Hier beschrijven we een groeivoorwaarde om de kleine kolonievariant van Pseudomonas aeruginosate kweken. We beschrijven ook twee afzonderlijke methoden voor de detectie en kwantificering van de exopolysaccharide alginaat geproduceerd door P. aeruginosa met behulp van een traditionele uronic zuur carbazole test en een alginaat-specifieke monoklonale antilichaam (mAb) gebaseerde ELISA.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Cultuur van kleine kolonievariant van Pseudomonas aeruginosa en Quantitatie van zijn Alginate
* These authors contributed equally
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Pseudomonas aeruginosa, een opportunistische Gram-negatieve bacteriële ziekteverwekker, kan overproduceren een exopolysaccharide alginaat resulteert in een unieke fenotype genaamd slijmvlies. Alginaat is gekoppeld aan chronische longinfecties wat resulteert in een slechte prognose bij patiënten met cystische fibrose (CF). Inzicht in de paden die de productie van alginaat reguleren, kan helpen bij de ontwikkeling van nieuwe therapeutische strategieën die gericht zijn op de alginaatvorming. Een ander ziektegerelateerd fenotype is de kleine kolonievariant (SCV). SCV is te wijten aan de trage groei van bacteriën en vaak geassocieerd met verhoogde resistentie tegen antimicrobiële stoffen. In dit artikel tonen we eerst een methode om een genetisch gedefinieerde vorm van P. aeruginosa SCV te kweken als gevolg van pyrimidine biosynthesemutaties. Suppletie van stikstofhoudende bases, uracil of cytosine, geeft de normale groei terug aan deze mutanten, het aantonen van de aanwezigheid van een bergingstraject dat vrije bases uit het milieu scharrelt. Vervolgens bespreken we twee methoden voor het meten van bacteriële alginaat. De eerste methode is gebaseerd op de hydrolyse van de polysaccharide tot zijn uronic acid monomeer, gevolgd door derivatisatie met een chromogene reagens, carbazole, terwijl de tweede methode een ELISA gebruikt op basis van een commercieel verkrijgbare, alginaat-specifieke mAb. Beide methoden vereisen een standaardcurve voor kwantificering. We tonen ook aan dat de immunologische methode specifiek is voor alginaatkifie en kan worden gebruikt voor de meting van alginaat in de klinische monsters.
Inleiding
Chronische longinfecties met Pseudomonas aeruginosa zijn een belangrijke oorzaak van morbiditeit en mortaliteit bij patiënten met cystische fibrose (CF). Tijdens de vroege kindertijd worden patiënten gekoloniseerd door meerdere bacteriële pathogenen, waaronder niet-mucoïde isolaten van P. aeruginosa1,2. De totstandkoming van de kleine kolonievariant (SCV) isoleert evenals slijmervormige isolaten is een teller voor het begin aan chronische besmettingen. SCV isolaten zijn zeer resistente3 als gevolg van hun trage groeipercentages4, waardoor ze een....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
1. SCV groeiomstandigheden en fysiologische activering van de bergingsroute
- Detectie van SCV.
- Streep de P. aeruginosa stammen PAO1, PAO1ΔpyrD, PAO581, en PAO581ΔpyrD op voorverwarmde Pseudomonas isolatie agar (PIA) platen en groeien bij 37 °C voor 48 uur. Op de groeiplaat wordt één kolonieisolaat je geïdentificeerd met het SCV-fenotype (koloniegrootte van 1−3 mm in tegenstelling tot de normale grootte van 3−5 mm kolonie).
- Herhaal stap 1.1.1 om een zuiver isolaat van de SCV te verkrijgen.
OPMERKING: Groei kan tot 72 uur nodig zijn als gevolg van de trage groei van de SCV-kolonies.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
Figuur 1 toont platen van PAO1 en PAO581 met of zonder in-frame deletie in het pyrd-gen (een gen in de pyrimidine biosyntheseroute) die resulteert in SCV6. De PAO1 SCV mutant werd hersteld tot een normale groei in reactie op uracil suppletie(figuur 1A,B). Bovendien werd de PAO581ΔpyrDSCV mutant teruggegeven aan mucoidy met dezelfde uracil behandeling, omdat de moederstam .......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
Zowel SCV en alginaat zijn belangrijke ziekte markers betrokken bij verschillende chronische infecties. Daarom is het vermogen om SCV te laten groeien en de regulatie en productie van alginaat door P. aeruginosa te bestuderen een integraal onderdeel van de ontdekking van nieuwe behandelingen voor deze chronische ziekten.
SCV stammen zijn notoir moeilijk om te groeien als gevolg van hun trage groeipercentage 4 in vergelijking met andere P. aeruginosa st.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De auteur Hongwei D. Yu is de Chief Science Officer en mede-oprichter van Progenesis Technologies, LLC.
Dankbetuigingen
Dit werk werd ondersteund door de National Institutes of Health (NIH) subsidies R44GM1113545 en P20GM103434.
....Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| 1-Step Ultra TMB-ELISA | Thermo Scientific | 34028 | via Fisher Scientific |
| Absolute Ethanol (200 Proof) | Fisher Scientific | BP2818-4 | Molecular Bio-grade |
| Accu Block Digital Dry Bath | Labnet | NC0205808 | via Fisher Scientific |
| Assay Plates 96-well | CoStar | 2021-12-20 | |
| Bench Top Vortex-Genie 2 | Scientific Industries | G560 | |
| Boric Acid | Research Products International Corp. | 10043-35-3 | |
| Cabinet Incubator | VWR | 1540 | |
| Carbazole | Sigma | C-5132 | |
| Carbonate-Bicarbonate Buffer | Sigma | C3041 | |
| Centrifuge Tubes (50 mL) | Fisher Scientific | 05-539-13 | via Fisher Scientific |
| Culture Test Tubes | Fisher Scientific | 14-956-6D | via Fisher Scientific |
| Cuvette Polystyrene (1.5 mL) | Fisher Scientific | 14955127 | via Fisher Scientific |
| Cytosine | Acros Organics | 71-30-7 | |
| Diposable Inoculation Loops | Fisher Scientific | 22-363-597 | |
| D-Mannuronic Acid Sodium | Sigma Aldrich | SMB00280 | |
| FMC Alginate | FMC | 2133 | |
| Glycerol | Fisher Scientific | BP906-5 | For Molecular Biology |
| Mouse Anti-Alginate Monoclonal Antibody | QED Biosciences | N/A | Lot # :15725/15726 |
| Phosphate Buffered Saline Powder (PBS) | Sigma | P3813 | |
| Pierce Goat Anti-Mouse Poly-HRP Antibody | Thermo Scientific | 32230 | via Fisher Scientific |
| Potassium Hydroxide | Fisher Scientific | 1310-58-3 | via Fisher Scientific |
| Prism 7 | GraphPad | ||
| Pseudomonas Isolation Agar (PIA) | Difco | 292710 | via Fisher Scientific |
| Pseudomonas Isolation Broth (PIB) | Alpha Biosciences | P16-115 | via Fisher Scientific |
| Round Toothpicks | Diamond | Any brand | |
| Seaweed alginate (Protanal CR 8133) | FMC Corporation | ||
| Skim Milk | Difco | 232100 | via Fisher Scientific |
| SmartSpec Plus Spectrophotometer | BioRad | 170-2525 | or preferred vendor |
| Sodium Chloride (NaCl) | Sigma | S-5886 | |
| SpectraMax i3x Multi-mode MicroPlate Reader | Molecular Devices | i3x | or preferred vendor |
| Sterile Petri Dish 100 mm x 15 mm | Fisher Scientific | FB0875713 | via Fisher Scientific |
| Sulfuric Acid | Fisher Scientific | A298-212 | Technical Grade |
| Sulfuric Acid (2 Normal -Stop Solution) | R&D Systems | DY994 | |
| Tween 20 | Sigma | P2287 | |
| Uracil | Acros Organics | 66-22-8 |
Referenties
- Govan, J. R., Deretic, V. Microbial pathogenesis in cystic fibrosis: mucoid Pseudomonas aeruginosa and Burkholderia cepacia. Microbiological Reviews. 60 (3), 539-574 (1996).
- Hogardt, M., Heesemann, J.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
