이 프로토콜 사용 장 병원 체 부착, 세포 외 고분자 물질 매트릭스 형성, 평가 하 여 박테리아 biofilms의 동적 특성을 잡으려고 다각적인 접근을 사용 하 여 담 즙 소금 유도 biofilm 형성 분석 리더 그리고 분산입니다.
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이 프로토콜 사용 장 병원 체 부착, 세포 외 고분자 물질 매트릭스 형성, 평가 하 여 박테리아 biofilms의 동적 특성을 잡으려고 다각적인 접근을 사용 하 여 담 즙 소금 유도 biofilm 형성 분석 리더 그리고 분산입니다.
Biofilm 형성 박테리아 가혹한 환경 조건 또는 스트레스의 시간에에서 발생 하는 동적, 다단계 프로세스입니다. 장 병원 체에 대 한 상당한 스트레스 응답 위장 운송 중 고 노출 되 면 담 즙, 인간의 소화의 정상적인 구성 요소 유도 된다. 담 즙의 살 균 효과 극복 하기 위해 많은 장 병원 체는 소장을 통해 환승 하는 때 생존을 허용 하도록 가상 biofilm을 형성 합니다. 여기 우리가 고체 상 준수 분석으로 세포 외 고분자 물질 (EPS) 매트릭스 감지 및 시각화를 통해 biofilm 형성을 정의 하는 방법론을 제시. 또한, biofilm 분산 평가 감염 과정에서 박테리아의 릴리스를 실행 하는 이벤트의 분석을 모방 하기 위해 제공 됩니다. 크리스탈 바이올렛 얼룩 높은 처리량 96 잘 접시 준수 분석 결과에서 부착 박테리아를 검출 하는 데 사용 됩니다. EPS 생산 평가 즉 두 분석 실험에 의해 결정 됩니다 현미경 EPS 매트릭스와 붙일 활용 된 다 당 류 바인딩 lectin과 반 정량 분석의 얼룩. 마지막으로, biofilm 분산 식민지 및 도금을 통해 측정 된다. 여러 분석 실험에서 긍정적인 데이터 biofilms의 특성화를 지원 하 고 다른 세균성 긴장에 담 즙 소금 유도 biofilm 형성을 식별 하기 위해 이용 될 수 있다.
Biofilm 형성은 가혹한 환경 조건 동안 유도 하는 중요 한 세균 생존 전략 이다. 살 균 화합물에 노출 항생제 또는 영양소의 변화 또는 biofilm 형성을 통해 완화 될 수 있다 박테리아에 스트레스 상태를 유도 하는 산소 가용성. biofilm 표면 또는 다른 박테리아에 세균성 부착 특징은 고 류1,2,3의 주로 구성 된 EPS 매트릭스의 분 비를 동반 된다. Biofilm 형성 있는 이벤트의 성숙한 부착 세균성 지역 사회1,2,3의 형성에서 절정 동적 과정 이다. 박테리아 생성 adhesins adhesin 유전자 식 프로필 강화 biofilm 성숙 하는 동안 첨부 파일을 이동 하는 동안 초기 연결을 촉진 하기 위하여. 동시에, EPS 생산 코트 초기 스트레스 로부터 세포를 보호 하기 위해 행렬에서 세균성 지역 사회에 발생 합니다. 박테리아는 biofilm에 포함 된는 느린 성장; 따라서, 대부분의 항생제 효과 렌더링. 또한, 느린 성장 조건 세균성 성장1,2,3를 바꿀 때까지 에너지를 절약 합니다. 가혹한 조건, 통과 후 박테리아는 biofilm를 분산 하 고 planktonic 라이프 스타일1,2,3을 다시 시작. 전통적으로, biofilms 표면에 관찰 하 고 감염 저수지 카 테 터 및 주거에 장치1,2,3에 따른 지속적인 임상 도전 대표.
