Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Immunology and Infection

זיהוי Cortex שבר במהלך בקטריאלי Spore נביטה

doi: 10.3791/54146 Published: June 25, 2016

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Endospores הם מטבולית צורות רדומות של חיידקים המאפשרים חיידקים להתמיד בסביבות שליליות. אצל חיידקים רבים יוצרי נבגים, יצירת נבגים היא מושרה על ידי מחסור באבות מזון אך תהליך זה יכול להיות נשלט על ידי שינויי pH, חשיפה לחמצן או מדגיש אחרים 1. בעוד בצורה מטבולית הרדומה הנבג שלהם, חיידקים להתנגד קרינת UV, התייבשות, בטמפרטורות גבוהות, והקפאת 2. רוב הידע על תהליך נביגה מגיעה ממחקרים באורגניזם מודל, subtilis Bacillus. תהליך נביגה מתחיל עם שכפול הדנ"א ואת ההיווצרות של 3,4 נימה צירית. מחץ סימטרית אז מחלק התא לשני תאים בגודל שווה. התא הגדול יותר, התא האם, בולע את התא הקטן יותר, forespore. שניהם תא אמא forespore לתאם ביטוי גנים להבשיל לנבגים ואת התא האם בסופו של דבר lyses, שחרור דורמןt נבג לתוך הסביבה 1.

מבנה הנבג וההרכב נשמרים על פני מינים רבים של חיידקים. ליבת הנבג יש תכולת מים נמוכה יותר מאשר בתא וגטטיבי והוא עשיר בחומצת dipicolinic (DPA) 1,2. במהלך יצירת נבגים, DPA נשאב לתוך ליבת נבג תמורת מים. המקיף את הליבה הוא קרום נבג פנימי שבו, רוב החיידקים ויוצרים נבג, הקולטנים אשר מזהים את המולקולות הקטנות המעודדות נביטה (germinants) ממוקמים 2. ממוקם ממש מחוץ הקרום הפנימי של הנבג היא שכבה של פפטידוגליקן דופן תא. שכבת פפטידוגליקן מיוחדת (קורטקס) המקיפה את פפטידוגליקן דופן תא והוא מורכב רב של אותם הרכיבים כמו פפטידוגליקן דופן תא [לסירוגין N-acetylglucosamine (נאג) וחומצת N-acetylmuramic (NAM)]. עם זאת, כ -50% של שאריות NAM בקליפה הומרו muramic-δ-לקטם 5,6 2.

שליטה על תהליך הנביטה היא חשובה ביותר עבור חיידקים יוצרי נבגים. נביטה מופעלת כאשר קולטנים germinant אינטראקציה עם germinants שלהם 2. אצל חיידקים רבים יוצרי נבגים, germinants אלה הם חומצות אמינו, סוכרים, נוקלאוטידים, יונים או צירופם של אלה 2. ג נביטת נבג difficile היא שיזמה שילובים של חומצות מרות מסוימות, [למשל, חומצת taurocholic (ת"א)] וחומצות אמינו (למשל, גליצין) 7-10. אמנם יש הבדלים בין ג מסלול נביטת difficile ואת המסלולים למדו אחרים נבג יוצריםחיידקים, כגון B. subtilis, משותף לכל הוא הדרישה ההכרחית כדי לבזות את קליפת הנבג לאפשר תא צמח לצמוח מן הנבג ניבט 2,8. השפלה Cortex ניתן להשיג על ידי SCLEs CwlJ / SleB (כפי שנמצאו ב subtilis) או SleC (כפי שנמצאו רבים וקלוסטרידיאה.את). הידרוליזה Cortex מפחיתה את המגבלה על קיר התא לבין הנבג. זה מאפשר התייבשות ליבה מלאה, צעד הכרחי בהפעלה מחדש של רבים מן החלבונים דרושים חילוף חומרים תאיים 2.

כאשר נבגים לנבוט, שינויי הנבג הרדומים ממצב שלב בהיר למצב שלב כהה ותהליך זה יכול להימדד על ידי שינוי הצפיפות אופטית (OD) ב 600 ננומטר 11. דו"ח קודם מצביע על כך הרבה מהשינוי הזה ב OD הוא עקב השחרור של DPA מן הנבג 12. במהלך מחקר שנערך לאחרונה שלנו, ביקשנו להשוות עיתוי ג נביטת נבג difficile וליוותה אתשחרורו של שברי DPA ואת קליפת 9. במחקר זה היה חיוני כדי לפקח על שחרורו של שברי קליפה כשהחלו להתפרסם על ידי נובטי נבגים.

