방법 논문

CFU(Colony Forming Units) 계수: 파리 몸체의 박테리아 정량화

2023년 4월 30일

이 논문에서

초록

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출처: Koyle, M. L., et al. Rearing the Fruit Fly & Drosophila melanogaster Under Axenic and Gnotobiotic conditions. J. Vis. 특급 (2016).

초파리 미생물총(Drosophila microbiota)은 동물의 발달, 면역 및 생리학에 영향을 미칩니다. 이 비디오는 전신 제제에서 집락 형성 단위를 결정하여 파리의 박테리아를 정량화하는 방법을 설명합니다. 주요 프로토콜은 4종의 박테리아를 사용하여 gnotobiotic 조건에서 사육된 파리를 이용한 기술을 보여줍니다.

프로토콜

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이 프로토콜은 Koyle et al., Rearing the Fruit Fly Drosophila melanogaster Under Axenic and Gnotobiotic Conditions, J. Vis. Exp. (2016).

1. 난자를 제거하고 멸균 식단으로 전환

  1. 내부(측면 포함)에 70% 에탄올을 분사하여 생물 안전 캐비닛을 준비합니다. 실험실 티슈로 바닥을 닦고 자외선으로 후드를 ~15분 동안 살균합니다. 모든 비생물학적 용품(표본 컵, 페인트 브러시, 집게, 폐기물 용기, 400ml 멸균수 및 100ml 0.6% 차아염소산나트륨)을 에탄올을 분사하고 즉시 생물 안전 캐비닛에 넣어 살균합니다. 자외선으로 15분 동안 살균합니다.
  2. 계란이 든 부싱을 120ml 표본 컵 또는 기타 멸균 용기에 넣어 2번의 차아염소산나트륨 세척 중 첫 번째 세척을 시작합니다. 0.6% 차아염소산나트륨 용액 ~90ml를 테두리 바로 아래까지 부싱에 천천히 붓습니다.
  3. 2.5분 동안 계란을 헹굽니다. 집게를 사용하여 차아염소산염 용액에서 부싱을 위아래로 움직여 주기적으로 계란을 다시 매달아 놓습니다.
  4. 생물 안전 캐비닛 내부에 90ml 표백제가 미리 채워진 두 번째 검체 컵에 부싱을 직접 옮깁니다.
  5. 생물 안전 캐비닛 내부에서 1.3 단계를 반복하십시오. 두 번째 표백제 처리가 끝나면 계란이 부싱 측면에 달라붙기 시작해야 합니다.
  6. 생물 안전 캐비닛에서 1.7-1.8 단계를 수행하십시오.
  7. 표백제는 버리고 부싱을 멸균수로 3회 세척합니다. 집게로 부싱을 움직여 세탁하는 동안 계란을 여러 번 다시 매달아 두십시오. 세 번째 세척이 끝날 때까지 대부분의 계란은 부싱 측면에 부착되어야 합니다.
  8. 에탄올로 살균된 붓을 사용하여 부싱 측면에서 계란을 멸균 식단으로 옮깁니다. 난자를 개별적으로 또는 소량으로 옮깁니다. 바이알당 30-50개의 달걀을 목표로 합니다. 산소가 튜브로 들어갈 수 있도록 캡을 느슨하게 두십시오. 바이알이 도끼질로 남아 있어야 하는 경우 곤충 인큐베이터로 옮기십시오. 그렇지 않으면 아래와 같이 박테리아를 추가하십시오.

