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방법 논문

담 즙 소금 유도 Biofilm 형성 장 병원 체에서: 식별 및 정량화 기술

12.4K 조회수

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DOI:

10.3791/57322

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2018년 5월 6일

 , 

이 논문에서

요약

이 프로토콜 사용 장 병원 체 부착, 세포 외 고분자 물질 매트릭스 형성, 평가 하 여 박테리아 biofilms의 동적 특성을 잡으려고 다각적인 접근을 사용 하 여 담 즙 소금 유도 biofilm 형성 분석 리더 그리고 분산입니다.

초록

Biofilm 형성 박테리아 가혹한 환경 조건 또는 스트레스의 시간에에서 발생 하는 동적, 다단계 프로세스입니다. 장 병원 체에 대 한 상당한 스트레스 응답 위장 운송 중 고 노출 되 면 담 즙, 인간의 소화의 정상적인 구성 요소 유도 된다. 담 즙의 살 균 효과 극복 하기 위해 많은 장 병원 체는 소장을 통해 환승 하는 때 생존을 허용 하도록 가상 biofilm을 형성 합니다. 여기 우리가 고체 상 준수 분석으로 세포 외 고분자 물질 (EPS) 매트릭스 감지 및 시각화를 통해 biofilm 형성을 정의 하는 방법론을 제시. 또한, biofilm 분산 평가 감염 과정에서 박테리아의 릴리스를 실행 하는 이벤트의 분석을 모방 하기 위해 제공 됩니다. 크리스탈 바이올렛 얼룩 높은 처리량 96 잘 접시 준수 분석 결과에서 부착 박테리아를 검출 하는 데 사용 됩니다. EPS 생산 평가 즉 두 분석 실험에 의해 결정 됩니다 현미경 EPS 매트릭스와 붙일 활용 된 다 당 류 바인딩 lectin과 반 정량 분석의 얼룩. 마지막으로, biofilm 분산 식민지 및 도금을 통해 측정 된다. 여러 분석 실험에서 긍정적인 데이터 biofilms의 특성화를 지원 하 고 다른 세균성 긴장에 담 즙 소금 유도 biofilm 형성을 식별 하기 위해 이용 될 수 있다.

서론

Biofilm 형성은 가혹한 환경 조건 동안 유도 하는 중요 한 세균 생존 전략 이다. 살 균 화합물에 노출 항생제 또는 영양소의 변화 또는 biofilm 형성을 통해 완화 될 수 있다 박테리아에 스트레스 상태를 유도 하는 산소 가용성. biofilm 표면 또는 다른 박테리아에 세균성 부착 특징은 고 류1,2,3의 주로 구성 된 EPS 매트릭스의 분 비를 동반 된다. Biofilm 형성 있는 이벤트의 성숙한 부착 세균성 지역 사회1,2,3의 형성에서 절정 동적 과정 이다. 박테리아 생성 adhesins adhesin 유전자 식 프로필 강화 biofilm 성숙 하는 동안 첨부 파일을 이동 하는 동안 초기 연결을 촉진 하기 위하여. 동시에, EPS 생산 코트 초기 스트레스 로부터 세포를 보호 하기 위해 행렬에서 세균성 지역 사회에 발생 합니다. 박테리아는 biofilm에 포함 된는 느린 성장; 따라서, 대부분의 항생제 효과 렌더링. 또한, 느린 성장 조건 세균성 성....

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프로토콜

1입니다. 시 약의 준비

  1. 담 즙 염 매체: 준비 하려면 tryptic 간장 국물 (TSB) 0.4% 담 즙 염 (무게/볼륨)를 포함, 50 mL에 담 즙 염의 200 mg resuspend 압력가 TSB. 필터는 0.22 μ m 필터를 사용 하 여 소독. 매주 신선한 매체를 확인 합니다.
    참고: 정기적으로 사용 하는 담 즙 염 나트륨 cholate와 나트륨 deoxycholate 양 및 소 gallbladders에서 고립의 1:1 혼합물 이다. 같이 이전4, 포도의 존재 담 즙 소금 유도 biofilm 형성 위해 필요 했다. TSB은 Luria Bertani (파운드) 국물; 상대적으로 포도 당을 추가 했습니다. 따라서, 이질균 및 다른 장 병원 체 분석에 biofilm 형성을 유발 하기에 충분 했다. 분석할 박테리아에 따라 다른 포도 당 농도 또는 다른 설탕 요구 사항이 필요할 수 있습니다.
  2. 0.5 물에 %w / v 크리스탈 바이올렛: 2.5 g 크리스탈 바이올렛 500ml 소 주 물에의 해산. 필터는 0.22 μ m 필터를 사용 하 여 소독.
  3. Fluorescein isothiocyanate (FITC)에 활용 된 Concanavalin A (ConA): 1 x PBS에 재....

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결과

그림 1, biofilm 형성 성장의 대부분 6 장 병원 체 테스트 된 다음 담 즙 염을 포함 하는 미디어에서에서 유도 된다. 담 즙 염 노출은 거의 모든 긴장에서 관찰 후 부착 박테리아에 상당한 증가 테스트 합니다. 예외는 enteroaggregative 대장균 (EAEC); 그러나 , Δ4aaf 돌연변이 유발된 관찰 주의. 결과 표시 추가 부착 메커니즘 aggregative 준수 fimbriae의 부재에서 EAEC에서 담 즙 염 노출에 의해 유도 된다 난 (AAF / 난)21. 이 데이터 집합에서 결론, 각 스트레인 및 미디어 유형에 대 한 OD540 값 플롯 테스트. 미디어 컨트롤에서 각 스트레인 값 비교 (-학사) 미디어 상대적인 경우 담 즙 염 크게 bio.......

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토론

Biofilm 형성 분석 biofilms 그리고 긴장, 재료, 실험실, 및 분석 실험 사이 가변성의 동적 특성으로 인해 도전 이다. 여기 몇 가지 전략 biofilm 형성 재현성을 홍보를 제공 하는 실험적인 통찰력으로 담 즙 염 노출 다음 장 병원 체에서를 확인 하 되 게 됩니다. 재현성을 보장 하기 위해 추가 고려 사항이 있습니다. 맨먼저, 각각 관찰과 발생할 수 있는 변이 때문에 통계적 의미를 확인 하려면 기술 triplicates 실험의 적어도 3 개의 독립적인 수행 하는 것이 좋습니다. 둘째, 긍정적이 고 부정적인 컨트롤의 사용 분석 결과의 재현성을 지키기에 생명 이다. 그것은 매우 biofilm 형성에 대 한 돌연변이 평가할 때 긍정적인 제어로 강포한 유형 긴장을 사용 하 여 것이 좋습니다. 또한, biofilm 형성에 중요 한 유전자 식별 됩니다 (예를 들어 참조22 비 브리 오, 살 모 넬 라7, 그.......

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공개 사항

저자 아무 공개 있다.

감사의 글

우리 기술 지원에 대 한 레이첼 B. Chanin와 알 레 한 드 야 노스 Chea 감사합니다. 우리가이 연구에 사용 된 긴장에 대 한 앤서니 T. Maurelli, 브라이언 P. 헐리, 알 레 파 사노, 브렛 E. Swierczewski, 그리고 바비 Cherayil 감사 합니다. 이 작품은 알레르기의 국가 학회 및 감염 질환 그랜트 K22AI104755 (C.S.F.)에 의해 지원 되었다. 내용은 전적으로 저자의 책임 이며 반드시 국립 보건원의 공식 의견을 대표 하지 않는다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
Tryptic 간장 국물Sigma-Aldrich22092-500G
크리스탈 바이올렛시그마C6158-50
Concanavalin-A FITC시그마C7642-10mg
포도당시그마G7021-1KG
담즙염시그마B8756-100G
LB 한천시그마L7533-1KG
14mL 배양 튜브, 17 x 100mm, 플라스틱, 멸균Fisher14-959-11B
Vector Laboratories사용한 Vectashield 하드 세트 안티페이H-1500
포름알데히드Sigma-AldrichF1635-500
글루테알데히드Sigma-AldrichG6257
바닥이 평평한 96웰 플레이트(투명)TPP92696
바닥이 평평한 96웰 플레이트(검은색)Greiner Bio-One655076
바닥이 평평한 24웰 플레이트(투명)TPP92424
유리 커버슬립 12mm, 원형Fisher08-774-383
96웰 플레이트 리더Spectramax
형광 플레이트 리더Biotek Synergy 2
공초점 또는 형광등 현미경Nikon A1 컨포칼 현미경
37° C 쉐이킹 인큐베이터뉴 브런즈윅 과학 엑셀라 E25
37° C 플레이트 인큐베이터Thermolyne 시리즈 5000
Dapi 를드

참고문헌

  1. Joo, H. -S. S., Otto, M. Molecular basis of in vivo biofilm formation by bacterial pathogens. Chem Biol. 19 (12), 1503-1513 (2012).
  2. O'Toole, G., Kaplan, H. B., Kolter, R. Biofilm Formation as Microbial Development. Annu Rev Microbiol. 54 (1), 49-79 (2000).
  3. Donlan, R....

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