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Articolo metodologico

Utilizzo di dati single-worm per quantificare l'eterogeneità nelle interazioni caenorhabditis elegans-batteriche

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DOI:

10.3791/64027

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22 luglio 2022

 ,  , 

In questo articolo

Sommario

Questo protocollo descrive un'interruzione di 96 pozzi di singole Caenorhabditis elegans colonizzate battericamente a seguito di paralisi fredda e sbiancamento superficiale per rimuovere i batteri esterni. La sospensione risultante è placcata su piastre di agar per consentire una quantificazione accurata e di media produttività della carica batterica in un gran numero di singoli vermi.

Abstract

Il nematode Caenorhabditis elegans è un sistema modello per le interazioni ospite-microbo e ospite-microbioma. Molti studi fino ad oggi utilizzano digest batch piuttosto che singoli campioni di vermi per quantificare la carica batterica in questo organismo. Qui si sostiene che la grande variabilità inter-individuale osservata nella colonizzazione batterica dell'intestino di C. elegans è informativa e che i metodi di digestione batch scartano le informazioni che sono importanti per un confronto accurato tra le condizioni. Poiché la descrizione della variazione inerente a questi campioni richiede un gran numero di individui, viene stabilito un comodo protocollo a piastre a 96 pozzetti per l'interruzione e la placcatura della colonia di singoli vermi.

Introduzione

L'eterogeneità nelle associazioni ospite-microbo è osservata ovunque e la variazione tra gli individui è sempre più riconosciuta come un fattore che contribuisce ai processi a livello di popolazione dalla competizione e coesistenza1 alla trasmissione della malattia 2,3,4. In C. elegans, "eterogeneità nascosta" all'interno di popolazioni isogeniche è stata osservata ripetutamente, con sottopopolazioni di individui che mostrano fenotipi distinti nella risposta allo shock termico 5,6

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Protocollo

I vermi utilizzati in questi esperimenti sono stati ottenuti dal Caenorhabditis Genetic Center, che è finanziato dal NIH Office of Research Infrastructure Programs (P40 OD010440). Bristol N2 è il wild-type. I mutanti DAF-2/IGF daf-16(mu86) I (CGC CF1038) e daf-2(e1370) III (CGC CB1370) sono usati per illustrare le differenze nella carica batterica intestinale.

HT115(DE3) E. coli che trasporta il vettore pos-1 RNAi proviene dalla libreria Ahringer21. La collezione MYb di batteri intestinali nativi C. elegans 22 è stata ottenuta dal laborator....

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Risultati

Sterilizzazione con candeggina di vermi vivi
I vermi sbiancati in superficie sono effettivamente privi di batteri esterni fino a quando la motilità ritorna e l'escrezione riprende. Nelle condizioni qui utilizzate, si osserva una rapida estinzione dei batteri nel tampone (Figura 1A-C, Figura supplementare 2, Video 1) senza disturbare i batteri associati all'intestino nei vermi paralizzati dal freddo (Figura 1D-F

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Discussione

Qui vengono presentati i dati sui vantaggi della quantificazione a verme singolo della carica batterica in C. elegans, insieme a un protocollo di interruzione a 96 pozzi per consentire l'acquisizione rapida e coerente di grandi set di dati di questo tipo. Rispetto ai metodi esistenti33, questi protocolli consentono una misurazione a più alto rendimento delle comunità microbiche intestinali nel verme.

Questo approccio ha la placcatura come un passaggio limitante.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno conflitti di interesse.

Ringraziamenti

Gli autori vorrebbero ringraziare H. Schulenberg e C. LaRock per la loro generosa condivisione di ceppi batterici utilizzati in questi esperimenti. Questo lavoro è stato supportato da finanziamenti della Emory University e NSF (PHY2014173).

