A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
تبادل المنافع والمصالح لدراسة بين Xenorhabdus البكتيريا و Steinernema الديدان الخيطية، وأساليب لرصد وجود البكتيريا والديدان الخيطية موقع داخل. المنهج التجريبي، والتي يمكن تطبيقها على النظم الأخرى، ينطوي على البكتيريا الهندسة للتعبير عن بروتين الفلورية الخضراء وتصور، وذلك باستخدام البكتيريا المجهري مضان داخل الديدان الخيطية شفافة.
Symbioses، والذين يعيشون معا من اثنين أو أكثر من الكائنات الحية، على نطاق واسع في جميع ممالك الحياة. عن اثنين من أكثر الكائنات في كل مكان على وجه الأرض، والديدان الخيطية البكتيريا تشكل مجموعة واسعة من الجمعيات التكافلية التي تتراوح من المفيد الممرضة 1-3. واحد هذه الجمعيات هي العلاقة متبادل المنفعة بين البكتيريا والديدان الخيطية Xenorhabdus Steinernema، التي برزت بوصفها نظاما من طراز التعايش 4. النيماتودا الممرضة للحشرات هي Steinernema، وذلك باستخدام المتكافل البكتيرية بهم لقتل الحشرات 5. لنقل بين المضيفين الحشرات، والبكتيريا استعمار الامعاء من الديدان الخيطية في المرحلة المعدية الأحداث 6-8. في الآونة الأخيرة، وقد ثبت عدة أنواع النيماتودا الأخرى للاستفادة من البكتيريا لقتل الحشرات 9-13، والتحقيقات بدأت دراسة التفاعلات بين النيماتودا والبكتريا في هذه النظم <سوب> 9.
وصفنا طريقة لرؤية المتكافل البكتيرية داخل أو على مضيف الديدان الخيطية، والاستفادة من الشفافية البصرية من الديدان الخيطية عند عرضها بواسطة المجهر. صممت هذه البكتيريا في التعبير عن بروتين فلوري، مما يسمح التصور من خلال الفحص المجهري مضان. وتتوفر العديد من البلازميدات التي تحمل الجينات ترميز البروتينات التي يتألق عند أطوال موجية مختلفة (أي أخضر أو أحمر)، والاقتران من البلازميدات من الإشريكية القولونية سلالة المانحة إلى المتلقية المتكافل البكتيرية ناجحة لمجموعة واسعة من البكتيريا. تم تطوير الأساليب المذكورة للتحقيق في العلاقة بين carpocapsae Steinernema وXenorhabdus nematophila 14. وقد استخدمت أساليب مماثلة للتحقيق في غيرها من الديدان الخيطية-بكتيريا الجمعيات 9، 15-18، وفي النهج وبالتالي ينطبق عموما.
والتقىهود يسمح توصيف جود البكتيريا والديدان الخيطية التوطين داخل في مراحل مختلفة من التنمية، وتوفير نظرة ثاقبة لطبيعة تكوين الجمعيات وعملية الاستعمار 14 و 16 و 19. التحليل المجهري يكشف كل من تواتر الاستعمار بين السكان وتوطين البكتيريا لاستضافة الأنسجة 14، 16، 19-21. هذا هو ميزة على غيرها من أساليب رصد البكتيريا داخل السكان الديدان الخيطية، مثل صوتنة 22 أو طحن 23، التي يمكن أن توفر مستويات متوسط الاستعمار، ولكن قد لا، على سبيل المثال، تميز السكان مع ارتفاع وتيرة منخفضة الأحمال المتكافل من السكان مع تردد انخفاض الأحمال المتكافل عالية. يمكن تمييز وتيرة وحمولة من البكتيريا استعمار أهمية خاصة عند فحص الجرثومي أو وصف المسوخ للاستعمار الظواهر 21، 24. في الواقع، وقد استخدم المجهر مضان في فحص إنتاجية عالية من المسوخ البكتيرية لعيوب في الاستعمار 17 و 18، وأقل شاقة من الأساليب الأخرى، بما في ذلك صوتنة 22، 25-27 و الفردية تشريح الديدان الخيطية 28 و 29.