את assay colorimetric משמש כאן התבסס על שיטה לאיתור סוכרים עם קצות צמצום שפותח Ghuysen et al. 13. מכיוון אחרים תיארו פרוטוקולים לצורך זיהוי של סוכרים הפחתת 14 או שינית אותם פרוטוקולים 15, בספרות העוסקת בנושא זה יכול להיות מבלבל. כאן, אנו בפירוט צעד-אחר-צעד שיטה לאיתור colorimetric הפחתת סוכרים ששוחרר נובטת ג נבגי difficile. למרות מחקר זה משתמש ג נבגי difficile, סוכרי הצמצום שפורסמו במהלך הנביטה של נבגים מחיידקים אחרים להרכיב נבג מסוגלים להתגלות עם פרוטוקול זה 9,16,17.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

1. דוגמאות יצירה

  1. מחממים להפעיל ג difficile נבגים על 65 מעלות צלזיוס למשך 30 דקות ולאחסן על הקרח.
    הערה: ג נבגי difficile ניתן לייצר וטהר כפי שתוארו לעיל 7,9,10.
  2. הכן את הפתרון הנביטה ב X + 1 מ"ל כאשר X הוא מספר דגימות להילקח במהלך assay.
    הערה: פתרון הנביטה הוא ספציפית המינים של חיידקי Spore נלמדים. עבור assaying ג הנביטה נבג difficile, השתמשנו פתרון של 10 מ"מ טריס (pH 7.5), 150 מ"מ NaCl, 100 גליצין מ"מ ו -10 מ"מ חומצה taurocholic במים deionized.
  3. לפני תחילת assay, לצייר מדגם 1.0 מיליליטר של פתרון הנביטה ללא נבגים לשמש ריק לגילוי שבר בקליפת המוח.
  4. להוסיף נבגים ל OD 600 של ~ 3.0 לפתרון נביטת המערבולת במהירות.
    הערה: מחקרי הנביטה שלנו ב subtilis, השתמשנו באותן OD 600 נבגים ובאשר ג difficile.
    הערה: סכום זה של נבגים עבד טוב לשחרור שבר בקליפת ניטור במהלך C. נביטת נבג difficile. כמות הנבגים המשמשת assay זה צריכה להיקבע באופן ניסיוני עבור כל חיידק או זן.
  5. הסר מדגם 1.2 מ"ל מיד לאחר הוספת הנבגים צנטריפוגות בטמפרטורת החדר למשך דקות 1 ב 14,000 × גרם. זוהי נקודת אפס הזמן.
  6. העבר 1.0 מיליליטר של supernatant מן המדגם centrifuged לצינור טרי לניתוח שבר בקליפה שלאחר מכן.
    הערה: האם DPA צריך להיות פיקוח, להסיר מדגם נפרד 100 μl לצורך זיהוי של DPA בתמיסה באמצעות assay המבוסס על הקרינה terbium 9,18,19.
  7. להקפיא את המדגם נאספו ב -80 מעלות צלזיוס.
  8. חזור על שלבי 1.4 ו -1.5 במרווחים קבועים עד בכל נקודות הזמן הושלמו.
    הערה: בגלל הזמן הדרוש צנטריפוגה ודגימה, מועדים לפי שעון ה פחות2 דקות זה מזה לא היו אפשריות במהלך ההליך שלנו, כך מרווחי הדגימה שלנו היו פעם כל 2 דקות במשך 14 דקות.
  9. כביקורת חיובית להפחתת סוכר איתור וכימות, כוללים את הסכומים הבאים של N -acetylglucosamine (nmol): 0, 12.5, 25, 50, 100, 250, 500, ו -5,000. הכן דגימות אלה בעת ובעונה אחת כמו דגימות קליפה ולהפעיל יחד עם דגימות הקליפה כך עקום הסטנדרט רלוונטי הנתונים שעלו נבט נבגים.
  10. אחרי הכל דגימות נקודת הזמן נאספים, Lyophilize הדגימות.
    הערה: אנו lyophilized דגימות שלנו צינורות 2 מ"ל בורג מכסה.