Biofilm 형성 했다 최근 몇 장 병원 체;에 대 한 설명 작은 창 자 또는 결 장4감염 박테리아. Shigella 종의, 에 대 한 감염 위장의 대부분을 통해 환승 후 인간의 콜론에서 발생합니다. Shigella 담 즙;에 노출 되는 동안 작은 창 자 샛길, 동시에 대부분 박테리아5를 죽이 동안 지질 소화 촉진을 소장으로 분 비 지질 저하 세제. 장 병원 체 담 즙6의 살 균 효과 저항 하는 독특한 능력을가지고. 비보에우리의 최근 분석 활용-포도 당 및 S. flexneri 에서 강력한 biofilm 형성을 설명 하기 위해 담 즙 염의 조합 뿐만 아니라 이질균, 병원 성 대장균및 의 다른 종 처럼 살 모 넬 라4. 이전, 살 모 넬 라 enterica serovar 이다 만성 감염7,,89, 중 담 낭의 독특한 식민지 인 담 즙 유도 biofilm를 표시 했다 10. 브리11및 Campylobacter12 사전 연구 biofilm 형성 담 즙에 대 한 응답에서을 설명 하는 또한. 따라서, 분석 담 즙 유도 biofilm 형성 관찰 다른 병원 체를 확장 하 고 담 즙을 보존된 장 병원 체 응답의 데모를 설치 하는 데 도움이. 달리 만성 biofilms는 세균 유전자 전사 제한 되며 세포 노화1,2,3발생할 수 있습니다, 우리는 장의 담 즙 유도 biofilm 더 자연에 과도 제안 합니다. 이 과도 악성 biofilm (로 분산 분석 결과에 본) 급속 한 분해에 의해 hallmarked 고 독성 유전자 발현 biofilm 인구4,6에서 관찰.
Biofilm 형성은 다각적인 동적 프로세스와 담 즙 염의 사용 시작 요소가 최근 가장 장 병원 체에 대 한 설명 되었습니다만, 도구와 기술을 사용 하는 전통적인 방법의 독특하고 창의적인 응용 프로그램. 따라서, 여기에 제시 된 담 즙 소금 유도 biofilm 형성, 세균 부착, EPS 매트릭스의 생산 및 실행 가능한 박테리아의 분산은 biofilm에서를 포함 하 여 몇 가지 중요 한 특성을 계량 3 무료 전략 있습니다. 이 기술은 주로 이질균;와 연구에 대 한 이용 되었습니다. 그리고 따라서 다른 장 병원 체의 평가 최적화 필요할 수 있습니다. 그럼에도 불구 하 고, 모든 3 개의 분석 실험에서 긍정적인 데이터 biofilms의 식별을 지원 하 고 담 즙 소금 유도 biofilm 형성을 위한 재현 가능한 프로토콜 설정.
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1입니다. 시 약의 준비
2입니다. 박테리아의 준비
3. 고체 상 준수 분석 결과
참고:이 분석 결과 96 잘 접시 메서드를 사용 하 여 부착 박테리아 단정. 박테리아는 편평한 바닥 접시에서 정적으로 성장 된다. 세탁 비 점착 박테리아를 제거 하 수행 되 고 부착 박테리아 크리스탈 바이올렛으로 얼룩이 있습니다. 크리스탈 바이올렛 얼룩 박테리아 세포 벽에 peptidoglycan 한다 에탄올을 사용 하 여 solubilized 될 수 있습니다. 부착 박테리아의 수는 크리스탈 바이올렛 보존에 따라 결정 됩니다.
4. EPS 매트릭스 검색
참고:이 무료 분석 계량 하 고 EPS를 시각화. 모두에서 EPS 류 바인딩하는 lectin를 사용 하 여 검색 됩니다. 붙일 활용 된 단백질에는 정량화 (4.1 단계) 또는 시각화 (4.2 단계) 수 있습니다.
5. 분산 분석 결과
참고:이 분석 결과에서 세균 분산 통해 biofilm의 분해는 감지 됩니다. 여기, 성숙한 biofilms는 설립 하 고 이후 (보통 다음날), 미디어 PBS로 대체 또는 보완 PBS. 표면에 뜨는 구성 요소는 다음에 biofilm에서 해리는 박테리아의 수를 quantitate에 평가 됩니다.
