Name: Vibrio cholerae: organizm modelowy do badania patogenezy bakteryjnej - wywiad (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2007-05-28T00:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 44 s
Description: Poznaj mechanizmy przetrwania Vibrio cholerae w środowisku wodnym i dynamikę transmisji cholery. Wywiad omawia badania genomowe oraz ekologię tego organizmu modelowego.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Autorzy nie zgłaszają żadnych konfliktów interesów.

vibrio cholerae: organizm modelowy do badania patogenezy bakteryjnej – wywiad

Vibrio cholerae: Model Organism to Study Bacterial Pathogenesis - Interview

Vibrio cholerae: organizm modelowy do badania patogenezy bakteryjnej – wywiad

W Es.In MindUP badamy biologię patogenów ludzkich w środowiskach pozagospodarzowych. Wiele patogenów ludzkich po opuszczeniu swojego gospodarza musi przetrwać w środowisku przed zainfekowaniem kolejnego organizmu. Naszym celem jest zatem lepsze zrozumienie procesów kontrolujących przeżywalność patogenów ludzkich w środowisku.Naszym celem jest lepsze zrozumienie dynamiki transmisji czynników zakaźnych. W związku z tym jako organizm modelowy wykorzystujemy Vibrio cholerae, czynnik etiologiczny choroby biegunkowej – cholery. Vibrio cholerae jest fakultatywnym patogenem ludzkim i posiada wodny cykl życiowy.Dzięki temu otrzymujemy doskonałą okazję do zbadania przeżywalności ludzkiego patogenu w środowisku naturalnym. Istnieje wiele narzędzi pozwalających na badanie tego organizmu. Jego genom został w pełni zsekwencjonowany, a dostępne są macierze mikroukładów reprezentujące każdy gen w genomie.Co więcej, istnieje wiele narzędzi, które pozwalają nam manipulować genomem tego organizmu. Mój program badawczy wykorzystuje te narzędzia i integruje je w celu zbadania cyklu życiowego cholery w środowisku wodnym. W naszych eksperymentach staramy się zatem symulować środowiska wodne, w których żyje ten organizm.Następnie chcielibyśmy dowiedzieć się, w jaki sposób organizm ten wyczuwa wahania w środowisku w odniesieniu do ładunku składników odżywczych, temperatury, zasolenia lub innych stresorów biologicznych, takich jak fagowe i tzo? W środowisku wodnym Vibrio cholerae występuje albo w formie wolnożyjącej, albo w formie przytwierdzonej do powierzchni. Formy przytwierdzone do powierzchni są znane jako biofilmy, które składają się po prostu z mikroorganizmów i ich zewnątrzkomórkowych substancji polimerowych, którymi mogą być egzopolisacharydy i białka, a czasem DNA.Macierz ta działa jak spoiwo i utrzymuje organizm w całości. Organizmy te, rozwijając się w formie biofilmu, wykazują w rzeczywistości odporność na fluktuacje parametrów środowiskowych oraz mogą być lepiej chronione na przykład przed fagami i proteazami. Czynniki te kontrolują liczebność mikroorganizmów w środowisku.Niektórymi z ostatnich postępów technologicznych, które pomogły nam w naszych badaniach, są ukończenie sekwencjonowania genomu organizmu oraz rozwój technologii mikromacierzy. Wykorzystując te technologie, możemy określić na poziomie całego genomu, jak organizm ten reaguje na główne wahania w środowisku, takie jak niedobór składników odżywczych lub zmiany temperatury. Jednym z naszych głównych celów jest również zintegrowanie badań ekspresji całego genomu z analizą sieciową.Dążymy do zidentyfikowania sieci regulacji genetycznej, która kontroluje odpowiedź na fluktuujące parametry środowiskowe. Chcielibyśmy móc modelować zachowanie organizmu w środowisku. Ponadto wciąż nie wiemy, z kim i w jakich warunkach środowiskowych wchodzi w interakcje Vibrio cholerae. niewiele wiemy o ekologii tego organizmu, a także nie znamy znaczenia genów i procesów, które zidentyfikowaliśmy jako istotne dla przeżycia tego organizmu w warunkach laboratoryjnych, w odniesieniu do świata rzeczywistego. Nie wiemy również, czy zidentyfikowane przez nas geny ulegają ekspresji, gdy Vibrio cholerae znajduje się w środowisku naturalnym. Chcielibyśmy również móc identyfikować i hodować organizmy, z którymi oddziałuje Vibrio cholerae, ponieważ w środowisku Vibrio cholerae jest częścią złożonej społeczności mikrobiologicznej.Uważam zatem, że zrozumienie biologii Vibrio cholerae w środowisku naturalnym jest zadaniem wymagającym, a jednocześnie kluczowym dla poznania biologii tego organizmu. Mam nadzieję, że w ciągu najbliższych pięciu lat uda nam się lepiej scharakteryzować komponenty polisacharydowe VP biofilmów. Na przykład w przypadku Vibrio cholerae wciąż nie znamy struktury polisacharydu VP, który spaja ze sobą komórki.Nie znamy również wszystkich składników parametrów biofilmu. Docelowo uważam, że byłoby świetnie móc ilościowo określić składniki parametrów biofilmu w naturalnych biofilmach tych organizmów. Myślę, że kolejnym dużym wyzwaniem jest badanie, być może w środowisku naturalnym.Mam nadzieję, że będziemy w stanie wykorzystać porównawcze badania genomiczne i połączyć profilowanie ekspresji całego genomu z genomiką porównawczą, aby lepiej zrozumieć ewolucję IBR cholera jako patogenu.

vibrio-cholerae-model-organism-to-study-bacterial-pathogenesis

Research

JoVE Journal

Biology

Biologia

Vibrio cholerae: organizm modelowy do badania patogenezy bakteryjnej - wywiad

Opisano szybką metodę modyfikacji genomu V. cholerae. Modyfikacje te obejmują delecję pojedynczych genów, klastrów genowych i wysp genomicznych, a także integrację krótkich sekwencji (np. elementów promotora lub sekwencji znaczników powinowactwa). Metoda opiera się na naturalnej transformacji i rekombinacji FLP.

TransFLP — Metoda genetycznej modyfikacji Vibrio cholerae oparta na naturalnej transformacji i rekombinacji FLP

Źródło: Brumfield, K. D. i in., Techniki laboratoryjne stosowane do utrzymania i różnicowania biotypów Vibrio cholerae Clinical and Environmental Isolates. J. Vis. Exp. (2017).Ten film demonstruje test Voges-Proskauer (VP) mający na celu rozróżnienie trzech biotypów Vibrio cholerae: klasycznego, dzikiego typu El Tor oraz wariantu El Tor. Każda hodowla jest zaszczepiana w podłożu zawierającym glukozę, inkubowana i traktowana α-naftolem i wodorotlenkiem potasu, aby wykryć obecność acetonu.

Badanie Voges-Proskauer do rozróżniania biotypów Vibrio cholerae

Źródło: Nag, D. i inni. Ilościowe określenie kolonizacji i biegunki Vibrio cholerae w modelu dorosłych danio dano. J. Vis. Exp. (2018)Ten film prezentuje protokół mającycy mierzenie obciążenia bakteryjnego jelitowego u dorosłych danio zakażonych antybiotykoopornym szczepem Vibrio cholerae. Po eutanazji i sekcji przewód jelitowy jest izolowany, ujednolicany szklanymi kulkami i przetwarzany w celu uwolnienia bakterii. Powstały homogenat jest nakładany na selektywne ośrodko, a niebieskobiałe...

Ilościowa analiza obciążenia bakteryjnego jelitowego u danio pręgowanego Vibrio cholerae

Źródło: Nag, D., et.al. Ilościowe określenie kolonizacji i biegunki Vibrio cholerae w modelu dorosłych danio dano. J. Vis. Exp. (2018)Ten film pokazuje szczepienie dorosłych danio patogennym szczepem Vibrio cholerae w celu badania kolonizacji jelit i wyników chorób. Pokazuje, jak toksyny bakteryjne zaburzają integralność jelit, prowadząc do wycieku płynu, wydzieliny śluzowej i wodnistej biegunki przed przygotowaniem ryb do dalszej analizy.

Kolonizacja jelit i indukowanie biegunki przez Vibrio cholerae u dorosłych danio

Postanowiliśmy określić dopuszczalne stężenia trzech kwasów tłuszczowych (kwasu oleinowego, linolowego i linolenowego) oraz toksyny, które nie wpływały znacząco i negatywnie na przeżywalność komórek poprzez rozpuszczanie kwasów tłuszczowych i toksyny oraz używanie ich w testach przeżycia komórek.

Oznaczanie tolerowanych stężeń kwasów tłuszczowych i toksyny przy użyciu ludzkich komórek nabłonka jelitowego i mysich makrofagów BALB/c

Wykonywanie testów hodowli komórkowych w celu zbadania adhezji i inwazji bakterii w warunkach tlenowych jest zazwyczaj niereprezentatywne dla środowiska in vivo. Model pionowej komory dyfuzyjnej umożliwia badanie interakcji ludzkiego patogenu Campylobacter jejuni z komórkami nabłonka jelitowego w warunkach bardziej zbliżonych do in vivo, co skutkuje zwiększoną inwazją bakterii.

Inwazja bakterii jelitowych na komórki nabłonka jelitowego in vitro jest znacznie zwiększona dzięki pionowemu modelowi komory dyfuzyjnej

Ten manuskrypt opisuje prawidłowe techniki utrzymania Vibrio cholerae wraz z serią testów biochemicznych, wspólnie wykorzystywanych do szybkiego i niezawodnego rozróżniania klinicznego i środowiskowego V.  biotypy w warunkach laboratoryjnych.

Techniki laboratoryjne stosowane do utrzymania i różnicowania biotypów izolatów klinicznych i środowiskowych Vibrio cholerae

Tutaj prezentujemy nicienia Caenorhabditis elegans jako wszechstronny model gospodarza do badania interakcji mikrobiologicznych.

Nicienie Caenorhabditis elegans - wszechstronny model in vivo do badania interakcji gospodarz-mikroorganizm

Danio pręgowany jest naturalnym żywicielem Vibrio cholerae i może być używany do podsumowania i badania całego cyklu zakaźnego od kolonizacji do transmisji. Tutaj pokazujemy, jak ocenić poziom kolonizacji V. cholerae i określić ilościowo biegunkę u danio pręgowanego.

Kwantyfikacja kolonizacji i biegunki Vibrio cholerae w modelu dorosłego zerosłego danio pręgowanego

Bakterie kodują różne mechanizmy do angażowania się w międzybakteryjną rywalizację. W tym miejscu przedstawiamy oparty na kulturze protokół charakteryzujący konkurencyjne interakcje między izolatami bakteryjnymi i ich wpływ na strukturę przestrzenną populacji mieszanej.

Test komonetacyjności do ilościowego określania konkurencyjnych interakcji między izolatami Vibrio fischeri

Poznaj mechanizmy przetrwania Vibrio cholerae w środowisku wodnym i dynamikę transmisji cholery. Wywiad omawia badania genomowe oraz ekologię tego organizmu modelowego.

Vibrio cholerae: organizm modelowy do badania patogenezy bakteryjnej – wywiad

Przeglądaj więcej filmów