2. מדידת Cortex שברי

  1. Resuspend דגימות lyophilized ב 120 μl של 3 N HCl השלימו עם פנול 1% ו -0.5% β-mercaptoethanol.
  2. העברת דגימות resuspended לצינורות בורג מכסה 2 מ"ל.
    הערה: שחזור, להבטיח שכל המדגם lyophilized הוא resuspended והועבר.
  3. <li> דגירת הדגימות באמבט מים הסירקולציה המחודשת על 95 מעלות צלזיוס למשך 4 שעות.
  4. לאחר דגירה, מניח את הדגימות על קרח עד שהם מגניבים.
  5. לנטרל את הדגימות עם 120 μl של 3 M NaOH.
  6. הוסף 80 μl של פתרון סודיום ביקרבונט רווי 80 μl של פתרון אנהידריד אצטית 5% לטעום כל מערבולת.
  7. דגירה דגימות בטמפרטורת החדר למשך 10 דקות.
  8. העברת הדגימות חזרה באמבט מי C ° 95 בדיוק 3 דקות.
    הערה: שלב זה הוא זמן פעמים רגישות יותר יכולות להשפיע על התפתחות אות במורד זרם.
  9. הסר דגימות מן האמבטיה במים מגניב על קרח.
  10. להוסיף 400 μl של 6.54% K 2 B 4 O 7 · 4H 2 O כדי צינור כל מערבולת.
  11. דגירת הדגימות באמבט מים הסירקולציה המחודשת ב 95 מעלות צלזיוס למשך 7 דקות בדיוק.
    הערה: שלב זה הוא זמן פעמים רגישות יותר יכולות להשפיע על התפתחות אות במורד זרם.
  12. לְהַסִירהדגימות ומניחות על קרח למשך 5 דקות.

3. צבע מגיב

  1. בעוד דגימות הן על קרח (שלב 2.12), להכין את מגיב הצבע. ממיסים 0.320 גרם של p -dimethylaminobenzaldehyde (DMAB; מגיב של ארליך) ב 1.9 מ"ל של חומצה אצטית קרחונית.
    הערה: מגיב זמן, טמפרטורה רגישה לאור ולא צריך להיעשות מראש.
  2. לאחר DMAB מתמוסס לחלוטין, להוסיף 100 μl של 10 N HCl ו מערבולת.
  3. הוסף 5 מ"ל של חומצה אצטית קרחונית מערבולת.

4. תגובת מדד-צבע

  1. העברת 100 μl של כל מקורר מדגם קליפת לצינור 1.5 מ"ל microcentrifuge חדש.
  2. הוסף 700 μl של פתרון צבע טרי מוכן מדגם זה.
  3. מיד להעביר את דגימות באמבט מים 37 ° C ו דגירה של בדיוק 20 דקות.
  4. העבר 200 μl של כל דגימה לצלחת 96-גם ברורה.
  5. לכמת את הדגימות ב 585 ננומטר על צלחתקוֹרֵא. דוגמאות צריכות להתחיל בכל צבע צהוב תגובה חיובית תעבור לסגול. ככל נוכחי הקליפה, הצבע הסגול העמוקה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

טבלת 1 מראה תוצאות אופייניות באמצעות סטנדרטים נאג. נתונים משמשים ליצירת עקומה סטנדרטית. טבלה 2 מראה תוצאות אופייניות מתוך assay נביטה במאגר נביטה בתוספת 100 גליצין מ"מ ו -10 המ"מ ת"א (תנאים לקידום נביטה) או 100 גליצין מ"מ בלבד (תנאים שאינם נובטים). בהעדר ת"א, ג נבגי difficile לא לנבוט ויש שינוי קטן בנוכחות שברת קליפה בתמיסה. עם זאת, בנוכחות שני ת"א גליצין, ג נבגי difficile לנבוט ולשחרר שברי קליפה לתוך התמיסה. זה הוא ציין גם מגידול OD 585 לאורך זמן של דגימות הגיבו. הסכום הכולל של שברי קליפת המוח (nmol) שפורסמו במהלך assay זה חושב באמצעות עקומת סטנדרט דומה איור 1B. ב assay זה, רוב הקורטקס הוא הידרוליזה (או שוחרר) ב -15 דקות פוסטחשיפת germinant, דבר המצביעה על כך שרוב הנבגים ניבטו במסגרת הזמן הזה (איור 2; בקנה אחד עם פרסום קודם 7).

