March 10th, 2017
We beschrijven hier drie verschillende protocollen voor de in vitro onderzoek conjugatie, transductie en natuurlijke transformatie in Staphylococcus aureus.
Het algemene doel van deze procedure is om een gedetailleerde methodologie te bieden voor het bestuderen van de horizontale overdracht van DNA in staphylococcus aureus door de drie belangrijkste overdrachtsroutes aan te pakken. Conjugatie, transductie en natuurlijke transformatie. Deze methode gaat over de horizontale overdracht van antibioticaresistentiegenen in de humane pathogeen staph aureus.
Het grote voordeel van de hier geïntroduceerde technieken is dat we drie belangrijke overdrachtsmodi kunnen testen, inclusief onlangs ontdekte natuurlijke genetische transformatie. Het demonstreren van de procedure zal Le Thuy zijn, een promovendus uit ons lab. Om het experiment te beginnen, bereidt u vijf milliliter overnachtelijke cultuur van de donor- en de ontvangende bacteriën in tryptische sojabrood. Of TSB-medium met en zonder 32 milligram per liter chlooramfenicol, respectievelijk.
Met schudden bij 37 graden Celsius. De volgende dag, pas de optische dichtheid van de overnachtelijke culturen aan tot een met vers TSB-medium. Meng 0,5 milliliter van de donorcultuur met 0,5 milliliter van de ontvangende cultuur.
En voeg een milliliter fosfaat gebufferde zoutoplossing of PBS toe aan het mengsel. Gebruik vervolgens een vacuümpompsysteem om het mengsel van bacteriën over te brengen op een 0,45 micrometer filtermembraan. Plaats de filtermembranen op een schapenbloed agarplaat.
Incubeer de platen bij 37 graden Celsius gedurende één dag. Neem de filtermembraan uit de plaat en schors het in 10 milliliter PBS. Vortex het mengsel gedurende ongeveer een minuut om alle bacteriën die op het membraan zijn bevestigd te verzamelen.
Maak een seriële 10-voudige verdunning van de bacteriële suspensie met vers TSB. Plateer 100 microliter van de 0, 10, 4 verdunde monsters op TSB agar. Of TSA-platen aangevuld met 32 milligram per liter chlooramfenicol en acht milligram per liter tetracycline om transconjuganten te selecteren.
Plateer 100 microliter van de verdunde suspensie op TSA-platen met alleen acht milligram per liter tetracycline. Om het totale aantal ontvangers te tellen. Na incubatie, analyseer dubbel resistente kolonies op de aanwezigheid van het CFR-gen door kolonie PCR en hun gevoeligheidsprofielen.
Bepaal het antibiogram door de minimale remmende concentraties, MIC's, van geschikte antibiotica te meten volgens de standaard microdilutiemethode of schijfdiffusiemethode. Het gevoeligheidsprofiel van de transconjuganten moet identiek zijn aan de ontvanger. Behalve voor chlooramfenicol en andere verbindingen die worden beïnvloed door het CFR-gen.
Om tetracyclineresistentie ontwikkeld door de donorstammen uit te sluiten. Bereid een overnachtelijke cultuur van N315-45 in vijf milliliter voedingsbouillon aangevuld met 3,6 millimolair calcium. Bereid subculturen door de overnachtelijke cultuur een tot 1.000 te verdunnen in een eindvolume van 10 milliliter in glazen flesjes van 50 milliliter.
Laat de bacteriën een uur groeien bij 37 graden Celsius met schudden, 180 rotaties per minuut. Bereid vervolgens een reeks verdunde fagen MR83a in NB calciumchloride medium. Voeg 20 microliter van de verdunde faag toe aan de bacteriecultuur.
Bereid een controlecultuur zonder faaginfectie om als positieve controle voor bacteriecelgroei te dienen. Laat vervolgens de culturen groeien bij 37 graden Celsius met zacht schudden bij 100 rotaties per minuut overnacht. De volgende dag selecteert u één of twee opgeruimde kweekflessjes met de hoogste verdunning van de toegevoegde faag.
