 1.3 all'interno della cabina di biosicurezza. Al termine del secondo trattamento di candeggina, le uova dovrebbero iniziare ad aderire ai lati della boccola.
  6. Eseguire i passaggi 1.7-1.8 nella cabina di biosicurezza.
  7. Scartare la candeggina e lavare la boccola con acqua sterile 3 volte. Risospendere le uova più volte durante ogni lavaggio muovendo la boccola con una pinza. Entro la fine del terzo lavaggio, la maggior parte delle uova dovrebbe essere attaccata al lato della boccola.
  8. Utilizzando un pennello sterilizzato in etanolo, trasferire le uova dal lato della boccola alla dieta sterile. Trasferire le uova singolarmente o in piccoli lotti. Punta a 30-50 uova per fiala. Lasciare i tappi allentati per consentire all'ossigeno di entrare nel tubo. Se le fiale devono rimanere assiniche, trasferirle in un'incubatrice per insetti; In caso contrario, aggiungere i batteri come di seguito.

2. Crea mosche gnotobiotiche usando 4 specie batteriche

  1. Preparare i batteri
    1. Preparare una cappa di biosicurezza sterilizzata con le forniture necessarie (pipette, scatole di puntali per pipette, provette da centrifuga sterilizzate, brodo MRS e rack per provette) come al punto 1.1. Pulire l'esterno delle provette con una salvietta da laboratorio imbevuta di etanolo prima di metterla nella cabina di biosicurezza.
    2. Pellettare i batteri trasferendo prima 500 μl di crescita notturna in una provetta sterile per microfuge. Se la densità batterica è bassa, aggiungere fino a 1,5 ml a ciascuna provetta o rimuovere in sequenza il surnatante e aggiungere ulteriore coltura alla stessa provetta. Rimuovere i campioni dalla cabina di biosicurezza e centrifugare per 10 minuti a 10.000 x g. Utilizzare i puntali dei filtri per evitare la contaminazione tra i campioni.
    3. Determinare la densità di ciascuna coltura misurando OD600. Se si utilizza un lettore di piastre a più pozzetti, trasferire 200 μl di ciascuna coltura in una piastra a 96 pozzetti in diluizioni di 1, 2 e 4 volte.
    4. Determinare la quantità di mMRS in cui diluire ciascun pellet cellulare (2.1.2) utilizzando uno spettrofotometro a lettura di piastre e le seguenti equazioni. Pianificare di aggiungere abbastanza brodo per inoculare 50 μl in ogni fiala di mosca.
      1. Raccogli le letture OD600 per una diluizione 1:1, 1:2 e 1:4 di ciascuna coltura batterica su uno spettrofotometro a lettura di piastre. Selezionare la diluizione per ciascun ceppo batterico che produce un valore di OD600 compreso tra 0,1 e 0,2 e utilizzare questo valore e il fattore di diluizione corrispondente come «O» e «D» nelle formule fornite in 2.1.4.2 o 2.1.4.3.
      2. Se si utilizzano le 4 specie qui descritte, normalizzare le cellule a densità equivalenti di unità formanti colonie (CFU)/ml (conversione da OD600 a CFU determinata in precedenza in Newell e Douglas, Appl Environ Microbiol). (2014)) utilizzando questa equazione:
        E = ((O-B) x V x D)/C
        dove E = volume in cui risospendere il pellet (μl), O = batteri OD600, B = terreno bianco OD600, D = diluizione pieghevole, V = μl coltura batterica prima della centrifugazione, C = OD600 della costante predeterminata. Vedere File di codice supplementare per esempi di calcoli che utilizzano queste equazioni. Per gli spettrofotometri che si svuotano automaticamente, utilizzare "O" al posto di "O-B".
        NOTA: Le costanti predeterminate (unità OD600, normalizzate a 107 CFU ml-1, costanti derivate in Newell e Douglas, Appl Environ Microbiol. (2014)) sono i seguenti: A. tropicalis (0,052), A. pomorum (0,038), L. brevis (0,056), L. plantarum (0,077).
      3. Se si utilizzano altre specie batteriche (non è disponibile alcuna costante CFU/OD600), normalizzare la densità a OD600 = 0,1 utilizzando questa equazione:
        E = ((O-B) x V x D)/0,1 OD600
        NOTA: Le unità sono le stesse del passaggio 2.1.4.2. Vedere File di codice supplementare per esempi di calcoli che utilizzano queste equazioni.
    5. Nella cappa di biosicurezza, rimuovere il surnatante con una punta di pipetta e risospendere il pellet in mMRS o PBS fresco come calcolato al punto 2.1.4.2.
  2. Inoculare i batteri
    1. Trasferire 50 μl di batteri nelle provette coniche con dieta sterile e uova decorionate in cabina di biosicurezza. Aggiungere batteri dopo il trasferimento degli ovuli per evitare la contaminazione tra le fiale.
    2. Porre le provette inoculate in un'incubatrice a 25 °C.