1. بناء على الإجهاد الجرثومي نيون عبر اقتران
2. إنتاج بيض النيماتودا ممحوضة
3. شارك في زراعة البكتيريا الفحص مع نيون
4. مجموعة من مراحل الحياة الأولى للفحص
5. نيماتودا الكشف عن البكتيريا عن طريق المجهر جمعية
6. ممثل النتائج
وتظهر الصور المجهر سبيل المثال من الديدان الخيطية Steinernema المرتبطة البكتيريا Xenorhabdus في الشكل 3. لخلق صورة مركب ينظر في الشكل 3A، ومضافين صورة النقيض المرحلة مع صورة الفلورسنت. السهم في الشكل 3A يدل على البكتيريا الموجودة داخل الديدان الخيطية المعدية الأحداث (شريط = 100 ميكرون). 3B الشكل شيد بطريقة مماثلة، ويصور الأحداث واي الديدان الخيطيةال البكتيريا الخضراء بروتين فلوري المسمى (قضبان الأخضر) ترجمة جميع أنحاء التجويف الديدان الخيطية المعوية (شريط = 20 ميكرون). تم إحصاء عدد السكان من الديدان الخيطية من اثنين وسائل الاعلام وسجل للاستعمار من قبل المتكافل البكتيرية (الجدول 1). لإحصاءات قوية، فمن الأفضل لحساب لا يقل عن 100 النيماتودا مع كل عينة لا يقل عن 30 الوقوع في كل فئة. كما رأينا في الجدول 1، واستعمرت هذه الديدان الخيطية على مستوى ما يقرب من 14.6٪ عندما نمت على أجار والدهون 68.6٪ عندما نمت على أجار الكلى الكبد. وقد ثبت الديدان الخيطية وغيرها من الأنواع البكتيرية لديهم مستويات مختلفة من الاستعمار. على سبيل المثال X. nematophila يستعمر 99٪ من S. الأحداث المعدية carpocapsae (مارتنز 2003)، وP. luminescens يستعمر 26٪ من H. الأحداث المعدية bacteriophora (Ciche 2003).
الشكل 1. الملخص التخطيطي للأسلوب. تم تصميم A. الجرثومة المسببة للمرض في التعبير عن بروتين الفلورية. يتم عزل البيض النيماتودا B. من الديدان الخيطية الديدان الخيطية الكبار لإنتاج معقمة. C. والديدان الخيطية ومعقمة شارك في زراعة البكتيريا مع الفلورسنت. D. يتم النظر إلى مراحل الحياة الناتجة بموجب المجهر لتقييم وجود البكتيريا داخل الديدان الخيطية.
الشكل 2. تصوير الإناث البالغات يحتوي على البيض. A. والتخطيطي يظهر المظهر العام من الإناث Steinernema. DIC صورة S.: أقحم حامل feltiae الإناث. ويشير السهم الأسود الفرج. الأسهم البيضاء تظهر البيض مرئية. الصورة في 20X التكبير، وحجم شريط يمثل 100 ميكرون. B. DIC صورة S. المتقدمة ولكن لم يفقسfeltiae البيض الديدان الخيطية. الصورة التكبير 40X، وحجم شريط يمثل 50 ميكرومتر. C. الصورة DIC من البيض المعزولة من S. الديدان الخيطية تحت feltiae التكبير 10X. شريط النطاق هو 100 ميكرون.
الرقم المجهر مثال 3. صور الديدان الخيطية للبكتيريا تكوين الجمعيات. A. S. وارتبطت مع الديدان الخيطية puntauvense المتكافل البكتيرية بهم، X. bovienii، معربا عن GFP. الصورة هي صورة مركبة تنتجها تتراكب صورة النقيض المرحلة مع صورة الفلورسنت من نفس الحقل للعرض. السهم يشير إلى المتكافل البكتيرية الفلورسنت داخل المضيف الديدان الخيطية. شريط النطاق يمثل 100 ميكرون. B. هذه الصورة يظهر S. carpocapsae الديدان الخيطية مع الأحداث، معربا عن GFP X. nematophila المترجمة داخل الأمعاء الديدان الخيطية.شيد هذه الصورة من خلال تتراكب صورة الفلورسنت أكثر من تباين الصورة الفرق تدخل. شريط النطاق تمثل 20 ميكرومتر.
توتر | عدد من الديدان الخيطية مع acteria | عد نيماتودا مجموع | olonized في المئة من الديدان الخيطية |
S. آجار puntauvense الدهون | 30 | 205 | 14.60٪ |
S. الكلى الكبد puntauvense آجار | 72 | 105 | 68،60٪ |
الجدول 1. التسجيل مثال على السكان الديدان الخيطية لوجود البكتيريا. في هذه التجربة، ممحوضة S. كانت تزرع الديدان الخيطية puntauvense مع المتكافل، معربا عن GFP على وسائل الاعلام النمو المختلفة (أجار أجار الدهون والكبد الكلى 32) لاختبار عيوب الاستعمار. ما مجموعه واحد على الأقل hundreتم إحصاء د النيماتودا في عينة وسجل وجود البكتيريا. على السلطة الإحصائية، وثلاثة مكررات التجريبية ينبغي أن يحسب مع لا يقل عن 30 النيماتودا التي تقع في كل فئة.
الجدول 2. البلازميدات تحتوي على بروتين فلوري. وترد قائمة من البلازميدات إمكانية إدخال بروتين فلوري في المتكافل البكتيرية المدرجة أسماؤها من البلازميد. المعلومات الأخرى المدرجة هي البروتين المشفرة الفلورسنت، راديو كاسيت المضادات الحيوية المستخدمة لصيانة بلازميد، تعليمات أخرى للاستخدام، مصدر البلازميد. تركيز أشار بين قوسين هو تركيز المضادات الحيوية المستخدمة لX. وقد استخدم nematophila. كل من هذه البلازميدات بنجاح في أي Xenorhabdus أو Photorhabdus. ويمكن الحصول على معلومات إضافية من الاستشهادات لاحظت. اعتماداعلى البكتيريا التي يجري اختبارها، قد يكون بعض البلازميدات لا تعمل على أساس بروتين فلوري، واختيار المضاد الحيوي، موقع الإدراج، أو الأصل من النسخ المتماثل. والبلازميدات المذكورة أعلاه تحتوي على ميزات مختلفة قد تمكن في استخدام بكتيريا من الفائدة. على سبيل المثال، ميني Tn7-KSGFP إدراج في موقع attTn7 من الكروموزوم، في حين يدرج في pECM20 X. nematophila كروموسوم من إعادة التركيب مثلي. بدلا من ذلك، يتم الاحتفاظ البلازميدات pPROBE extrachromosomally، وكل pPROBE بلازميد لديها نفس العمود الفقري ولكن لها علامات fluorophore اختيار مختلفة أو أصول النسخ المتماثل لتمكين استخدامها في مجموعة متنوعة من الخلفيات التصنيفية أو متحولة.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
بروتوكول الموصوفة هنا يوفر طريقة للكشف البصري من البكتيريا داخل مجموعة الديدان الخيطية (الشكل 1). هذه الطريقة يستفيد من الشفافية البصرية من الديدان الخيطية والقدرة على تسمية fluorescently البكتيريا، مما يتيح تحليل في الجسم الحي من البكتيريا داخل المضيف الدي?...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
الإعلان عن أي تضارب في المصالح.
الكتاب أود أن أشكر أوجينيو فيفاس، Heungens كورت، مارتنز اريك، كولز تشارلز، سكر داربي، Stabb اريك، وتود Ciche لما قدموه من مساهمات في تطوير هذا البروتوكول والأدوات المستخدمة. وقدم الدعم KEM وJMC من المعاهد الوطنية للصحة (NIH) الجائزة الوطنية خدمة أبحاث T32 (AI55397 "الميكروبات في الصحة والمرض"). وأيد من قبل JMC مؤسسة العلوم الوطنية (NSF) زمالة دراسات عليا أبحاث. وأيد هذا العمل من المنح المقدمة من المؤسسة الوطنية للعلوم (IOS-0920631 0950873 وIOS).
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
اسم كاشف | شركة | كتالوج رقم | التعليقات (اختياري) |
الدهون آجار (العقيمة) | 8 غرامات المرق المغذي، 15 غراما أجار، 5 خلاصة الخميرة غرام، 890 مل ماء، 10 مل 0.2 جم / مل MgCl 2. 6H 2 0، 96 مل شراب الذرة * حل، 4 مل زيت الذرة * اثارة وسائل الاعلام بينما تتدفق لوحات * إضافة مادة معقمة التعقيم بعد | ||
شراب الذرة الحل (العقيمة) | 7 مل شراب الذرة، و 89 مل ماء ومزيج الأوتوكلاف | ||
البيض الحل | 16،6 مل هيبوكلوريت الصوديوم 12٪، 5 مل KOH 5M، 80 مل ماء | ||
استذابة مرق (العقيمة) | 5 خلاصة الخميرة غراما و 10 غراما تريبتون، 5 غرامات ملح، 1 L المياه ومزيج الأوتوكلاف | ||
Microfuge | الصياد | 13-100-675 | فإن أي microfuge التي تحمل أنابيب microfuge العمل |
نبذ | بيكمان | 366802 | كبير الطرد المركزي التي تحمل قمة الجدول 15 مل و 50 مل المخروطية أنابيب |
معقمة 60 مم X 15 مم طبق بتري | الصياد | 0875713 | |
50 مل أنابيب الطرد المركزي | الصياد | 05-539-6 | |
15 مل أنابيب الطرد المركزي | الصياد | 05-531-6 | |
العقيمة 100 مم X 20 مم طبق بتري | الصياد | 0875711Z | أعمق من أطباق بتري القياسية |
24 لوحة جيدا | غرينر بيو واحد | 662000-06 | |
مجهر | المجهر الفلورسنت يحتاج قدرات متوافق مع fluorophore الخاص | ||
بارافورمالدهيد | علوم المجهر الإلكتروني | 15710 | |
PBS (العقيمة) | 8 ز كلوريد الصوديوم 0.2 غرام KCL 1،44 ز نا 2 HPO 4 0،24 ز KH 2 PO 4 1 L المياه ضبط الرقم الهيدروجيني إلى 7.4 في المياه وإلى 1 L والأوتوكلاف | ||
Microfuge أنابيب | الصياد | 05-408-138 | 2 مل أو 1.5 مل أنابيب |
الرجاجة | فإن أي شاكر الذي يتسبب في السائل لتحريك بلطف العمل | ||
Diaminopimelic حمض | سيجما | D-1377 | إذا لزم الأمر، استكمال وسائل الإعلام إلى التركيز أو مم 1 |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved