В этом исследовании, камера поток нано-Микрожидкостных был использован для визуализации и функционально характеризуют подергивания моторику Xylella fastidiosa, бактерии , которая вызывает болезнь Пирса в виноградной лозы.
Методическая статья
В этом исследовании, камера поток нано-Микрожидкостных был использован для визуализации и функционально характеризуют подергивания моторику Xylella fastidiosa, бактерии , которая вызывает болезнь Пирса в виноградной лозы.
Xylella fastidiosa является грамотрицательная , не жгутиковых бактерия , которая вызывает ряд экономически важных заболеваний растений. Подергивания моторика обеспечивает X. fastidiosa средство для передвижения на дальние расстояния внутри растений и колонизации, способствуя к патогенности в X. fastidiosa. подергивание моторика X. fastidiosa работает по типу IV ворсинок. Тип IV Пили из Xylella fastidiosa регулируются pilG, регулятор хемотаксиса в Пиль-CHP белков , кодирующих оперон, которые участвуют в пути передачи сигналов. Для выяснения роли pilG в подергивания моторики X. Были разработаны fastidiosa, А pilG дефицитных мутант Xf ΔpilG и комплементарной штамм XfΔpilG- С , содержащей нативный pilG. Микрожидком камеры интегрированы с системой записи изображения в заданный промежуток времени был использован для наблюдения подергивания моторику в XfΔpIlg, XfΔpilG- C и его штамм дикого типа. С помощью этой системы записи, она позволяет долгосрочные временные и пространственные наблюдения агрегации, миграцию отдельных клеток и популяций бактерий через подергивания моторики. X. fastidiosa дикого типа и дополняют друг друга штамм XfΔpilG- C показали типичные характеристики подергивания моторики непосредственно наблюдаемые в микрофлюидальных проточных камерах, тогда как мутант XfΔpliG выставлены подергивание дефицитный фенотип. Это исследование показывает , что pilG способствует подергивание моторики X. fastidiosa. Камера Микрожидкостных потока используется в качестве средства для наблюдения подергивания перистальтику.
Xylella fastidiosa является грамотрицательная не-жгутиковых, патогенный микроорганизм , который вызывает ряд экономически важных заболеваний сельскохозяйственных культур, в том числе болезни Пирса в виноградной лозы (Vitis винифера L.) 1,2, 3. Эта бактерия ограничена водопроводящие ксилемы судов. Заражение виноградной лозы вызывает закупорку сосудов ксилемы и приводит к водному стрессу и дефициту питательных веществ 3. Успешная колонизация зависит от способности бактерий , чтобы перейти от исходного места инфекции к остальной части растения 3. Подергивание моторику является средством жгутиков-независимого бактериального движения через расширение, привязанность и втягивании IV пилей полярный типа 4 , который был охарактеризован в X. fastidiosa 5,6,7.
Подергивания моторики наблюдается лазерным пинцетом и атомно - силовой микроскопии (AFM) 8,9,10. Используя эти методы, тКолдовская генерируется данные подвижности типа IV пилуса из N. гонореи и P. палочки характеризовались фл uorescently маркировки ворсинок и захвата их движения микроскопически. Хотя оба метода подробно сила адгезии отдельных бактерий, процедуры являются сложными и отнимает много времени 9,10. Микроэлементы uidic камеры FL использовались для наблюдения на дальние расстояния миграции отдельных клеток, а также небольшие агрегаты бактериальных клеток 5,6. Эти камеры были разработаны как микроизготовленном-нано-канал в пластине , интегрированной с покадровой системы записи изображения 11,12,13,14. Микро ф-л uidic устройства камеры имеют ряд преимуществ для изучения поведения движения и межклеточные взаимодействия бактерий: (I) она обеспечивает интегрированную платформу с несколькими возможностями канала; (Б) он может изучить движения и скопления одиночных клеток в наноразмерных особенностей бактерий; (III) она позволяет прямую мicroscopic записи изображения бактериальных клеток и анализа покадровой, (IV) она обеспечивает долгосрочные временные и пространственные наблюдения отдельных и / или популяций бактерий в микро-среде; (V) скорость потока культуральной среды в канале можно точно контролировать и (VI), только очень небольшой объем (1 мл) культуральной среды требуется для каждого эксперимента.
В последнее время , микро фл uidic потока система была использована для исследования поведения бактериальных клеток при различных микросреды 14,15,16. Адгезивность и прикрепление поверхность Е. палочка 15, X. fastidiosa 16 и Acidovorax citrulli 14 стеклянных поверхностей были оценены с использованием микро Fl uidic камеры. Формирование агрегации и био пленка опосредовано типа IV фимбрий из Acidovorax citrulli были проанализированы 14. Кроме того, движение А. citrulli наблюдается при потока сonditions показали , что тип IV фимбрии могут играть важную роль в колонизации и распространению А. citrulli в сосудах ксилемы при соке потока условиях. Подергивание синегнойной данные подвижности палочки и X. fastidiosa клетки успешно наблюдали против жидкости тока в камере 5,6,17 микроизготовленном потока. Тип IV пилуса дефицитный pilB и pilQ мутанты X. fastidiosa были найдены глубоко изменить скорость подергивание моторику при условиях потока в микро - фл uidic устройств 5,6,18. Исследования , проведенные на бактериальную адгезию и моторики в микро- фл uidic устройств показали , что микро - эт uidic камеры, особенно пригодны для анализа подергивание моторику и миграцию фимбрии-опосредованной бактерий в пробирке. Эти результаты объясняют подергивание-опосредованной механизм миграции, который облегчает прикрепление клеток-клеток, агрегации и колонизации в пределаххозяин, в конечном итоге привести к системной инфекции.
Пиль-Чп оперон X. fastidiosa содержит pilG, Пили, pilJ, пилюлю, chpB и chpC , которые кодируют сигнал путей передачи 20. Трансмембранные хеморецепторы связывают химические раздражители в периплазмической области и активировать сигнальный каскад в их цитоплазматической части, чтобы в конечном счете управлять бактериальной подергивания моторику. В Пиль-Chp оперона X. fastidiosa, A фосфо-шатл белок PilG является гомологом к Чей. У Е. палочки и P. палочка, Chey является регулятором ответ на хемотаксис систем , которые взаимодействуют с жгутиков моторных белков 19, 21. Несмотря на то, вклады оперона Пиль-Chp по отношению к вирулентности в X. fastidiosa были недавно рассмотрены 20, роль pilG в хемотаксиса оперона в ответ на внешние сигналы и регулируемой / двигателя тип IV фимбрий из X. fastidiosa является ункцииЛир. Для выяснения понимания регулятора хемотаксис pilG активности подергивание моторики X. fastidiosa, микро фл uidic камера используется для оценки подергивания моторику X. fastidiosa. PilG из X. fastidiosa характеризуется сравнением фенотипов делеционного мутанта Xf ΔpliG, комплементарный штамм XfΔpliG -С и его дикого типа в пробирке. Результаты свидетельствуют о роли pilG в подергивания моторики X. fastidiosa.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
1. Периферийное Fringe Бактериального колонии
2. Микроскопия и микрожидком потока Камеры
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Присутствие периферийной бахромы колонии указывающей тип IV пилей-опосредованной подергивание моторики, наблюдалась в колонии X. fastidiosa дикого типа и дополняют друг друга штамм Xf ΔpliG -C (Рисунок 1). Мутант XfΔpliG, однако, не проявляли бахромой по периметру колоний (Рисунок 1). Покадровый изображений бактериальных клеток в нано-Микрожидкостных проточных камерах показали , что подергивание моторики наблюдалось в ...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
В данном исследовании мы характеризовали поведение движени X. fastidiosa PilG мутант Xf ΔpilG и его комплементарные штаммы XfΔpilG- C в новой конструкции с несколькими микро параллельно-нано-канал фл uidic камер. Недавно разработанная микро эт uidic камеры могут иметь до четырех параллельных камер с 100 мкм нано-канал шириной по сравнению с предыдущими конструкциями , только с одним 50 мкм широкий канал 18. Усовершенствованный шире нано-канал облегчает введение бак...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих финансовых интересов.
Это исследование было поддержано Департаментом сельского хозяйства Соединенных Штатов, Службы сельскохозяйственных исследований. Торговые наименования или коммерческие продукты, в данной публикации упоминаются исключительно с целью предоставления конкретной информации и не подразумевает рекомендацию или одобрение со стороны Соединенных Штатов департамента сельского хозяйства. Министерство сельского хозяйства США равные возможности и работодателем.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Biology materials | |||
| X. fastidiosa (Xf) Temecula wild type | Costa, H. S., et al., 2004 22 | ||
| >pilG делеционный мутант XfΔ pliG | Shi, X. Y., et al., 2007 26 | ||
| >pilG дополнительный штамм XfΔ pliG-C | Davis, M. J., et al. 1998 23 | ||
| >Physical materials and equipment | |||
| Disposable inoculating loops | VWR international, Radnor, PA | #22-363-607 | количественные процедуры, такие как бактериальный сбор |
| полидиметилсилоксана (PDMS) | Dow Corning Corporation | #0002709226 | Sylgard 184 силиконовые эластомерные комплекты |
| AmScope MD2000 цифровой фотоаппарат | AmScope, Ирвайн, CA | SE305R-AZ-E | Изображение, видеозапись и измерение |
| Трубки | линии Эджвуд, Нью-Йорк | Подключены к шприцу и микрофлюидной камере | |
| Пластиковые люэровские соединители | Эджвуд, Нью-Йорк | Подключены к шприцу и микрофлюидной камере | |
| Шприцевые насосы | Pico Plus, Harvard Apparatus, MA | #702209 | Скорость потока можно регулировать во время работы насоса. |
| Шприцы | газоплотные, Hemilton Company, Рино, NV | #1005 | Обеспечить проточный бульон |
| Инвертированный Olympus Микроскоп IMT-2 | Olympus | IMT-2 FLuoro PHase | Наблюдение и запись изображений |
| SPOT-RT цифровая камера | Diagnostic Instruments, Inc., MI | RT230 | Изображение, видеозапись и измерение |
| Микроскоп Затвор | The UNIBLITZ, US | #LS2T2 | Управление камерой |
| Микроскоп Система управления затвором | UNIBLITZ, US | VCM-D1 | VCM-D1 Одноканальный CE/UL/CSA Одобренный драйвер затвора |
| Программное обеспечение для обработки изображений MetaMorph Программное обеспечение для обработки изображений | Universal Imaging Corp., PA | Обработка изображений сверхвысокого разрешения в реальном времени |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE
Запросить разрешение