Isolement et caractérisation du microbiote naturel du nématode modèle Caenorhabditis elegans

Résumé

Caenorhabditis elegans est l’une des principales espèces modèles en biologie, mais presque toutes les recherches sont effectuées en l’absence de ses microbes naturellement associés. Les méthodes décrites ici aideront à améliorer notre compréhension de la diversité des microbes associés comme base pour les futures recherches fonctionnelles sur C. elegans.

Résumé

Le nématode Caenorhabditis elegans interagit avec une grande diversité de micro-organismes dans la nature. En général, C. elegans se trouve couramment dans la matière végétale pourrie, en particulier les fruits pourris comme les pommes ou sur les tas de compost. Il est également associé à certains hôtes invertébrés tels que les limaces et les cloportes. Ces habitats sont riches en microbes, qui servent de nourriture à C. elegans et qui peuvent également coloniser de manière persistante l’intestin des nématodes. À ce jour, la diversité et la cohérence exactes du microbiote indigène de C. elegans dans les habitats et les emplacements géographiques ne sont pas entièrement comprises. Nous décrivons ici une approche appropriée pour isoler C. elegans de la nature et caractériser le microbiote des vers. Les nématodes peuvent être facilement isolés des matières compostables, des pommes en décomposition, des limaces ou attirés en plaçant des pommes sur des tas de compost. Le moment idéal pour trouver C. elegans dans l’hémisphère nord est de septembre à novembre. Les vers peuvent être éliminés du substrat collecté en immergeant le substrat dans une solution tampon, puis en collectant des nématodes et en les transférant sur un milieu de croissance des nématodes ou un tampon PCR pour une analyse ultérieure. Nous illustrons en outre comment les échantillons peuvent être utilisés pour isoler et purifier les micro-organismes associés aux vers et pour traiter les vers pour l’analyse de l’ARN ribosomique 16S de la composition de la communauté du microbiote. Dans l’ensemble, les méthodes décrites pourraient stimuler de nouvelles recherches sur la caractérisation du microbiote de C. elegans dans les habitats et les emplacements géographiques, aidant ainsi à obtenir une compréhension globale de la diversité et de la stabilité du microbiote du nématode comme base pour de futures recherches fonctionnelles.

Introduction

Dans la nature, C. elegans se trouve couramment dans la matière végétale pourrie, en particulier les fruits pourris comme les pommes ou sur les tas de compost¹. Il est également associé à certains hôtes invertébrés tels que les limaces et les cloportes ^2,3. Ces habitats sont riches en microbes, qui non seulement servent de nourriture au ver, mais peuvent également former des associations stables avec lui. Les informations sur la diversité des micro-organismes naturellement associés n’ont été publiées qu’en 2016 ^4,5,6

Protocole

1. Préparation des tampons et des milieux

1. Préparer le tampon S en ajoutant 5,85 g de NaCl, 1,123 g de K2HPO₄, 5,926 g de KH2PO4 et 1 L de_H2Odésionisé dans une fiole et un autoclave pendant 20 min à ₁₂₁°C.
2. Préparer un milieu visqueux en ajoutant du tampon S contenant 1,2 % (p/v) d’hydroxyméthylcellulose (la substance causant la viscosité du milieu), 5 mg/mL de cholestérol, 1 mM de MgSO4, 1 mM de CaCl2 et 0,1 % (v/v) d’acétone. Autoclaver et agiter le milieu visqueux jusqu’à ce qu’il soit complètement homogène.
   REMARQUE: Cela peut prendre plusieurs heures....

Résultats

Le nématode C. elegans est fréquemment trouvé dans les fruits en décomposition, tels que les pommes, ainsi que dans les échantillons de compost. Dans le nord de l’Allemagne, C. elegans ainsi que des espèces congénériques (en particulier C. remanei mais aussi C. briggsae) se trouvent principalement de septembre au² novembre. Les nématodes se trouvent le plus souvent dans la matière végétale en décomposition, en particulier les fruits pourris tels q.......

Discussion

Le nématode Caenorhabditis elegans est l’un des organismes modèles les plus étudiés en recherche biologique. Il a été introduit par Sydney Brenner dans les années 1960, à l’origine pour comprendre le développement et la fonction du système nerveux²⁹. Depuis lors, C. elegans est devenu un modèle puissant pour l’étude des processus fondamentaux dans toutes les disciplines biologiques, y compris la biologie comportementale, la neurobiologie, le vieillissement, la b.......

matériels

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COMSOL	COMSOL		multiphysics simulation software