Summary

La colonisation de Euprymna scolopes Squid par Vibrio fischeri</em

Published: March 01, 2012
doi:

Summary

La méthode décrit la procédure par laquelle le calmar Hawaiian bobtail,<em> Euprymna scolopes</em> Et son symbiote bactérienne,<em> Vibrio fischeri</em>, Sont élevés séparément, puis introduit pour permettre la colonisation spécifique de l'orgue de lumière calmar par les bactéries. Détection de la colonisation par luminescence bactérienne dérivés et par le comptage de colonies directe sont décrits.

Abstract

Bactéries spécifiques sont trouvés en association avec des tissus animaux 1-5. Ces associations hôte-bactérie (symbioses) peut être préjudiciable (pathogène), n'a pas de conséquence de remise en forme (commensal), ou être bénéfique (mutualiste). Alors que beaucoup d'attention a été portée aux interactions pathogènes, on sait peu sur les processus qui déterminent l'acquisition reproductible bénéfiques / bactéries commensales de l'environnement. Le mutualisme lumière organe entre le milieu marin bactérie Gram négatif V. fischeri et le Hawaiian bobtail squid, E. scolopes, représente une interaction très spécifique dans lequel un hôte (E. scolopes) établit une relation symbiotique avec une seule espèce bactérienne (V. fischeri) tout au long de sa durée de vie 6,7. Bioluminescence produite par V. fischeri lors de cette interaction fournit un avantage anti-prédateurs à E. scolopes pendant les activités nocturnes 8,9, tandis quele tissu hôte riche en éléments nutritifs fournit V. fischeri avec une niche protégée 10. Au cours de chaque génération d'accueil, cette relation se résume, ce qui représente un processus prévisible qui peut être évaluée en détail à divers stades de développement symbiotique. Dans le laboratoire, le mineur calmars trappe aposymbiotically (non colonisés), et, si elles sont recueillies dans les 30-60 premières minutes et transféré à symbiote sans eau, ne peuvent être colonisés que par l'expérimentation inoculum 6. Cette interaction constitue donc un système modèle utile pour l'évaluation des différentes étapes qui mènent à l'acquisition d'un microbe spécifique symbiotique de l'environnement 11,12.

Nous décrivons ici une méthode pour évaluer le degré de colonisation qui se produit lorsque nouvellement éclos aposymbiotiques E. scolopes sont exposés (artificielle) d'eau de mer contenant des V. fischeri. Ce test simple décrit l'inoculation, l'infection naturelle, et la récupérationde la bactérie symbiote de l'organe de lumière naissante de E. scolopes. On prend soin de fournir un environnement cohérent pour les animaux en cours de développement symbiotique, en particulier en ce qui concerne la qualité de l'eau et signaux lumineux. Méthodes de caractérisation de la population symbiotique décrit incluent (1) de mesure de la bioluminescence des bactéries dérivés, et (2) de colonie directe comptage des symbiotes récupérés.

Protocol

1. Préparation des inoculums bactérien Jour 0 Deux jours avant l'inoculation calmars, plaque les souches bactériennes pertinentes sur LBS 13 gélose. Incuber les bactéries à 25-28 ° C pendant la nuit. Jour 1 Inoculer 3 LBS ml de milieu dans un tube de culture en verre avec une colonie de chaque V. souche fischeri de l'infection. Préparer tubes en double que la sauvegarde. Jour 2</s…

Discussion

Le test décrit la colonisation permet l'analyse d'un processus naturel de symbiose dans un environnement de laboratoire contrôlé. En tant que tel, il peut être utilisé pour évaluer la colonisation par des souches mutantes, par différents isolats naturels, et sous des régimes différents produits chimiques. Variations sur les expériences décrites sont couramment utilisés pour évaluer différents aspects de la symbiose. La cinétique de la colonisation peut être mesurée en examinant la luminescence p…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Les auteurs tiennent à remercier pour le soutien Mattias Gyllborg installation calmars et des commentaires sur ce manuscrit, Michael Hadfield et le Laboratoire Kewalo Marine pour l'assistance au cours de collecte sur le terrain, et les membres du Laboratoire de Ruby et McFall-Ngai pour ses contributions à ce protocole. Le travail dans le laboratoire Mandel est soutenu par la NSF IOS-0843633.

Materials

Name of reagent Company Catalogue Number Comments
Glass Culture Tubes, 16 mm Diameter VWR 47729-580  
Caps for Glass Culture Tubes Fisher NC9807998  
Visible Spectrophotometer for Determination of OD600 Biowave CO8000 Any spectrophotometer capable of measuring OD600 will work. This unit can measure the OD600 of liquid directly in the glass culture tubes. Some adjustment of the inoculum calculation may be necessary depending on the instrument used.
GloMax 20/20 Single-Tube Luminometer Promega E5311 Equivalent to the Turner BioSystems 20/20n Luminometer. Includes the microcentrifuge tube holder.
GloMax 20/20 Light Standard Promega E5341 For luminometer calibration.
Refractometer, Handheld Foster and Smith Aquatics CD-14035 Calibrate before each use with deionized water. Rinse after every use with deionized water to prevent salt build-up.
Instant Ocean (artificial seawater concentrate) Foster & Smith Aquatics CD-16881 Prepare at 35 ‰ in deionized water, using the refractometer, then filter through a 0.2 μm SFCA filter.
Filtration Unit Nalgene 158-0020 Surfactant-free cellulose acetate (SFCA) membrane, 0.2 μm. We have observed variable results with some surfactant-containing PES filters.
Transfer Pipettes Fisher 13-711-9AM Using scissors or razor blade, cut the tip cleanly above the first ridge to increase the diameter of the pipette tip and avoid squeezing the squid hatchlings.
Disposable Sample Bowls (plastic tumblers) Comet T9S (9 oz.) Bowls for inoculation, with upper diameter 3 ¼”, lower diameter 2 ¼”, height 3″. Bowls create a homogenous environment as they have no bottom rim, in which squid can get trapped in a low-oxygen niche. The size is optimized for 40-ml inoculum. Available at webstaurantstore.com, #619PI9.
Drosophila Vials VWR 89092-720 Vial diameter matches the opening on the luminometer PMT.
1.5 ml Microcentrifuge Tubes ISC Bioexpress C-3217-1CS Tubes must fit the shape of the pestles.
Ethanol, 200 Proof Fisher BP2818-100  
Pestles Kimble Chase/Kontes 749521-1500  
Plating Beads, 5 mm diameter Kimble Chase 13500 5 Prepare 5 per tube and autoclave.

References

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Cite This Article
Naughton, L. M., Mandel, M. J. Colonization of Euprymna scolopes Squid by Vibrio fischeri. J. Vis. Exp. (61), e3758, doi:10.3791/3758 (2012).

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