3. Misura il carico di UFC/Test di sterilità

  1. Per misurare il carico di CFU in omogeneizzati di mosca di tutto il corpo, trasferire 5 mosche (5-7 giorni dopo l'eclosione) in una provetta per microfuge da 1,7 ml contenente 125 μl di perle di ceramica e 125 μl di brodo mMRS. Omogeneizzare le mosche utilizzando un omogeneizzatore tissutale per 30 secondi a 4,0 M/sec.
    1. In alternativa, omettere le perle e omogeneizzare a mano in provette da microcentrifuga con pestelli di plastica per 1 minuto.
    2. Se si quantifica il microbiota intestinale, sterilizzare in superficie i moscerini per rimuovere i microbi esogeni. Trasferire le mosche in una provetta da microcentrifuga contenente 100 μl di etanolo al 70% per 1 minuto, aspirare l'etanolo e trasferirle in una nuova provetta da microcentrifuga per omogeneizzazioni. Se si intende misurare il contenuto di DNA nell'intestino, sciacquare per 1 minuto con ipoclorito di sodio allo 0,6% prima del lavaggio con etanolo.
  2. Diluire l'omogenato con 875 μl di mMRS, agitare per 5 secondi e pipettare 120 μl di omogenato nel primo pozzetto di una piastra per microtitolazione.
  3. Eseguire due diluizioni sequenziali 1:8 utilizzando 10 μl di omogenato e 70 μl di MRS nei due pozzetti successivi.
    1. Prelevare 10 μl dal primo pozzetto e aggiungerlo al secondo pozzetto contenente 70 μl di MRS. Mescolare accuratamente il contenuto del secondo pozzetto, trasferire 10 μl dal secondo pozzetto al terzo pozzetto contenente 70 μl di MRS e mescolare accuratamente. Questo porta a 3 concentrazioni totali dell'omogeneizzato originale da 1.000 μl: non diluito, 1:8 e 1:64.
  4. Trasferire 10 μl di ciascuna diluizione in una piastra mMRS (utilizzando una pipetta multicanale, se lo si desidera). Inclinare leggermente il piatto per distribuire la diluizione di diversi millimetri lungo la superficie dell'agar e lasciare asciugare il liquido prima di spostare il piatto. Il liquido si asciuga rapidamente sulla piastra se le piastre hanno 2 giorni, riducendo la miscelazione di due goccioline vicine.
  5. Incubare a 30 °C per 1-2 giorni. Rimuovere le piastre dall'incubatrice una volta distinte, le singole colonie sono visibili e contare da una diluizione con 10-100 colonie isolate.
  6. Calcolare i CFU per mosca utilizzando l'equazione E = C x D/P x V/F, dove E = CFU per mosca, C = numero di colonie contate, D = diluizione, P = μl placcato, V = volume di mosca omogeneizzata e F = numero di mosche omogeneizzate.

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Risultati

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File di codice supplementare: Esempi di calcoli. Clicca qui per visualizzare questo file (clicca con il tasto destro per scaricarlo).

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Lievito di birraMP Biomedicals, LLC.903312
glucosioSigma Aldrich158968-3KG
agarFisher--Laboratorio scientificovolare802010
Welch's 100% succo d'uva concentratoWalmart o altro negozio di alimentari9116196
Gabbia: 32 once Contenitore per gastronomia rotondo traslucidoNegozio WebstaurantCodice 999L5032Y
Coperchio rotondo traslucido del contenitore della gastronomiaNegozio Webstaurant999YNL500
Bottiglie di riservaGenesee Scientifico32-130
Tappi DrosoGenesee Scientifico49-101
Rete di nylonGenesee Scientifico57-102
Boccola in plasticaFerramenta100404002
Tappo boccola in plasticaFerramenta100153897
Coppa per campioniPartner MedSupplyK01-207067
Ripetitore M4Eppendorf4982000322
Provette da centrifuga da 50 mlProvette per centrifuga TrueLineTR2003
Scatole per alimentiStati Uniti d'America Scientific2316-5001
Matrice di lisi D sfusaMP Biomedicals, LLC.116540434
Puntali per pipette con filtro, 300 μlStati Uniti d'America ScientificCodice 1120-9810
Piastre di PetriVendita di prodotti da laboratorioM089303
etanoloLaboratori Decon, INC.Codice: 2701
pennelloWalmartCodice: 5133
forcipepescatore08-882
Candeggina per uso domestico (6-8% ipoclorito)Walmart550646751
Peptone universaleGenesee Scientifico20-260
Estratto di lievitoFisher ScientificoBP1422-500
Fosfato dipotassicoSigma AldrichP3786-1KG
Citrato di ammonioSigma Aldrich25102-500g
Acetato di sodioVWRCodice 97061-994
Solfato di magnesioFisher ScientificoVisualizzazione del materiale M63-500
Solfato di manganeseSigma AldrichCodice 10034-96-5
MRS PolvereSigma AldrichCodice 69966-500G
Lettore di piastre a 96 pozzettiBioTek (Epoca)Na
Provette da centrifuga da 1,7 mlStati Uniti d'America Scientific1615-5500
Puntali per pipette con filtro, 1.000 μlStati Uniti d'America ScientificAnno 1122-1830
Piastre a 96 pozzettiGreiner Bio-One655101
Perline in ceramicaMP Biomedicals, LLC.6540-434
omogeneizzatore tissutaleMP Biomedicals, LLC.116004500
Cabina di Biosicurezza di Classe 1Termo ScientificoModello 1395

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