לאחר פיתוח הדגימות מגיבים הצבע, רוב הדגימות לא יכול להראות את הצבע הסגול לעין בלתי המזוינת. איור 1 מציג מדגם מייצג שנוצר בין ה- N-acetylglucosamine. רבים מן הדגימות לא מראים צבע סגול גלוי. עם זאת, 250 nmol, 500 nmol ו -5,000 nmol דגימות להופיע ויזואלית שונה בקרה שלילית (0 nmol). כאשר הנמדדים ננומטר OD 585, האות שנוצר בצורה מיטבית רגרסיה ליניארית (R 2 = 0.999).

איור 1
איור 1:. זיהוי N-acetylglucosamine (א) דגימות N-acetylglucosamine (0 nmol, 12.5 nmol,25 ננומול, 50 ננומול, 100 nmol, 250 nmol, 500 nmol, 5,000 nmol) היו lyophilized והגיב בהתאם לנוהל המתואר. דוגמאות (B) נוספו צלחת 96-היטב את כמות החומר הגיב זוהתה 585 ננומטר. האות היה השתמש כדי ליצור עקומת סטנדרט. איור 2
איור 2:. ייצוג גרפי של תוצאות הנביטה קליפת nmol מחושב בטבלה 2 היה להתוות לעומת הזמן. (●) 100 מ"מ גליצין + 10 מ"מ ת"א; (■) 100 מ"מ גליצין. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

ריכוז נאג (nmol) OD 585
0 0.047
12.5 0.054
25 0.066
50 0.084
100 0.128
250 0.285
500 .556
5,000 4.0
= ריק 0.046

טבלה 1: נאג רגיל.

Clostridium difficile Spore נביטה
פתרון נביטה (10 מ"מ טריס (7.5 pH), 150 מ"מ NaCl)
100 מ"מ גליצין + 10 מ"מ ת"א 100 מ"מ גליצין
זמן (דקות) OD 585 מחושב (nmol) OD 585 מחושב (nmol)
0 0.046 0.00 0.047 0.00
2 0.048 2.54 0.048 1.27
4 0.05 5.07 0.049 2.54
6 0.055 11.41 0.05 3.80
8 0.059 16.49 0.05 3.80
10 0.06 17.76 .051 5.07
12 0.061 19.02 0.05 3.80
14 .063 21.56 .051 5.07

טבלה 2: בואו לטעום Spore Germinatiעל תוצאות.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

על הגירוי, נבגים עוברים תהליך הנביטה לאבד התכונות העמידות שלהם ללא צורך סינתזת macromolecular. כאשר נביטת נבג מופעלת, ליבת הנבג משחררת DPA תמורת מים 2. בשל תכולת DPA הגבוהה של הנבג הרדום, ליבת הנבג היא בלחץ האוסמוטי אינטנסיבי ואת פפטידוגליקן המיוחד, קליפה, עוזר למנוע את הליבה של נפיחות המבצע במשחק, ככל הנראה, כמחסום רחב 2.

השיטה המתוארת לעיל משתמשת מגיבה של ארליך (פתרון צהוב) כדי לזהות את נוכחותו של הפחתת סוכרים כמו שינוי מדיד כדי גוון סגול. במהלך הידרוליזה קליפה, סוכרים לנדנד NAM משוחררים (תלוי במידה של אנזימים hydrolyzing, סוכרים יכול להיות משוחרר כמו disaccharides או סוכרים). הידרוליזה של קשרים glycosidic ידי HCl (שלב 2.1) יוצרת מונוסכרידים עם קצוות צמצום חינם 7. לאחר neutralizing החומצה עם כמות שווה של נתרן הידרוקסידי (שלב 2.5), את כהלים סביב ולנדנד מונוסכרידים NAM הם acylated ידי אנהידריד אצטית (שלב 2.6) 13. בהמשך לכך, אנהידריד אצטית unreacted מומר חומצה אצטית על ידי חימום המדגם (שלב 2.8). כמו שיערו של מורגן אלסון 20, אלדהיד מסוף ממירה באופן ספונטני בצורה אנול. תחת תנאי בסיסי (שלב 2.10), טופס אנול זה יכול להגיב עם אצטיל סמוך ליצור נגזר oxazole אשר מגיב עם ריאגנט של ארליך (שלב 4.3) כדי ליצור צבע סגול 15,20.