Breng de culturen over in 15 milliliter centrifugeerbuisjes. Voeg 250 microliter chloroform toe aan de buisjes en meng de cultuur grondig door ze om te keren. Centrifugeer de cultuur bij 5.000 keer G gedurende 20 minuten bij 4 graden Celsius.
Breng de supernatanten over in verse buisjes en bewaar ze bij 4 graden Celsius tot gebruik. Bereid voedingsbouillon agar medium en houd het warm in een waterbad van 55 graden Celsius. Voeg autoclaved 0,5 molair calciumchloride-oplossing toe aan het medium tot een eindconcentratie van 3,6 millimolair.
Giet het in 90 millimeter petrischalen NB calciumchloride platen. Bereid een overnachtelijke cultuur van N315 in vijf milliliter NB calciumchloride bij 37 graden Celsius met schudden. De volgende dag voegt u 10 microliter van de overnachtelijke cultuur toe aan 200 microliter NB calciumchloride en verdeelt het gelijkmatig over de NB calciumchloride plaat.
Stop met verspreiden wanneer het oppervlak van de plaat bedekt is met vloeistof. Laat de plaat vervolgens vijf minuten drogen. Maak een seriële een tot tien verdunning van de eerder bereide fagen met behulp van NB calciumchloride medium.
Plek drie microliter van elke fagenverdunning op de met bacteriën bedekte plaat. Incubeer de plaat overnacht bij 30 graden Celsius. De volgende ochtend, tel de plaquenummers en bereken de faagtiter met behulp van de volgende vergelijking.
Bereid de overnachtelijke cultuur van N315, COL of MU50, in vijf milliliter NB calciumchloride bij 37 graden Celsius met schudden bij 180 rotaties per minuut. Na overnachtelijke cultuur, verdun de faag in NB calciumchloride tot 109 PFU per milliliter. In een glazen flesje van 50 milliliter, meng 500 microliter overnachtelijke cultuur, 500 microliter vers NB calciumchloride en een milliliter faag 109 PFU per milliliter.
Incubeer het mengsel bij 37 graden Celsius met zacht schudden bij 100 rotaties per minuut gedurende 30 minuten. Voeg na incubatie 50 microliter 20% trinatriumcitraat toe aan de culturen. Ga door met zacht schudden gedurende 30 minuten bij 37 graden Celsius.
Bereid het gesmolten hersenhartinfusie of BHI agar medium en houd het in een waterbad van 55 graden Celsius, en behandel het agarmedium met 32 milligram per liter chlooramfenicol. Breng vervolgens het bacteriefaagmengsel over in een 100 milliliter kolf. Voeg 50 milliliter warm BHI agar aangevuld met 32 milligram per liter chlooramfenicol toe en meng goed.
Giet het mengsel in de 90 millimeter petrischalen. Incubeer de plaat bij 37 graden Celsius. Test ver
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Dit artikel presenteert drie protocollen voor het onderzoeken van de horizontale overdracht van DNA in Staphylococcus aureus door middel van conjugatie, transductie en natuurlijke transformatie. Deze methoden richten zich op de overdracht van antibioticaresistente genen in deze humane pathogeen.
Understanding horizontal gene transfer mechanisms in Staphylococcus aureus is critical for anticipating resistance evolution and informing antimicrobial development strategies. The described protocols enable mechanistic de-risking of resistance spread pathways, supporting predictive confidence in preclinical target validation. This work provides a standardized framework for evaluating genetic exchange in a major nosocomial pathogen, directly impacting early discovery decisions related to anti-infective pipelines.
The methodology integrates into early discovery workflows by enabling hypothesis testing of resistance mechanisms, informing lead identification through resistance liability assessment, and supporting preclinical evaluation of compounds targeting genetic exchange.