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그림 1, biofilm 형성 성장의 대부분 6 장 병원 체 테스트 된 다음 담 즙 염을 포함 하는 미디어에서에서 유도 된다. 담 즙 염 노출은 거의 모든 긴장에서 관찰 후 부착 박테리아에 상당한 증가 테스트 합니다. 예외는 enteroaggregative 대장균 (EAEC); 그러나 , Δ4aaf 돌연변이 유발된 관찰 주의. 결과 표시 추가 부착 메커니즘 aggregative 준수 fimbriae의 부재에서 EAEC에서 담 즙 염 노출에 의해 유도 된다 난 (AAF / 난)21. 이 데이터 집합에서 결론, 각 스트레인 및 미디어 유형에 대 한 OD540 값 플롯 테스트. 미디어 컨트롤에서 각 스트레인 값 비교 (-학사) 미디어 상대적인 경우 담 즙 염 크게 bio...
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Biofilm 형성 분석 biofilms 그리고 긴장, 재료, 실험실, 및 분석 실험 사이 가변성의 동적 특성으로 인해 도전 이다. 여기 몇 가지 전략 biofilm 형성 재현성을 홍보를 제공 하는 실험적인 통찰력으로 담 즙 염 노출 다음 장 병원 체에서를 확인 하 되 게 됩니다. 재현성을 보장 하기 위해 추가 고려 사항이 있습니다. 맨먼저, 각각 관찰과 발생할 수 있는 변이 때문에 통계적 의미를 확인 하려면 기술 triplicates 실험의 적어도 3 개의 독립적인 수행 하는 것이 좋습니다. 둘째, 긍정적이 고 부정적인 컨트롤의 사용 분석 결과의 재현성을 지키기에 생명 이다. 그것은 매우 biofilm 형성에 대 한 돌연변이 평가할 때 긍정적인 제어로 강포한 유형 긴장을 사용 하 여 것이 좋습니다. 또한, biofilm 형성에 중요 한 유전자 식별 됩니다 (예를 들어 참조22 비 브리 오, 살 모 넬 라7, 그...
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저자 아무 공개 있다.
우리 기술 지원에 대 한 레이첼 B. Chanin와 알 레 한 드 야 노스 Chea 감사합니다. 우리가이 연구에 사용 된 긴장에 대 한 앤서니 T. Maurelli, 브라이언 P. 헐리, 알 레 파 사노, 브렛 E. Swierczewski, 그리고 바비 Cherayil 감사 합니다. 이 작품은 알레르기의 국가 학회 및 감염 질환 그랜트 K22AI104755 (C.S.F.)에 의해 지원 되었다. 내용은 전적으로 저자의 책임 이며 반드시 국립 보건원의 공식 의견을 대표 하지 않는다.
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| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| Tryptic 간장 국물 | Sigma-Aldrich | 22092-500G | |
| 크리스탈 바이올렛 | 시그마 | C6158-50 | |
| Concanavalin-A FITC | 시그마 | C7642-10mg | |
| 포도당 | 시그마 | G7021-1KG | |
| 담즙염 | 시그마 | B8756-100G | |
| LB 한천 | 시그마 | L7533-1KG | |
| 14mL 배양 튜브, 17 x 100mm, 플라스틱, 멸균 | Fisher | 14-959-11B | |
| Vector Laboratories | 사용한 Vectashield 하드 세트 안티페이 | H-1500 | |
| 포름알데히드 | Sigma-Aldrich | F1635-500 | |
| 글루테알데히드 | Sigma-Aldrich | G6257 | |
| 바닥이 평평한 96웰 플레이트(투명) | TPP | 92696 | |
| 바닥이 평평한 96웰 플레이트(검은색) | Greiner Bio-One | 655076 | |
| 바닥이 평평한 24웰 플레이트(투명) | TPP | 92424 | |
| 유리 커버슬립 12mm, 원형 | Fisher | 08-774-383 | |
| 96웰 플레이트 리더 | Spectramax | ||
| 형광 플레이트 리더 | Biotek Synergy 2 | ||
| 공초점 또는 형광등 현미경 | Nikon A1 컨포칼 현미경 | ||
| 37° C 쉐이킹 인큐베이터 | 뉴 브런즈윅 과학 엑셀라 E25 | ||
| 37° C 플레이트 인큐베이터 | Thermolyne 시리즈 5000 |
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