שיטה זו שתוארה לעיל מניב תוצאות עקביות אמינות לצורך זיהוי של שברי קליפה מן נובטי נבגים, הן ב subtilis ו- C. difficile 9,16,17. את assay דורש תשומת לב מיוחדת על מנת להבטיח את התגובה פעמים, טמפרטורות הליכים מתבצעות בדייקנות. ללא תשומת לב ראויהלפרטים, קל עבור תנאי התגובה להיכשל או לא לשחזר בין ניסויי 13. עם זאת, הכללת עזרי תקן נאג ביישום של assay בין סביבות מעבדה. התקן הבקרה החיובי נאג כלול בכל שולטת ניסוי עבור כל השתנות בין ניסוי (למשל, שינויים קלים זמן תגובה או יעילות של מגיב הצבע). תגובות באמצעות תנאי חיץ רק ותגובות עם נבגים מסוגלים hydrolyzing קליפה הן הניבו שום שינוי הצבע.

הבעיה הנפוצה ביותר בשיטה זו היא השתנות בין-ניסיוני או חוסר מוחלט של אות. כדי לשלוט על ההשתנות, הכנות הנבג חייבות להיות נקיות מכל פסולת תא וגטטיבי. פסולת התא הזה תכיל שברי פפטידוגליקן (ולנדנד NAM) תגרום אות רקע גבוהה עבור הנבגים הנובטים. כדי להבטיח הכנת נבג טהורה (> 99.9 נבגי%), עיין literatuמחדש עבור שיטות להכין השעיות נבג טהורות באורגניזם להיחקר 7,9,21-23.

אם assay אינו מניב כל אות לזיהוי, צפינו כי הצעד lyophilizing יכול להציג השתנות. בשל הכח שבו הוואקום משתחרר, צפינו כי אבקת המדגם היבשה ניתן פוצצה מתוך הצינור המדגם. כדי להפחית / למנוע זאת התרחשות, השתמש מחט מזרק קטנה חורי הצמרות דוגמיות. האזור הקטן של החורים הציגו יפחית את הסבירות של מדגם lyophilized (כיום בצורת אבקה) מלהיות מוטרד. לבסוף, כפי שמצוין השיטות הנ"ל, השלבים הדגירה כמה הם מאוד בתקופה רגישה. ודא שכל השלבים מתוזמן מנוטרים בקפידה. שיקול חשוב עבור assay זה הוא כי שברי הקליפה חייבים להשתחרר הנבג הנובט כדי להתגלות. אם הקליפה היא הידרוליזה לרסיסים גדולים, שברים אלה עשויים להיות גדולים מכדי להיות released דרך מעטפת הנבג. למרות שיקול חשוב בעת פתרון ניסוי שאינו להניב אות, אנו ממליצים לאשר כי התנאים בשימוש לנבוט ביותר של נבגי הפתרון ואת האפשרויות נוספות לפתרון בעיות האחרות המפורטות כאן לפני בהתחשב בגודל שבר בקליפה כמו בעיה פוטנציאלית assay.

לא כל מאגרי הנביטה / תנאים מתאימים assay זה. בגלל זה assay מזהה הנוכחות של הפחתת סוכרים שוחררו במהלך תהליך הנביטה 13, כל חיץ נביטה המכיל הפחתת סוכרים או כל germinant כי הוא, כשלעצמו, סוכר צמצום (למשל, גלוקוז) יגרום איתות חזקה ב assay זה. אם זה המקרה, כרומטוגרפיה נוזלית בלחץ גבוה (HPLC) שניתן להשתמש בהם כדי לזהות נוכחות של שברי קליפת 24-26. עם זאת, כי לא כל המעבדות מצוידות במכשור כזה, השיטה המתוארת במסמך זה יכול להיות בשימוש על ידי רובמעבדות ומציע תוצאות פשוט לכימות בקלות.