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Piastre in polipropilene a fondo piatto a 96 pozzetti, 300 uLEvergreen Labware290-8350-03F
Tappetino sigillante per piastre a 96 pozzetti, silicone, pozzetti quadrati (AxyMat)Piastre AxygenAM-2ML-SQ
a 96 pozzetti, 2 mL, pozzetti quadratiAxygenP-2ML-SQ-C-S Coperchi per
piastre in polipropilene a 96 pozzettiEvergreen Labware290-8020-03L
AgarFisher Scientific443570050
Set di adattatori per piastre a 96 pozzettiQIAGEN119900Piastre adattatrici da utilizzare con due piastre a 96 pozzetti sul TissueLyser II
Omogeneizzatore tissutale per mulino a perline TissueLyser II (TissueLyser II)QIAGEN85300Omogeneizzatore meccanico per la disgregazione di campioni a media e alta produttività
BioSorterUnion BiometricaDa preventivoSelezionatore di oggetti di grandi dimensioni dotato di un fuoco di 250 micron per C. elegans
Bleach, commerciale, ipoclorito di sodio all'8,25%Clorox
Breathe-Easy Membrana sigillante permeabile ai gas a 96 pozzettiDiversified BiotechBEM-1. Il sottile film sigillante è permeabile a O2, CO2 e vapori d'acqua ed è trasparente ai raggi UV fino a 300 nm. Sterile, 100/scatola.
Cloruro di calcio diidratoFisher ScientificAC423525000
ColesteroloVWRAAA11470-30
Acido citrico monoidratoFisher ScientificAC124910010
Solfato di rame (II) pentaidratoFisher ScientificAC197722500
Corning 6765 LSE Mini MicrocentrifugaCorning  COR-6765
EDTA disodicoFisher Scientific409971000
DL 1,4 Ditiotreitolo, 99+%, per biologia mol, senza DNAsi, RNAsi e proteasi, ACROS OrganicsFisher Scientific 327190010
Eppendorf 1,5 mL provette per microcentrifuga, naturaleEppendorf
Eppendorf 5424R microcentrifugaEppendorf5406000640Microcentrifuga da banco refrigerata da 24 posti Centrifuga
Eppendorf 5810R con rotore S-4-104Centrifuga da banco Eppendorf226270403L con adattatori per provette e piastre da 15-50 mL
Secchio per piastre Eppendorf (x2), per rotore S-4-104Eppendorf22638930
Etanolo 100%Fisher ScientificBP2818500
Perle di vetro, 2,7 mmLife Science ProductsLS-79127
Perle di vetro, lavate con acido, 425-600 &; mSigmaG877-500G
Perline di vetroVWR76005-124
Acido cloridricoVWRBDH7204-1
Solfato di ferro (II), eptaidratoFisher Scientific,423731000
Kimble, Kontes, motore per pestello, DWKLife Sciences749540-0000
Kimble Kontes, pellet di polipropilene e microprovette, 0,5 mLDWK Life Sciences749520-0590
Microscopio invertito motorizzato Leica DMi8 con tavolino motorizzatoLeica11889113
Software Leica LAS X PremiumLeica11640687
Solfato di magnesio eptaidratoFisher ScientificAC124900010
Cloruro di manganese(II) tetraidratoVWR470301-706
PARAFILM M pellicola sigillante flessibile da laboratorioAmcorPM996
PeptoneFisher ScientificBP1420-500
Piastre di Petri, rotonde, 10 cmVWR25384-094
Piastre di Petri, rotonde, 6 cmVWR25384-092
Piastre di Petri, quadrate, 10 x 10 cmVWR10799-140
Fosfo-tamponate soluzione salina (1X PBS)Gold BioP-271-200
Vassoio per autoclave in polipropilene, poco profondoFisher Scientific13-361-10
Idrossido di potassioFisher ScientificAC134062500
Fosfato di potassio bibasicoFisher ScientificBP363-1
Fosfato di potassio monobasicoFisher ScientificBP362-1
R 4.1.3/RStudio 2022.02.0 build 443R Foundationn/a
Spatola da laboratorio a paletta, metalloVWR470149-438
Carburo di silicio grana 36MJR Tumblern/aGrana di carburo di silicio extra grossolana nera. Disponibile nelle misure da 0,5-5 libbre da questo fornitore.
Sodio dodecil solfatoFisher ScientificBP166-100
Idrossido di sodioVWRBDH7247-1
Sodio fosfato bibasico anidroFisher ScientificBP332-500
Cloruro di sodioFisher ScientificBP358-1
SaccarosioFisher ScientificAC419760010
Tri-potassio citrato monoidratoFisher ScientificAC611755000
Triton X-100Fisher ScientificBP151-100
Solfato di zinco eptaidratoFisher ScientificAC205982500
Membrane poliuretaniche permeabili ai gas a piastre , , , , , ,

Riferimenti

  1. Armitage, D. W., Jones, S. E. How sample heterogeneity can obscure the signal of microbial interactions. The ISME Journal. 13 (11), 2639-2646 (2019).
  2. Stephenson, J., et al. Host heter....

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Ristampe e permessi

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