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Isolamento e caratterizzazione del microbiota naturale del nematode modello Caenorhabditis elegans

DOI:

10.3791/64249

August 17th, 2022

In This Article

Summary

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Caenorhabditis elegans è una delle principali specie modello in biologia, ma quasi tutte le ricerche vengono eseguite in assenza dei suoi microbi naturalmente associati. I metodi qui descritti aiuteranno a migliorare la nostra comprensione della diversità dei microbi associati come base per la futura ricerca funzionale di C. elegans.

Abstract

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Il nematode Caenorhabditis elegans interagisce con una grande varietà di microrganismi in natura. In generale, C. elegans si trova comunemente nella materia vegetale marcia, in particolare nei frutti marci come le mele o sui cumuli di compost. È anche associato a determinati ospiti invertebrati come lumache e woodlice. Questi habitat sono ricchi di microbi, che servono da cibo per C. elegans e che possono anche colonizzare persistentemente l'intestino del nematode. Ad oggi, l'esatta diversità e consistenza del microbiota nativo di C. elegans tra habitat e posizioni geografiche non è completamente compresa. Qui, descriviamo un approccio adatto per isolare C. elegans dalla natura e caratterizzare il microbiota dei vermi. I nematodi possono essere facilmente isolati dal materiale di compost, mele in decomposizione, lumache o attratti mettendo mele su cumuli di compost. Il momento migliore per trovare C. elegans nell'emisfero settentrionale va da settembre a novembre. I vermi possono essere lavati via dal materiale del substrato raccolto immergendo il substrato in una soluzione tampone, seguita dalla raccolta dei nematodi e dal loro trasferimento sul mezzo di crescita dei nematodi o sul tampone PCR per le successive analisi. Illustriamo inoltre come i campioni possono essere utilizzati per isolare e purificare i microrganismi associati ai vermi e per elaborare i vermi per l'analisi dell'RNA ribosomiale 16S della composizione della comunità del microbiota. Nel complesso, i metodi descritti possono stimolare nuove ricerche sulla caratterizzazione del microbiota di C. elegans in habitat e posizioni geografiche, contribuendo così a ottenere una comprensione completa della diversità e della stabilità del microbiota del nematode come base per la futura ricerca funzionale.

Introduction

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In natura, C. elegans si trova comunemente nella materia vegetale marcia, in particolare frutti marci come mele o cumuli di compost1. È anche associato ad alcuni ospiti invertebrati come lumache e woodlice 2,3. Questi habitat sono ricchi di microbi, che non solo servono come cibo per il verme, ma possono anche formare associazioni stabili con esso. Le informazioni sulla diversità dei microrganismi naturalmente associati sono state pubblicate solo nel 2016 4,5,6. Da allora, questi e sol....

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Protocol

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1. Preparazione di buffer e supporti

  1. Preparare S-buffer aggiungendo 5,85 g di NaCl, 1,123 g di K 2 HPO 4, 5,926 g di KH 2 PO4 e 1 L di H2O deionizzato in un matraccio e in autoclaveper 20 minuti a 121 °C.
  2. Preparare un mezzo viscoso aggiungendo tampone S contenente 1,2% (p/v) idrossimetilcellulosa (la sostanza che causa la viscosità del mezzo), 5 mg/ml di colesterolo, 1 mM MgSO4, 1 mM CaCl2 e 0,1% (v/v) acetone. Autoclavare e agitare il mezzo viscoso fino a renderlo completamente omogeneo.
    NOTA: questa operazione può richiedere più ore. Inoltre, il tampo....

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Results

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Il nematode C. elegans si trova frequentemente in frutti in decomposizione, come le mele, e anche campioni di compost. Nella Germania settentrionale, C. elegans e specie congenerose (in particolare C. remanei ma anche C. briggsae) si trovano principalmente da settembre al2 novembre. I nematodi si trovano più comunemente nella materia vegetale in decomposizione, in particolare nei frutti in decomposizione come mele o pere, e anche nel compost, in particolare nel .......

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Discussion

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Il nematode Caenorhabditis elegans è uno degli organismi modello più intensamente studiati nella ricerca biologica. È stato introdotto da Sydney Brenner nel 1960, originariamente per comprendere lo sviluppo e la funzione del sistema nervoso29. Da allora, C. elegans è diventato un potente modello per lo studio dei processi fondamentali in tutte le discipline biologiche, tra cui biologia comportamentale, neurobiologia, invecchiamento, biologia evolutiva, biologia cellulare, biologi.......

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Disclosures

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Dichiariamo di non avere alcun conflitto di interessi.

Acknowledgements

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Riconosciamo il sostegno finanziario della German Science Foundation (progetti A1.1 e A1.2 del Collaborative Research Center 1182 sull'origine e la funzione dei metaorganismi). Ringraziamo i membri del laboratorio Schulenburg per i loro consigli e supporto.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
di simulazione multifisicaCOMSOLCOMSOL
Software

References

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  1. Schulenburg, H., Félix, M. -A. The natural biotic environment of Caenorhabditis elegans. Genetics. 206 (1), 55-86 (2017).
  2. Petersen, C., Dirksen, P., Prahl, S., Strathmann, E. A., Schulenburg, H.

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Caenorhabditis Elegans MicrobiotaNematode IsolationMicrobiota CharacterizationHost Microbe Interactions16S Ribosomal RNABacterial DNA ExtractionPure Bacterial CultureNematode Growth MediumBead HomogenizerPCR Amplification

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