נביטה ידי נבגים של חיידקים נחקרה בעיקר Bacillus וכמה מינים Clostridium 2,8. התהליך נשמר בדרך כלל, אולם קיימים הבדלים. חשוב לציין, לא כל האורגניזמים לנבוט באמצעות מנגנונים של נביטה נבג כפי שנצפה במודל נבג-ומעצבי 9,27. בגלל נביטה הופכת למדה באורגניזמים מגוון יותר, assay שתואר לעיל ניתן ליישם אורגניזמים אלה כדי לזהות שברי קליפה במהלך נביטת נבג. על ידי יישום שיטה זו כדי היצורים שנחקרו חדשות הללו, חוקרים יכולים לקבוע את התפקיד חלבוני נביטה שונה לשחק הידרוליזה הקורטקס.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Acknowledgments

הפרויקט המתואר נתמך על ידי מספר הפרס 5R01AI116895 מהמכון הלאומי לאלרגיה ומחלות זיהומיות. התוכן הוא באחריות בלעדית של הכותבים ולא בהכרח מייצג את הדעות הרשמיות של המכון הלאומי לאלרגיה ומחלות זיהומיות או מכוני בריאות הלאומיים.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
2.0 ml screw cap tube USA scientific 1420-3700
p1000 Eppendorf pipet Eppendorf
p200 Eppendorf pipet Eppendorf
p20 Eppendorf pipet Eppendorf
100 - 1,250 μl pipet tips VWR 89079-486
1 - 200 μll pipet tips VWR 89079-458
N-acetyl-D-glucosamine Sigma A3286-25G
Hydrochloric Acid - 10 N BDH-Aristar BDH3032-3.8LP
Acetic Anhydride Alfa Aesar L04295
Sodium Bicarbonate BDH BDH0280-500G
Potassium Tetraborate tetrahydrate Alfa Aesar 39435
Sodium Hydroxide BDH BDH8019-500G
4-(Dimethylamino)benzaldehyde Sigma 156477-100G
Saturated Phenol Fisher BP1750-400
2-Mercaptoethanol Aldrich M6250-100ML
SpectraMax M3 Molecular Devices
Acetic Acid, Glacial BDH BDH3098-3.8LP
Heated, Circulating Water Bath VWR Scientific Model 1136
Microtest 96 Falcon 353072 96 well clear tissue culture plates
Culture tubes VWR 89000-506
Lyophilizer
Heat Blocks
Vortex Machine