2. 4 종의 박테리아를 사용하여 gnotobiotic 파리 만들기

  1. 박테리아 준비
    1. 1.1단계와 같이 필요한 소모품(피펫, 피펫 팁 상자, 멸균된 원심분리 튜브, MRS 육수 및 시험관 랙)이 포함된 멸균된 생물 안전 캐비닛을 준비합니다. 생물 안전 캐비닛에 넣기 전에 에탄올을 적신 실험실용 물티슈로 시험관 외부를 닦습니다.
    2. 먼저 하룻밤 사이에 자란 500μl를 멸균 마이크로퓨지 튜브로 옮겨 박테리아를 펠렛화합니다. 박테리아 밀도가 낮으면 각 튜브에 최대 1.5ml를 추가하거나 상층액을 순차적으로 제거하고 동일한 튜브에 추가 배양물을 추가합니다. 생물 안전 작업대에서 검체를 꺼내고 10,000 x g에서 10분 동안 원심분리합니다. 필터 팁을 사용하여 샘플 간 오염을 방지하십시오.
    3. OD600을 측정하여 각 배양의 밀도를 측정합니다. 멀티웰 플레이트 리더를 사용하는 경우 각 배양액 200μl를 1배, 2배 및 4배 희석하여 96웰 플레이트로 옮깁니다.
    4. 각 세포 펠릿을 희석할 mMRS의 양을 측정합니다(2.1.2) 플레이트 판독 분광 광도계와 다음 방정식을 사용하여 측정합니다. 각 플라이 바이알에 50μl를 접종할 수 있을 만큼 충분한 육수를 추가할 계획을 세웁니다.
      1. 플레이트 판독 분광 광도계에서 각 박테리아 배양액의 1:1, 1:2 및 1:4 희석을 위한 OD600 판독값을 수집합니다. 0.1과 0.2 사이의 OD600 값을 생성하는 각 박테리아 균주에 대한 희석을 선택하고 이 값과 해당 희석 계수를 2.1.4.2 또는 2.1.4.3에 제공된 공식에서 'O' 및 'D'로 사용합니다.
      2. 여기에 설명된 4종을 사용하는 경우, 세포를 등가 집락 형성 단위(CFU)/ml 밀도(OD600에서 이전에 Newell and Douglas, Appl Environ Microbiol에서 결정된 CFU로의 변환)로 정규화합니다. (2014)) 다음 방정식을 사용합니다 :
        E = ((O-B) x V x D)/C
        여기서 E = 펠렛을 재현탁하기 위한 부피(μl), O = OD600 박테리아, B = OD600 블랭크 매체, D = 접기 희석, V = 원심분리 전 박테리아 배양 μl, C = 소정의 상수의 OD600. 이러한 방정식을 사용하는 계산의 예는 Supplemental Code File을 참조하십시오. 자동으로 비워지는 분광 광도계의 경우 "O-B" 대신 "O"를 사용합니다.
        참고: 미리 결정된 상수(단위 OD600, 107 CFU ml-1로 정규화됨, Newell 및 Douglas, Appl Environ Microbiol에서 파생된 상수. (2014))는 A. tropicalis (0.052), A. pomorum (0.038), L. brevis (0.056), L. plantarum (0.077)이다.
      3. 다른 박테리아 종을 사용하는 경우(CFU/OD600 상수를 사용할 수 없음) 다음 방정식을 사용하여 밀도를 OD600 = 0.1로 정규화합니다
        E = ((O-B) x V x D)/0.1 OD600
        참고: 단위는 2.1.4.2단계와 동일합니다. 이러한 방정식을 사용하는 계산의 예는 Supplemental Code File을 참조하십시오.
    5. 생물 안전 캐비닛에서 피펫 팁으로 상층액을 제거하고 2.1.4.2단계에서 계산한 대로 펠릿을 새 mMRS 또는 PBS에 다시 현탁시킵니다.
  2. 박테리아 접종
    1. 박테리아 50μl를 생물 안전 캐비닛에 있는 멸균 식단과 탈옥된 난자가 있는 원뿔형 튜브로 옮깁니다. 바이알 사이의 오염을 방지하기 위해 난자 이식 후 박테리아를 추가하십시오.
    2. 접종된 튜브를 25°C의 인큐베이터에 넣습니다.

3. CFU 부하 측정/무균 테스트

  1. 전신 플라이 균질액의 CFU 부하를 측정하려면 125μl의 세라믹 비드와 125μl의 mMRS 육수가 들어 있는 1.7ml 마이크로분리관에 파리 5마리(에클로젼 후 5-7일)를 옮깁니다. 조직 균질화기를 사용하여 4.0M/sec에서 30초 동안 파리를 균질화합니다.
    1. 또는 구슬을 생략하고 플라스틱 유봉이 있는 마이크로 원심분리기 튜브에서 1분 동안 손으로 균질화합니다.
    2. 장내 미생물군을 정량화하는 경우, 파리를 표면 살균하여 외인성 미생물을 제거합니다. 100μl 70% 에탄올이 포함된 마이크로 원심분리기 튜브로 1분 동안 이송한 후 에탄올을 흡인하고 균질화를 위해 새 마이크로 원심분리기 튜브로 이송합니다. 장의 DNA 함량을 측정하는 경우 에탄올 세척 전에 0.6% 차아염소산나트륨으로 1분 동안 헹굽니다.
  2. 균질액을 875μl mMRS로 희석하고, 5초 동안 와류를 치고, 120μl의 균질액을 마이크로타이터 플레이트의 첫 번째 웰로 피펫합니다.
  3. 다음 두 웰에서 10 μl homogenate 및 70 μl MRS를 사용하여 두 번의 순차적 1:8 희석을 수행합니다.
    1. 첫 번째 웰에서 10μl를 제거하고 70μl MRS를 함유하는 두 번째 웰에 첨가합니다. 두 번째 웰의 내용물을 철저히 혼합하고, 두 번째 웰에서 70μl MRS를 함유하는 세 번째 웰로 10μl를 옮기고 철저히 혼합합니다. 이것은 원래 1,000 μl 균질산염의 3 총 농도로 이어집니다 : 희석되지 않은, 1 : 8 및 1 : 64.
  4. 각 희석액 10μl를 mMRS 플레이트로 옮깁니다(원하는 경우 다중 채널 피펫 사용). 접시를 약간 기울여 희석액을 한천 표면 아래로 몇 밀리미터 정도 펴고 접시를 이동하기 전에 액체가 건조되도록 합니다. 플레이트가 2일 된 경우 액체가 플레이트에서 빠르게 건조되어 인접한 두 방울의 혼합을 줄입니다.
  5. 30 °C에서 1-2 일 동안 배양하십시오. 인큐베이터에서 플레이트를 제거하면 개별 콜로니가 보이고 10-100개의 분리된 콜로니가 있는 희석에서 계산합니다.
  6. 방정식 E = C x D/P x V/F를 사용하여 플라이당 CFU를 계산하며, 여기서 E = 플라이당 CFU, C = 계수된 콜로니 수, D = 희석, P = μl 도금, V = 플라이 균질화의 부피, F = 균질화된 플라이 수.

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결과

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
맥주 효모MP 바이오메디컬, LLC.903312
포도당시그마 알드리치158968-3KG
한천피셔 -- Lab Scientific플라이802010
Welch의 100% 포도 주스 농축액월마트 또는 기타 식료품점9116196
케이지 : 32 온스 반투명 라운드 델리 컨테이너Webstaurant 스토어999L5032Y
반투명 라운드 델리 컨테이너 뚜껑Webstaurant 스토어999YNL500
스톡 병제네시 사이언티픽32-130
드로소 플러그제네시 사이언티픽49-101
나일론 메쉬제네시 사이언티픽57-102
플라스틱 부싱홈 디포100404002
플라스틱 부싱 캡홈 디포100153897
표본 컵MedSupply 파트너K01-207067
리피터 M4에펜도르프4982000322
50ml 원심분리기 튜브TrueLine 원심분리기 튜브TR2003
푸드 박스미국 과학제2316-5001
Lysing 매트릭스 D 벌크MP 바이오메디컬, LLC.116540434
필터 피펫 팁, 300 μl미국 과학제1120-9810
페트리 접시실험용품 판매M089303
에탄올Decon 연구소, INC.2701
화필월마트5133
집게어부08-882
가정용 표백제 (6-8 % 차아 염소산염)월마트550646751
범용 펩톤제네시 사이언티픽20-260
효모 추출물피셔 사이언티픽BP1422-500
인산이칼륨시그마 알드리치P3786-1KG
구연산 암모늄시그마 알드리치25102-500지
나트륨 아세테이트폭스바겐제97061-994
마그네슘 황산염피셔 사이언티픽M63-500
황산망간시그마 알드리치10034-96-5
MRS 파우더시그마 알드리치69966-500지
96웰 플레이트 리더BioTek (에포크)해당 없음
1.7ml 원심분리기 튜브미국 과학1615-5500
필터 피펫 팁, 1,000 μl미국 과학1122-1830
96 웰 플레이트Greiner 바이오 원655101
세라믹 비즈MP 바이오메디컬, LLC.6540-434
조직 균질화기MP 바이오메디컬, LLC.116004500
클래스 1 BioSafety 캐비닛써모 사이언티픽(Thermo Scientific모델 1395
호 호 년 시리즈 호 호 년 년 년 년 호 호 년 년 년 )

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