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Al-Hinai, M. A., Jones, S. W., Papoutsakis, E. T. The Clostridium sporulation programs: diversity and preservation of endospore differentiation. Microbiol Mol Biol Rev. 79, 19-37 (2015).
  2. Setlow, P. Germination of spores of Bacillus species: what we know and do not know. J Bacteriol. 196, 1297-1305 (2014).
  3. Tan, I. S., Ramamurthi, K. S. Spore formation in Bacillus subtilis. Environ Microbiol Rep. 6, 212-225 (2014).
  4. Fimlaid, K. A., Shen, A. Diverse mechanisms regulate sporulation sigma factor activity in the Firmicutes. Curr Opin Microbiol. 24, 88-95 (2015).
  5. Popham, D. L., Helin, J., Costello, C. E., Setlow, P. Analysis of the peptidoglycan structure of Bacillus subtilis endospores. J Bacteriol. 178, 6451-6458 (1996).
  6. Atrih, A., Zollner, P., Allmaier, G., Foster, S. J. Structural analysis of Bacillus subtilis 168 endospore peptidoglycan and its role during differentiation. J Bacteriol. 178, 6173-6183 (1996).
  7. Sorg, J. A., Sonenshein, A. L. Bile salts and glycine as cogerminants for Clostridium difficile spores. J. Bacteriol. 190, 2505-2512 (2008).
  8. Paredes-Sabja, D., Shen, A., Sorg, J. A. Clostridium difficile spore biology: sporulation, germination, and spore structural proteins. Trends Microbiol. 22, (7), (2014).
  9. Francis, M. B., Allen, C. A., Sorg, J. A. Spore cortex hydrolysis precedes DPA release during Clostridium difficile spore germination. J Bacteriol. 197, (14), (2015).
  10. Francis, M. B., Allen, C. A., Shrestha, R., Sorg, J. A. Bile acid recognition by the Clostridium difficile Germinant Receptor, CspC, is important for establishing infection. PLoS Pathog. 9, e1003356 (2013).
  11. Moir, A., Smith, D. A. The Genetics of bacterial spore germination. Annu. Rev. Microbiol. 44, 531-553 (1990).
  12. Zhang, P., Kong, L., Wang, G., Setlow, P., Li, Y. Q. Combination of Raman tweezers and quantitative differential interference contrast microscopy for measurement of dynamics and heterogeneity during the germination of individual bacterial spores. Journal of biomedical optics. 15, 056010 (2010).
  13. Ghuysen, J. -M., Tipper, D. J., Strominger, J. L. Enzymes that degrade bacterial cell walls. Methods Enzymol. 8, 685-699 (1966).
  14. Park, J. T., Johnson, M. J. A submicrodetermination of glucose. J Biol Chem. 181, 149-151 (1949).
  15. Thompson, J. S., Shockman, G. D. A modification of the Park and Johnson reducing sugar determination suitable for the assay of insoluble materials: its application to bacterial cell walls. Anal Biochem. 22, 260-268 (1968).
  16. Paredes-Sabja, D., Setlow, P., Sarker, M. R. SleC is essential for cortex peptidoglycan hydrolysis during germination of spores of the pathogenic bacterium Clostridium perfringens. J Bacteriol. 191, 2711-2720 (2009).
  17. Paredes-Sabja, D., Sarker, M. R. Effect of the cortex-lytic enzyme SleC from non-food-borne Clostridium perfringens on the germination properties of SleC-lacking spores of a food poisoning isolate. Can J Microbiol. 56, 952-958 (2010).
  18. Hindle, A. A., Hall, E. A. Dipicolinic acid (DPA) assay revisited and appraised for spore detection. The Analyst. 124, 1599-1604 (1999).
  19. Kort, R., et al. Assessment of heat resistance of bacterial spores from food product isolates by fluorescence monitoring of dipicolinic acid release. Appl Environ Microbiol. 71, 3556-3564 (2005).
  20. Elson, L. A., Morgan, W. T. A colorimetric method for the determination of glucosamine and chondrosamine. The Biochemical journal. 27, 1824-1828 (1933).
  21. Ramirez, N., Abel-Santos, E. Requirements for germination of Clostridium sordellii spores in vitro. J. Bacteriol. 192, 418-425 (2010).
  22. Akoachere, M., et al. Indentification of an in vivo inhibitor of Bacillus anthracis spore germination. J. Biol. Chem. 282, 12112-12118 (2007).
  23. Duncan, C. L., Strong, D. H. Improved medium for sporulation of Clostridium perfringens. Appl Microbiol. 16, 82-89 (1968).
  24. Heffron, J. D., Lambert, E. A., Sherry, N., Popham, D. L. Contributions of four cortex lytic enzymes to germination of Bacillus anthracis spores. J Bacteriol. 192, 763-770 (2010).
  25. Meador-Parton, J., Popham, D. L. Structural analysis of Bacillus subtilis spore peptidoglycan during sporulation. J Bacteriol. 182, 4491-4499 (2000).
  26. Lambert, E. A., Popham, D. L. The Bacillus anthracis SleL (YaaH) protein is an N-acetylglucosaminidase involved in spore cortex depolymerization. J Bacteriol. 190, 7601-7607 (2008).
  27. Wang, S., Shen, A., Setlow, P., Li, Y. Q. Characterization of the Dynamic Germination of Individual Clostridium difficile Spores Using Raman Spectroscopy and Differential Interference Contrast Microscopy. J Bacteriol. 197, 2361-2373 (2015).
זיהוי Cortex שבר במהלך בקטריאלי Spore נביטה
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Francis, M. B., Sorg, J. A. Detecting Cortex Fragments During Bacterial Spore Germination. J. Vis. Exp. (112), e54146, doi:10.3791/54146 (2016).More

Francis, M. B., Sorg, J. A. Detecting Cortex Fragments During Bacterial Spore Germination. J. Vis. Exp. (112), e54146, doi:10.3791/54146 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter