Name: adherence of bacteria to plant surfaces measured in the laboratory
Uploaded: 2018-06-19T12:30:00.000+00:00
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著者は、実験のいくつかの援助のための数字は、カミーユ ・ マルタンとヒラリー ・ Samagaio の準備のためのスーザン ホイット フィールドを感謝します。

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	<li>Heaton, J. C., Jones, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microbial+contamination+of+fruit+and+vegetables+and+the+behaviour+of+enteropathogens+in+the+phyllosphere:+a+review.">Microbial contamination of fruit and vegetables and the behaviour of enteropathogens in the phyllosphere: a review.</a> J. Appl. Microbiol. 104, 613-626 (2008).</li><li>Beuchat, L. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ecological+factors+influencing+survival+and+growth+of+human+pathogens+on+raw+fruit+and+vegetables.">Ecological factors influencing survival and growth of human pathogens on raw fruit and vegetables.</a> Microbes Infect. 4, 413-423 (2002).</li><li>Berger, C. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fresh+fruit+and+vegetables+as+vehicles+for+the+transmission+of+human+pathogens.">Fresh fruit and vegetables as vehicles for the transmission of human pathogens.</a> Environ. Microbiol. 12, 2385-2397 (2010).</li><li>Lugtenberg, B. J., Chin, A. W. T., Bloemberg, G. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microbe-plant+interactions:+principles+and+mechanisms.">Microbe-plant interactions: principles and mechanisms.</a> Antonie Van Leeuwenhoek. 81, 373-383 (2002).</li><li>Preston, G. M., Haubold, B., Rainey, P. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bacterial+genomics+and+adaptation+to+life+on+plants:+implications+for+the+evolution+of+pathogenicity+and+symbiosis.">Bacterial genomics and adaptation to life on plants: implications for the evolution of pathogenicity and symbiosis.</a> Curr. Opin. Microbiol. 1, 589-597 (1998).</li><li>Compant, S., Duffy, B., Nowak, J., Clement, C., Barka, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+Plant+Growth-Promoting+Bacteria+for+Biocontrol+of+Plant+Diseases:+Principles,+Mechanisms+of+Action,+and+Future+Prospects.">Use of Plant Growth-Promoting Bacteria for Biocontrol of Plant Diseases: Principles, Mechanisms of Action, and Future Prospects.</a> Appl. Environ. Microbiol. 71, 4951-4959 (2005).</li><li>Mathews, S. L., Smith, R. B., Matthysse, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+comparison+of+the+retention+of+pathogenic+Escherichia+coli.+O157+by+sprouts,+leaves+and+fruits.">A comparison of the retention of pathogenic Escherichia coli. O157 by sprouts, leaves and fruits.</a> Microb. Biotechnol. 7, 570-579 (2014).</li><li>Fuqua, C., Matthysse, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methods+for+studying+bacterial+biofilms+associated+with+plants.">Methods for studying bacterial biofilms associated with plants.</a> Methods Enzymol. 337, 3-18 (2001).</li><li>Torres, A. G., Jeter, C., Langley, W., Matthysse, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+binding+of+Escherchia+coli.O157:H7+to+alfalfa,+human+epithelial+cells,+and+plastic+is+mediated+by+a+variety+of+surface+structures.">Differential binding of Escherchia coli.O157:H7 to alfalfa, human epithelial cells, and plastic is mediated by a variety of surface structures.</a> Appl. Environ. Microbiol. 71, 8008-8015 (2005).</li><li>Matthysse, A. G., Deora, R., Mishra, M., Torres, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polysaccharides+cellulose,+poly-beta-1,6-n-acetyl-D-glucosamine,+and+colanic+acid+are+required+for+optimal+binding+of+Escherichia+coli+O157:H7+strains+to+alfalfa+sprouts+and+K-12+strains+to+plastic+but+not+for+binding+to+epithelial+cells.">Polysaccharides cellulose, poly-beta-1,6-n-acetyl-D-glucosamine, and colanic acid are required for optimal binding of Escherichia coli O157:H7 strains to alfalfa sprouts and K-12 strains to plastic but not for binding to epithelial cells.</a> Appl. Environ. Microbiol. 74, 2384-2390 (2008).</li><li>Matthysse, A. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+cellulose+overproduction+on+binding+and+biofilm+formation+on+roots+by+Agrobacterium+tumefaciens.">The effect of cellulose overproduction on binding and biofilm formation on roots by Agrobacterium tumefaciens.</a> Mol. Plant Microbe Interact. 18, 1002-1010 (2005).</li><li>Matthysse, A. G., Kijne, J. W., Spaink, H. P., Kondorosi, A., Hooykaas, P. J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Attachment+of+Rhizobiaceae+to+plant+cells.">Attachment of Rhizobiaceae to plant cells.</a> The Rhizobiaceae. , 235-249 (1998).</li><li>Matthysse, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conditioned+medium+promotes+the+attachment+of+Agrobacterium+tumefaciens.strain+NT1+to+carrot+cells.">Conditioned medium promotes the attachment of Agrobacterium tumefaciens.strain NT1 to carrot cells.</a> Protoplasma. 183, 131-136 (1994).</li><li>Matthysse, A. G., McMahan, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+the+Agrobacterium+tumefaciens.+attR+mutation+on+attachment+and+root+colonization+differs+between+legumes+and+other+dicots.">The effect of the Agrobacterium tumefaciens. attR mutation on attachment and root colonization differs between legumes and other dicots.</a> Appl. Environ. Microbiol. 67, 1070-1075 (2001).</li><li>Jeter, C., Matthysse, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+the+binding+of+diarrheagenic+strains+of+E.+coli.to+plant+surfaces+and+the+role+of+curli+in+the+interaction+of+the+bacteria+with+alfalfa+sprouts.">Characterization of the binding of diarrheagenic strains of E. coli.to plant surfaces and the role of curli in the interaction of the bacteria with alfalfa sprouts.</a> Mol. Plant Microbe Interact. 18, 1235-1242 (2005).</li><li>Matthysse, A. G., McMahan, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Root+colonization+by+Agrobacterium+tumefaciens+is+reduced+in+cel,+attB,+attD,+and+attR+mutants.">Root colonization by Agrobacterium tumefaciens is reduced in cel, attB, attD, and attR mutants.</a> Appl. Environ. Microbiol. 64, 2341-2345 (1998).</li><li>Morton, E. R., Fuqua, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phenotypic+analyses+of+Agrobacterium.">Phenotypic analyses of Agrobacterium.</a> Curr. Protoc. Microbiol. , (2012).</li><li>Brandl, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plant+lesions+promote+the+rapid+multiplication+of+Escherichia+coli+O157:H7+on+postharvest+lettuce.">Plant lesions promote the rapid multiplication of Escherichia coli O157:H7 on postharvest lettuce.</a> Appl. Environ. Microbiol. 74, 5285-5289 (2008).</li><li>Franz, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantification+of+contamination+of+lettuce+by+GFP-expressing+Escherichia+coli+O157:H7+and+Salmonella+enterica+serovar+Typhimurium.">Quantification of contamination of lettuce by GFP-expressing Escherichia coli O157:H7 and Salmonella enterica serovar Typhimurium.</a> Food Microbiol. 24, 106-112 (2007).</li><li>Morton, E. R., Fuqua, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laboratory+maintenance+of+Agrobacterium.">Laboratory maintenance of Agrobacterium.</a> Curr. Protoc. Microbiol. , (2012).</li><li>Lugtenberg, B. J., Kravchenko, L. V., Simons, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tomato+seed+and+root+exudate+sugars:+composition,+utilization+by+Pseudomonas+biocontrol+strains+and+role+in+rhizosphere+colonization.">Tomato seed and root exudate sugars: composition, utilization by Pseudomonas biocontrol strains and role in rhizosphere colonization.</a> Environ. Microbiol. 1, 439-446 (1999).</li><li>Murashige, T., Skoog, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Revised+Medium+for+Rapid+Growth+and+Bio+Assays+with+Tobacco+Tissue+Cultures.">A Revised Medium for Rapid Growth and Bio Assays with Tobacco Tissue Cultures.</a> Physiologia Plantarum. 15, 473-497 (1962).</li><li>Danhorn, T., Fuqua, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biofilm+formation+by+plant-associated+bacteria.">Biofilm formation by plant-associated bacteria.</a> Annu. Rev. Microbiol. 61, 401-422 (2007).</li><li>Branda, S. S., Vik, S., Friedman, L., Kolter, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biofilms:+the+matrix+revisited.">Biofilms: the matrix revisited.</a> Trends Microbiol. 13, 20-26 (2005).</li><li>O'Toole, G., Kaplan, H. B., Kolter, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biofilm+formation+as+microbial+development.">Biofilm formation as microbial development.</a> Annu. Rev. Microbiol. 54, 49-79 (2000).</li><li>Charkowski, A. O., Barak, J. D., Sarreal, C. Z., Mandrell, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differences+in+growth+of+Salmonella+enterica+and+Escherichia+coli+O157:H7+on+alfalfa+sprouts.">Differences in growth of Salmonella enterica and Escherichia coli O157:H7 on alfalfa sprouts.</a> Appl. Environ. Microbiol. 68, 3114-3120 (2002).</li><li>Loper, J., Suslow, T., Schroth, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lognormal+distribution+of+bacterial+populations+in+the+rhizosphere.">Lognormal distribution of bacterial populations in the rhizosphere.</a> Phytopathology. 74, 1454-1460 (1984).</li><li>Matthysse, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Attachment+of+Agrobacterium+to+plant+surfaces.">Attachment of Agrobacterium to plant surfaces.</a> Front Plant Sci. 5, 252 (2014).</li><li>Douglas, C. J., Halperin, W., Nester, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Agrobacterium+tumefaciens+mutants+affected+in+attachment+to+plant+cells.">Agrobacterium tumefaciens mutants affected in attachment to plant cells.</a> J. Bacteriol. 152, 1265-1275 (1982).</li><li>Tomlinson, A. D., Fuqua, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+and+regulation+of+polar+surface+attachment+in+Agrobacterium+tumefaciens.">Mechanisms and regulation of polar surface attachment in Agrobacterium tumefaciens.</a> Curr. Opin. Microbiol. 12, 708-714 (2009).</li><li>Matthysse, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Attachment+of+Agrobacterium+to+plant+surfaces.">Attachment of Agrobacterium to plant surfaces.</a> Front Plant Sci. 5, (2014).</li><li>Wright, K. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+endophytic+lifestyle+of+Escherichia+coli+O157:H7:+quantification+and+internal+localization+in+roots.">The endophytic lifestyle of Escherichia coli O157:H7: quantification and internal localization in roots.</a> Phytopathology. 103, 333-340 (2013).</li><li>Berger, C. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fresh+fruit+and+vegetables+as+vehicles+for+the+transmission+of+human+pathogens.">Fresh fruit and vegetables as vehicles for the transmission of human pathogens.</a> Environ. Microbiol. 12, 2385-2397 (2010).</li><li>Erickson, M. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Internalization+and+Fate+of+Escherichia+coli+O157:H7+in+Leafy+Green+Phyllosphere+Tissue+Using+Various+Spray+Conditions.">Internalization and Fate of Escherichia coli O157:H7 in Leafy Green Phyllosphere Tissue Using Various Spray Conditions.</a> J. Food Prot. 77, 713-721 (2014).</li><li>McKellar, R. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+different+approaches+for+modeling+Escherichia+coli+O157:H7+survival+on+field+lettuce.">Evaluation of different approaches for modeling Escherichia coli O157:H7 survival on field lettuce.</a> Int. J. Food Microbiol. 184, 75-85 (2014).</li><li>Wu, F. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Factors+influencing+the+detection+and+enumeration+of+Escherichia+coli+O157:H7+on+alfalfa+seeds.">Factors influencing the detection and enumeration of Escherichia coli O157:H7 on alfalfa seeds.</a> Int. J. Food Microbiol. 71, 93-99 (2001).</li></ol>

著者は、競合する金融興味も持っていないこと彼女を宣言します。

実験中に細菌が付着することが表面のすべてを認識することが重要です。生菌が行われる場合、ガラスにバインドすることができる細菌が過小評価される従ってガラス管、ピペットを使用します。寒天培地または土壌と寒天のいくつかの植物は育つ土壌が植物に残っている場合、細菌は植物ではなく、付着した材料にバインドできます。その一方で、根、特に植物の表面を洗浄取り外せます自然表面コーティングなど粘膜付着テストの結果をこのように変更と。
特定の細菌培養混合物に追加が実験中に生きているままにすることが重要です。こうして無料として接続されている細菌の生菌は日常的に行われなければなりません。いくつかの治療法や細菌の突然変異は細菌の増殖率を減らすまたは実際に細菌の人口のごく一部の死を引き起こす可能性があります。特別な汚れを使用しない限り、ライブとデッド細菌を顕微鏡で区別できない場合があります。生きている細菌から染料の排除によって決まるライブ/デッド細菌の有用な染色キットです。しかし、菌種の混合された人口が存在する場合、関心の種の生菌数は孵化がバクテリアの死で起因したかどうかを決定する最も簡単な方法をする可能性があります。
培地成分は細菌の生存と成長に影響を及ぼします。傷から解放され、サイトをカットの根滲出液等ささやかな細菌の成長をサポートするための基板を提供します。リン酸・窒素・鉄は、これらの条件で制限される傾向にあります。カルシウムやマグネシウムなどの 2価陽イオン接着に影響を与える可能性があります。いくつかのケースで密着性に影響を及ぼす炭素源。pH も重要であります。一般に根圏 pH は 5.5 と 6.5 の間です。
付いている抗生の抵抗細菌を使用して注意が必要です。最も頻繁に使用される抗生物質リファンピシン ・ ナリジクス酸であります。これらの抗生物質への抵抗は一般に染色体の遺伝子の突然変異 (RNA ポリメラーゼとジャイレース、それぞれ) 従って、簡単に別の負担に孵化の間に転送することはできません。また抵抗のこのタイプは劣化や抗生物質の変更されません。他の細菌にプラスミドを転送できない場合を除き、プラスミド由来の遺伝子マーカーを持つ細菌をマーキングはお勧めしません。抗生物質感受性菌は耐性菌に近いある場合抗生物質プレートに成長することはできなくなりますので、抗生剤の劣化や化学修飾による抗生の抵抗にはなりません。
このペーパーで説明する方法は、サンプルが (たとえば、実験人間の病原体を含む) に格納する必要があります小さなサンプル サイズや実験に適しています。(100 g の材料または 50 以上の植物) の上の大きいサンプルの大きさのため他の方法またはこれらの方法の抜本的な変更になります必要な10,19,32,19,33,34,35,36. 多数研究されている種以外の微生物の存在も重大問題が発生することができます。可能な解決策には手順 6.1.2 および 7.3 蛍光タンパク質や抗生物質耐性付いて細菌の使用が含まれます。しかし、関心の菌は他の微生物の大規模な人口で稀な個人これらのマーカーは研究されている細菌の数の明確な評価を許可するように適切なできません。
すべてのここで説明した方法は実験室ベースの方法です。マイナーな修正温室効果研究のため必要になります。大きな変更は、原生動物、昆虫および他の動物の捕食と気候の変化が実験のための定義された条件の規定を複雑にフィールド調査に必要可能性があります。将来的にこれらのメソッドは、植物の表面に 2 つ以上の微生物の相互作用を含むように拡張可能性があります。

植物表面に細菌の結合の測定は、3 つの異なる状況で重要になりました。最初の状況は、植物表面1,2,3の人間の病原体の感染の検査です。削除または、バインドされた細菌を殺す細菌を防ぐためには、ここでの目標とこの植物材料によって病気の伝達を減らすため。2 番目の状況は、植物の表面4の植物病原体結合の検討です。もう一度ここでの目標はようにバインディングを削除またはバインドされた細菌を殺すとこの病気を減らすために。3 番目の状況は、共生または植物成長促進菌5,6の結合の検討です。ここでの目標はバインドとこうして増加植物の健康および作物に細菌を促進するために得られます。
この資料に記載されている表面を植物に細菌のバインディングの測定方法は、安価、比較的実施しやすい。唯一の要件は、顕微鏡と細菌学の研究室で一般に見つけられる材料に。いくつかのテクニックお風呂超音波発生装置が便利です。説明する手法は、実験の結果, 比較的小さなサンプル サイズを使用してバインドするため設計されています。結合量の測定は、温室やフィールドでの使用のためのこれらのテクニックの一部を変更することがありますが、研究室で作られています。
これらのテクニックは、根、もやし、カット葉細菌バインディング、カット フルーツ、および研究室7,8,9,10、11でそのままチェリー トマトを測定に使用されています。 12,13,14,15。彼らは土壌で育つ植物の根を植民地化を測定または研究室16で砂にも使用されています。テクニックなどアグロバクテリウム、ダイズ法、大腸菌、サルモネラ、 緑膿菌の fluorescens細菌の多くの種に使用されています。(2012 年)17モートンとフュークワA. 根頭がんしゅ病菌の表面との相互作用を評価する方法の有用な説明を見つけることが。すべてのケースで関係のサンプル サイズが小さく、一般的に未満 25 50 植物。説明する手法は、実験中に含まれている保持する必要がある人間の病原体で使用に適しています。

<table><tbody><tr><td>light microscope</td><td>any</td><td>N/A</td><td>phase contrast or Nomarski optics are helpful, for studies using fluorescent markers a fluorescence microscope is required.</td></tr><tr><td>seeds</td><td>any&amp;nbsp;</td><td>N/A</td><td>make a note of the seed lot number and the cultivar</td></tr><tr><td>bleach</td><td>any</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>bath sonicator</td><td>any scientific supply company</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Triton X-100</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>T9284</td><td></td></tr><tr><td>nutrient agar&amp;nbsp;</td><td>Difco&amp;nbsp;</td><td>001-01-8</td><td></td></tr><tr><td>soytone</td><td>Difco&amp;nbsp;</td><td>24360</td><td></td></tr><tr><td>Sand</td><td>sea sand Fisher Scientific</td><td>S25</td><td></td></tr><tr><td>sand</td><td>&amp;nbsp;Sigma-Aldrich</td><td>S9887</td><td></td></tr><tr><td>conetainers</td><td>Stuewe &amp;amp; Sons, Inc.</td><td>Ray-Leach cone-tainers</td><td>many different sizes are available to suit the type of plant you wish to grow</td></tr><tr><td>parafilm</td><td>any scientific supply company</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>MS salts</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M5524</td><td></td></tr><tr><td>parrafin</td><td>any</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>centrigfuge</td><td>any scientific company</td><td>N/A</td><td>to pellet most bacteri only a small centrifuge with a max force of 10,000 XG is needed</td></tr><tr><td>vortex mixer</td><td>any scientific company</td><td></td><td></td></tr><tr><td>micrometer</td><td>ACCU-SCOPE Accessories</td><td>A3145</td><td></td></tr><tr><td>Sedgwick-rafter counting cell</td><td>Hauser Scientific</td><td>HS3800</td><td></td></tr><tr><td>probe-clip press-seal incubatin chamber</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Z359483</td><td></td></tr><tr><td>rifampicin</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>R3501</td><td></td></tr><tr><td>naladixic acid</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>n8878</td><td></td></tr><tr><td>Live/dead stain</td><td>In Vitrogen Molecular Bioprobes</td><td>L7007</td><td></td></tr></tbody></table>

adherence of bacteria to plant surfaces measured in the laboratory

本稿では、光学顕微鏡では生菌を使用して無菌植物の表面に細菌の結合を測定する方法について説明します。使用される植物材料ではカット フルーツなど、根、芽、葉。説明する方法は安価な簡単に、そして小さなサンプル サイズに適しています。バインディングは実験室で測定、様々 なインキュベーション メディアや条件を使用できます。阻害薬の効果を判断できます。促進・抑制結合の状況も評価することができます。いくつかのケースで様々 な条件は植物や細菌に対する彼らの効果のために主にバインディングを変更するかどうかを区別することが可能です。

A. 根頭がんしゅ病菌の根面を定着します。セルロース合成を防ぐ細菌の突然変異の効果があったセルロースの細菌の生産は、ルートの植民地化の役割を果たしている、かどうかを決定するために16を検討しました。手順 1.3 および 7.1 技術が使用されました。トマトの種は表面滅菌し、滅菌水で発芽させた.根が約 2 cm 長い 1 mL あたり 10 の5菌懸濁液中に浸漬され、容器に殺菌土壌に植えられました。植物は、12 時間ライト/12 h 暗いサイクルに 25 ° C で 14 日間栽培しました。植物回示された後、コンテナーから削除されました。根は洗浄され、バインドされた細菌を除去する風呂超音波発生装置で超音波処理します。生菌を使用して細菌数を調べた。図 2は、トマトの根を植民地化する細菌の機能に 2 つの異なるセルロース マイナスの突然変異の効果を示します。いくつかの測定値の標準偏差が 0.9 ログ10 (測定のこのタイプの共通の問題) 高セルロース マイナス変異体の結合の減少は明らかであると結論付けることができます細菌の生産セルロースは、トマトの根の定着・増殖における細菌を支援します。
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56599/56599fig2.jpg"> 図 2: 野生型およびセルロース マイナス変異A. 根頭がんしゅ病菌による植民地化のルートします。ログ10トマトの根から回収 cm 根長当たりの細菌数を接種した野生型A. 根頭がんしゅ病菌系統 c58 形とセルロース マイナス変異体 C58:1 と C58:A60。内の数値は、最低 4 つの独立した実験から手段です。バーは、平均の標準偏差を表します。根は、mL の 1 分あたり 105菌懸濁液でそれらを浸すことを接種しました。コンテナーで栽培した、緩く付着性細菌がガラス瓶でバッファーを洗浄の根を洗浄することにより除去しました。しっかりと付着性細菌はお風呂超音波発生装置およびめっき生菌数16を決定する結果の懸濁液を使用して削除されました。この図は、タイトル後、プロボクサービクトリービッグスプロットアイズと McMahan から変更されています。<a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56599/56599fig2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
エシェリヒア属大腸菌およびアルファルファもやしに他の細菌の結合において細胞外多糖類の役割を検討しました。E. 大腸菌o157: h7 による下痢症のいくつかの発生は、汚染されたアルファルファもやしに追跡されています。野生型細菌と変異体の様々 な細胞外多糖類をすることができないのバインディングは、1.1、5.1、および 7.2 の手順で説明する方法を用いて測定しました。アルファルファもやしは表面殺菌し、暗闇の中 25 ° C で滅菌水で 1 日発芽しました。添付種皮を持つ 4 つの芽は、5 mL の水を含む滅菌プラスチック皿に置かれました。ルリアスープで増殖する細菌は、3 mL あたり約 5 x 10 の最終的な集中に追加されました。3 日間の暗闇の中 25 ° C で培養接種のもやし。もやしは積極的な逆解析によるバイアル 5 mL の滅菌水で 2 回洗浄され、モーター駆動のテフロン ガラス ホモジナイザーを使用してバッファーを洗浄で均質化されました。以前実験で細菌が表面の細菌は簡単にみに内面化された細菌を示さなかった GFP 遺伝子を運ぶプラスミッド付けられます。結果は表 1のとおりです。E. 大腸菌o157: h7 の 2 系統を調べた。両系統のポリ-β-1, 6-グルクロン ポリマーポリ グルタミン酸の生産は、植物表面に病原性大腸菌のバインディングに対して最大の貢献をするのに見えた。大腸酸結合に重要な役割を果たしました。セルロース マイナス変異体の結合の低減は重要なそれは他の 2 つの多糖類は、大きなでした。
<table fo:keep-together.within-page="1"><tbody>
<tr>
<td colspan="4">もやしと開いた種皮にバインドの E. 大腸菌 o157: h7 の体外生産遺伝子の突然変異の効果</td>
		</tr>
<tr>
<td rowspan="2">菌株</td>
			<td rowspan="2">突然変異または遺伝子型 (関連する表現型)</td>
			<td colspan="2">10芽や種子コートごとに区切られる細菌数をログに記録します。</td>
		</tr>
<tr>
<td>アルファルファもやしb
</td>
			<td>開いている種皮</td>
		</tr>
<tr>
<td>86 24</td>
			<td>どれも (野生型)</td>
			<td>4.7 ± 0.6</td>
			<td>5.6 ± 0.2</td>
		</tr>
<tr>
<td>8624N</td>
			<td>
yhjN(セルロース-マイナス)</td>
			<td>2.9 ± 0.7c
</td>
			<td>3.5 ± 0.6c
</td>
		</tr>
<tr>
<td>8624 C</td>
			<td>
wcaD(大腸酸マイナス)</td>
			<td>1.8 ± 0.7c
</td>
			<td>2.4 ± 0.5c
</td>
		</tr>
<tr>
<td>8624 P</td>
			<td>
pgaC(PGA マイナス)</td>
			<td>< 1.0c
</td>
			<td>1.0 ± 1.0c
</td>
		</tr>
<tr>
<td>DEC4A</td>
			<td>どれも (野生型)</td>
			<td>5.6 ± 0.2</td>
			<td>6.1 ± 0.3</td>
		</tr>
<tr>
<td>DEC4AN</td>
			<td>
yhjN(セルロース-マイナス)</td>
			<td>4.8 ± 0.8d
</td>
			<td>4.1 ± 0.8d
</td>
		</tr>
<tr>
<td>DEC4AC</td>
			<td>
wcaD(大腸酸マイナス)</td>
			<td>3.9 ± 0.5c
</td>
			<td>4.8 ± 0.8d
</td>
		</tr>
<tr>
<td>DEC4AP</td>
			<td>
pgaC(PGA マイナス)</td>
			<td>< 1.0c
</td>
			<td>1.2 ± 0.7c
</td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="4">細菌の数 (ログ10) の 3 つの測定値の最小値の平均 ± 標準偏差は、3 日後にバインドされています。</td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="4">b もやしは、測定前に洗浄しました。</td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="4">野生型と大きく異なる c: P < 0.01。</td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="4">野生型と大きく異なる d: P < 0.05。</td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="4">このテーブルは、タイトル後、プロボクサービクトリービッグスプロットアイズ、マハラシュトラ、Mishra、トーレス10から変更されています。</td>
		</tr>
</tbody></table>表 1: 結合に対する体外生産遺伝子の突然変異の効果エシェリヒア属大腸菌 o157: h7 にもやし。メソッドを使用してさまざまな細胞外多糖類および病原性の結合のリポ多糖の役割を決定するためにアルファルファもやし、もやしとオープンの種皮には、突然変異体の一連のバインディングにエシェリヒア属大腸菌o157: h7 株を検討しました。手順 6 で説明します。結果、そのポリ-β-1, 6 -N-アセチル-D-グルコサミン (PGA) はもやしにバインドするために不可欠であるとし、セルロース、colanic 酸、エシェリヒア属大腸菌O157 の最大のバインディングが必要です。このテーブルは、タイトル後、プロボクサービクトリービッグスプロットアイズ、マハラシュトラ、Mishra、トーレス10から変更されています。
生産がないと思います 2 つの異なる細菌導入された PGA 生産は植物の表面、PGA に必要な遺伝子を符号化するクローンとして作られたオペロンを運ぶプラスミド (pMM11) に細菌の結合を引き起こすに十分なかどうかを決定するために通常トマト根10にバインドすることができます。A. 根頭がんしゅ病菌A1045 野生型株 1, 繰返し β-2 グルカンを作るが失敗し、また植物の表面29のバインドに失敗する c58 形のミュータントであります。ダイズ トリプトフアン1021 アルファルファの根粒を形成する非まめ科植物のバインドに失敗トマト12を含みます。1.1、5.1、7.1 6.3 の手順で説明する方法は、PGA を一般的にすることが根面細菌のバインディングを増加したかどうかを決定するために使用されました。トマトの種は表面滅菌し、滅菌水で発芽させた.根セグメント 1 cm の長さにカットされ、滅菌水に入れるし、細菌を接種しました。細菌のこれらの 2 つの種は、異なるレートで成長、バインディングは細菌の増殖のほぼ等しい量を可能にする異なる時に測定されました。プラスミド pMM11 の存在は、種 (表 2)10両の連結の細菌数のような大幅な増加を発生します。バインディングの大幅な増加はまた光学顕微鏡で見られたが、バインドされた (図 3) の 2 つの種の非常に異なる。A. 根頭がんしゅ病菌A1045 個々 の細菌として根面にバインドします。S. 法だけで細菌数直接ルートに接続しているし、細菌の大半は、他の細菌に取り付けられていた、大規模なクラスターでバインドします。この例では、顕微鏡観察を含めずにバインドされている細菌の数を解析するだけで実験の結果の誤った印象を与えることができます。両方の方法 (生菌と顕微鏡観察) 表示その pMM11 増加したトマトの根に細菌のバインディングが、PGA の生産による結合型 2 つの細菌種は、10の異なるだった
<table fo:keep-together.within-page="1"><tbody>
<tr>
<td colspan="3">トマトの根にはバクテリアのバインドにプラスミド pMM11 の効果</td>
		</tr>
<tr>
<td>菌株</td>
			<td>プラスミド</td>
			<td>Mm ルートごとに区切られる細菌の数</td>
		</tr>
<tr>
<td>A. 根頭がんしゅ病菌 A1045、
</td>
			<td>どれも</td>
			<td>103 ± 0.25 x 103 x 0.25
</td>
		</tr>
<tr>
<td></td>
			<td>pBBR1mcs (ベクトル)</td>
			<td>103 ± 0.25 x 103 x 0.25
</td>
		</tr>
<tr>
<td></td>
			<td>pMM11 (PGA 合成)</td>
			<td>10 x 103 ± 0.25 x 103
</td>
		</tr>
<tr>
<td>S. 法 1021b
</td>
			<td>どれも</td>
			<td>検出なし</td>
		</tr>
<tr>
<td></td>
			<td>pBBR1mcs (ベクトル)</td>
			<td>検出なし</td>
		</tr>
<tr>
<td></td>
			<td>pMM11 (PGA 合成)</td>
			<td>50 x 103 ± 5 × 103
</td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="3">2 時間後に測定した細菌のバインディング</td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="3">b 細菌は 18 時間後測定</td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="3">このテーブルは、タイトル後、プロボクサービクトリービッグスプロットアイズ、マハラシュトラ、Mishra、トーレス10から変更されています。</td>
		</tr>
</tbody></table>表 2: のバインドで PGA の合成のための遺伝子を運ぶプラスミッドの効果A. 根頭がんしゅ病菌 A1045 と s. トリプトフアントマト ルート セグメントに 1021。ポリ-β-1, 6 - の能力を調査するためにN-アセチル-D-グルコサミン (PGA) 植物に細菌の結合を促進するために根をプラント関連細菌の 2 つの系統のバインディングの PGA (pMM11) を作成する機能を付与プラスミドの効果トマトの根を調べた。細菌のどちらのひずみは、PGA 合成 (pBBR1mcs) をコードしている遺伝子なしプラスミッドまたはプラスミッドの存在下での不在でトマトの根に重要な結合を示した。PGA 合成遺伝子を運ぶプラスミッドの添加は、両タイプの細菌による結合を増加しました。A. 根頭がんしゅ病菌はS. 法の測定A. 根頭がんしゅ病菌の培養の 2 h と 18 h の後米トリプトフアンバインディングよりも速く育ちます。使用方法は、手順 7 で記述されていません。このテーブルは、タイトル後、プロボクサービクトリービッグスプロットアイズ、マハラシュトラ、Mishra、トーレス10から変更されています。
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56599/56599fig3.jpg"> 図 3: A. 根頭がんしゅ病菌A1045 のS. 法1021 トマト根における根毛にバインディングの PGA 生合成遺伝子を運ぶプラスミド pMM11 の効果です。A のトマト根における根毛にバインド) A. 根頭がんしゅ病菌A1045、B) A. 根頭がんしゅ病菌A1045 pMM11、C) S. 法1021 と D) S. 法1021 pMM11。2 つの菌種の結合の増加はほぼ同じような光学顕微鏡で見られるようにバインドの詳細はかなり異なっています。使用方法は、手順 6 で記述されていません。この図は、タイトル後、プロボクサービクトリービッグスプロットアイズ、マハラシュトラ、Mishra、トーレス10から変更されています。<a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56599/56599fig3large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
細菌の特定の相互作用の植物の貢献を区別することを支援する非生物学的表面へのバインドを使用することができることがあります。A. 根頭がんしゅ病菌の単極の polysaccharide(UPP) は、両方の生物と非生物の表面の30のさまざまな細菌の結合を仲介することができるように示されています。カルシウムは、植物表面 UPP28によって仲介するA. 根頭がんしゅ病菌の結合を阻害する観察されました。植物の表面に細菌のバインディングのカルシウム イオンによる阻害がを細菌や植物の表面効果のためかどうかを決定するためにナイロン スレッドへの細菌のバインディングを検討しました。ステップでのテクニック 8.2 が使用されました。トマトの種は表面殺菌し、手順 1 で説明した水で発芽させた.細菌がスクロース最小培地で栽培され、手順 5.1 で説明したトマトの根または約 105/mL の最終的な集中でナイロン スレッドに追加します。トマトの根とナイロン スレッドに細菌の結合に及ぼす追加 CaCl2を顕微鏡で調べた。図 4はカルシウムか表面ことを示唆するカルシウムの効果は、主に細菌の10を使用してバインドのような抑制を示しています。
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56599/56599fig4.jpg"> 図 4: トマト根における根毛とナイロン スレッドA. 根頭がんしゅ病菌の結合に及ぼすカルシウム。A. 根頭がんしゅ病菌は培養トマトの根 (A と B) と 24 h のナイロン スレッド (C と D)、1:10 MS の塩と、1:20 の希釈 AB 最小媒体、0.4% ショ糖 (A、C) または、1:10 の希釈 MS 塩と 1:20 の希釈 AB 最小培地の希釈、0.4% ショ糖を含む 60 mM CaCl2 (B、D) の31。追加 CaCl2根とナイロン スレッド抑制は主に植物の表面ではなく、細菌に影響を与えるのためであったことを示唆している両方に細菌を抑制しました。<a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56599/56599fig4large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。

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Adherence of Bacteria to Plant Surfaces Measured in the Laboratory

測定し、特に根や芽、植物に細菌の付着を特徴付けるのための簡単な方法は、この資料に記載されています。

植物実験室で測定した表面への細菌の付着

This manuscript describes a method to measure bacterial binding to axenic plant surfaces in the light microscope and through the use of viable cell ...

adherence-of-bacteria-to-plant-surfaces-measured-in-the-laboratory

Research

JoVE Journal

Environment

12.6K ビュー.  University of North Carolina at Chapel Hill. 測定し、特に根や芽、植物に細菌の付着を特徴付けるのための簡単な方法は、この資料に記載されています。

ビデオ: Adherence of Bacteria to Plant Surfaces Measured in the Laboratory

In Vitro Assay of Bacterial Adhesion onto Mammalian Epithelial Cells

To cause infections, bacteria must colonize their host. Bacterial pathogens express various molecules or structures able to promote attachment to host cells1. These adhesins rely on interactions with host cell surface receptors or soluble proteins acting as a bridge between bacteria and host. Adhesion is a critical first step prior to invasion and/or secretion of toxins, thus it is a key event to be studied in bacterial pathogenesis. Furthermore, adhered bacteria often induce exquisitely fine-tuned cellular responses, the studies of which have given birth to the field of 'cellular microbiology'2. Robust assays for bacterial adhesion on host cells and their invasion therefore play key roles in bacterial pathogenesis studies and have long been used in many pioneer laboratories3,4. These assays are now practiced by most laboratories working on bacterial pathogenesis.
Here, we describe a standard adherence assay illustrating the contribution of a specific adhesin. We use the Escherichia coli strain 27875, a human pathogenic strain expressing the autotransporter Adhesin Involved in Diffuse Adherence (AIDA). As a control, we use a mutant strain lacking the aidA gene, 2787&Delta;aidA (F. Berthiaume and M. Mourez, unpublished), and a commercial laboratory strain of E. coli, C600 (New England Biolabs). The bacteria are left to adhere to the cells from the commonly used HEp-2 human epithelial cell line. This assay has been less extensively described before6.

In Vitro Assay of Bacterial Adhesion onto Mammalian Epithelial Cells

This protocol is a simple bacterial adhesion assay consisting in counting the numbers of bacterial colony forming units that are adhered onto cultured cells. The assay is robust, independent of the adhesin studied, and numerous variations are used in most laboratories working on bacterial pathogenesis.

哺乳類上皮細胞上に細菌付着のインビトロアッセイ

To cause infections, bacteria must colonize their host. Bacterial pathogens express various molecules or structures able to promote attachment to host ...

免疫・感染学

Introducing Shear Stress in the Study of Bacterial Adhesion

During bacterial infections a sequence of interactions occur between the pathogen and its host. Bacterial adhesion to the host cell surface is often the initial and determining step of the pathogenesis. Although experimentally adhesion is mostly studied in static conditions adhesion actually takes place in the presence of flowing liquid. First encounters between bacteria and their host often occur at the mucosal level, mouth, lung, gut, eye, etc. where mucus flows along the surface of epithelial cells. Later in infection, pathogens occasionally access the blood circulation causing life-threatening illnesses such as septicemia, sepsis and meningitis. A defining feature of these infections is the ability of these pathogens to interact with endothelial cells in presence of circulating blood. The presence of flowing liquid, mucus or blood for instance, determines adhesion because it generates a mechanical force on the pathogen. To characterize the effect of flowing liquid one usually refers to the notion of shear stress, which is the tangential force exerted per unit area by a fluid moving near a stationary wall, expressed in dynes/cm2. Intensities of shear stress vary widely according to the different vessels type, size, organ, location etc. (0-100 dynes/cm2). Circulation in capillaries can reach very low shear stress values and even temporarily stop during periods ranging between a few seconds to several minutes 1. On the other end of the spectrum shear stress in arterioles can reach 100 dynes/cm2 2. The impact of shear stress on different biological processes has been clearly demonstrated as for instance during the interaction of leukocytes with the endothelium 3. To take into account this mechanical parameter in the process of bacterial adhesion we took advantage of an experimental procedure based on the use of a disposable flow chamber 4. Host cells are grown in the flow chamber and fluorescent bacteria are introduced in the flow controlled by a syringe pump. We initially focused our investigations on the bacterial pathogen Neisseria meningitidis, a Gram-negative bacterium responsible for septicemia and meningitis. The procedure described here allowed us to study the impact of shear stress on the ability of the bacteria to: adhere to cells 1, to proliferate on the cell surface 5and to detach to colonize new sites 6 (Figure 1). Complementary technical information can be found in reference 7. Shear stress values presented here were chosen based on our previous experience1 and to represent values found in the literature. The protocol should be applicable to a wide range of pathogens with specific adjustments depending on the objectives of the study.

During the infection process, a key step is the adhesion of pathogens with host cells. In most instances this adhesion step occurs in the presence of mechanical stress generated by flowing liquid. We describe a technique that introduces shear stress as an important parameter in the study of bacterial adhesion.

細菌付着の研究ではせん断応力を導入する

During bacterial infections a sequence of interactions occur between the pathogen and its host. Bacterial adhesion to the host cell surface is often the ...

Engineering Adherent Bacteria by Creating a Single Synthetic Curli Operon

The method described here consists in redesigning E. coli adherence properties by assembling the minimum number of curli genes under the control of a strong and metal-overinducible promoter, and in visualizing and quantifying the resulting gain of bacterial adherence. This method applies appropriate engineering principles of abstraction and standardization of synthetic biology, and results in the BBa_K540000 Biobrick (Best new Biobrick device, engineered, iGEM 2011).
The first step consists in the design of the synthetic operon devoted to curli overproduction in response to metal, and therefore in increasing the adherence abilities of the wild type strain. The original curli operon was modified in silico in order to optimize transcriptional and translational signals and escape the "natural" regulation of curli. This approach allowed to test with success our current understanding of curli production. Moreover, simplifying the curli regulation by switching the endogenous complex promoter (more than 10 transcriptional regulators identified) to a simple metal-regulated promoter makes adherence much easier to control.
The second step includes qualitative and quantitative assessment of adherence abilities by implementation of simple methods. These methods are applicable to a large range of adherent bacteria regardless of biological structures involved in biofilm formation. Adherence test in 24-well polystyrene plates provides a quick preliminary visualization of the bacterial biofilm after crystal violet staining. This qualitative test can be sharpened by the quantification of the percentage of adherence. Such a method is very simple but more accurate than only crystal violet staining as described previously 1 with both a good repeatability and reproducibility. Visualization of GFP-tagged bacteria on glass slides by fluorescence or laser confocal microscopy allows to strengthen the results obtained with the 24-well plate test by direct observation of the phenomenon.

The design of a synthetic operon encoding both the secretory apparatus and the structural monomers of curli fibers is described. Overproduction of these amyloids and adherent polymers allows a measurable gain of adherence of the E. coli chassis1. Easy ways to visualize and quantify adherence are explained.

単一の合成Curliオペロンを作成して付着細菌を工学

The  method described here consists in redesigning E. coli adherence properties by assembling the minimum number of  curli genes under the control of a ...

生物工学

シロイヌナズナにおける根圏細菌コロニー形成の検出

Measuring Bacterial Colonization on Arabidopsis thaliana Roots in Hydroponic Condition

Measuring bacterial colonization on Arabidopsis thaliana root is one of the most frequent experiments in plant-microbe interaction studies. A standardized method for measuring bacterial colonization in the rhizosphere is necessary to improve reproducibility. We first cultured sterile A.thaliana in hydroponic conditions and then inoculated the bacterial cells in the rhizosphere at a final concentration of OD600 of 0.01. At 2 days post-inoculation, the root tissue was harvested and washed three times in sterile water to remove the uncolonized bacterial cells. The roots were then weighed, and the bacterial cells colonized on the root were collected by vortex. The cell suspension was diluted in a gradient with a phosphate-buffered saline (PBS) buffer, followed by plating onto a Luria-Bertani (LB) agar medium. The plates were incubated at 37 &#176;C for 10 h, and then, the single colonies on LB plates were counted and normalized to indicate the bacterial cells colonized on roots. This method is used to detect bacterial colonization in the rhizosphere in mono-interaction conditions, with good reproducibility.

著者スポットライト:微生物肥料効率を改善するための植物根の根茎形成の強化

Colonization of plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) in the rhizosphere is essential for its growth-promoting effect. It is necessary to standardize the method of detection of bacterial rhizosphere colonization. Here, we describe a reproducible method for quantifying bacterial colonization on the root surface.

水耕栽培状態における シロイヌナズ ナの根の細菌コロニー形成の測定

Measuring bacterial colonization on Arabidopsis thaliana root is one of the most frequent experiments in plant-microbe interaction studies. A standardized ...

環境学

Biomimetic Materials to Characterize Bacteria-host Interactions

Bacterial attachment to host cells is one of the earliest events during bacterial colonization of host tissues and thus a key step during infection. The biochemical and functional characterization of adhesins mediating these initial bacteria-host interactions is often compromised by the presence of other bacterial factors, such as cell wall components or secreted molecules, which interfere with the analysis. This protocol describes the production and use of biomimetic materials, consisting of pure recombinant adhesins chemically coupled to commercially available, functionalized polystyrene beads, which have been used successfully to dissect the biochemical and functional interactions between individual bacterial adhesins and host cell receptors. Protocols for different coupling chemistries, allowing directional immobilization of recombinant adhesins on polymer scaffolds, and for assessment of the coupling efficiency of the resulting &#8220;bacteriomimetic&#8221; materials are also discussed. We further describe how these materials can be used as a tool to inhibit pathogen mediated cytotoxicity and discuss scope, limitations and further applications of this approach in studying bacterial - host interactions.

Bacterial attachment to host cells is a key step during host colonization and infection. This protocol describes the generation of polymer-coupled recombinant adhesins as biomimetic materials which allow analysis of the contribution of individual adhesins to these processes, independent of other bacterial factors.

細菌 - 宿主相互作用を特徴づけるために、バイオミメティック材料

Bacterial attachment to host cells is one of the earliest events during bacterial colonization of host tissues and thus a key step during infection. The ...

Monitoring Bacterial Colonization and Maintenance on Arabidopsis thaliana Roots in a Floating Hydroponic System

Bacteria form complex rhizosphere microbiomes shaped by interacting microbes, larger organisms, and the abiotic environment. Under laboratory conditions, rhizosphere colonization by plant growth-promoting bacteria (PGPB) can increase the health or the development of host plants relative to uncolonized plants. However, in field settings, bacterial treatments with PGPB often do not provide substantial benefits to crops. One explanation is that this may be due to loss of the PGPB during interactions with endogenous soil microbes over the lifespan of the plant. This possibility has been difficult to confirm, since most studies focus on the initial colonization rather than maintenance of PGPB within rhizosphere communities. It is hypothesized here that the assembly, coexistence, and maintenance of bacterial communities are shaped by deterministic features of the rhizosphere microenvironment, and that these interactions may impact PGPB survival in native settings. To study these behaviors, a hydroponic plant-growth assay is optimized using Arabidopsis thaliana to quantify and visualize the spatial distribution of bacteria during initial colonization of plant roots and after transfer to different growth environments. This system&#8217;s reproducibility and utility are then validated with the well-studied PGPB Pseudomonas simiae. To investigate how the presence of multiple bacterial species may affect colonization and maintenance dynamics on the plant root, a model community from three bacterial strains (an Arthrobacter, Curtobacterium, and Microbacterium species) originally isolated from the A. thaliana rhizosphere is constructed. It is shown that the presence of these diverse bacterial species can be measured using this hydroponic plant-maintanence assay, which provides an alternative to sequencing-based bacterial community studies. Future studies using this system may improve the understanding of bacterial behavior in multispecies plant microbiomes over time and in changing environmental conditions.

Monitoring Bacterial Colonization and Maintenance on Arabidopsis thaliana Roots in a Floating Hydroponic System

Here we describe a hydroponic plant growth assay to quantify species presence and visualize the spatial distribution of bacteria during initial colonization of plant roots and after their transfer into different growth environments.

浮遊水耕システムにおけるアラビドプシス・タリアナ根の細菌の植民地化と維持のモニタリング

Bacteria form complex rhizosphere microbiomes shaped by interacting microbes, larger organisms, and the abiotic environment. Under laboratory conditions, ...

Use of Fimbrial Rod for F18ab Fimbriae+ STEC Colonization to Host Cells

Type 1 fimbriae are important virulence determinants of some Gram-negative pathogens, which promote bacterial colonization. The fimbrial rod is primarily composed of multiple copies of the major fimbrial subunit FimA. FimH adhesin, however, is present as a fibrillar tip structure that drive bacteria binding to host cellular mannose containing receptor. Here, we provide protocols to evaluate and compare the function of type 1 fimbrial subunits in F18ab fimbriae+ Shiga toxin-producing Escherichia coli (STEC). We found that both FimA and FimH are required for bacterial adhesion, invasion, and biofilm formation. Deleting fimA gene showed much more reduction in bacterial adhesion and invasion to porcine intestinal columnar epithelial cells IPEC-J2, than that of fimH mutant. Biofilm formation was significantly reduced in both mutants with an equal level. In addition, qPCR demonstrated that either fimA or fimH deletion down-regulated the bacterial flagella and F18 fimbriae genes expression, while up-regulated adhesin was involved in diffuse adherence-I (AIDA-I) gene expression, suggesting the co-regulation of cell surface-localized adhesins in F18ab fimbriae+ STEC.

Use of Fimbrial Rod for F18ab Fimbriae+ STEC Colonization to Host Cells

Here we present a protocol to study the function of fimbriae in bacterial colonization.

Type 1 fimbriae are important virulence determinants of some Gram-negative pathogens, which promote bacterial colonization. The fimbrial rod is primarily ...

Adhesion of Candida parapsilosis to Bovine Serum Albumin under Fluid Shear

C. parapsilosis (Cp) is an emerging cause of bloodstream infections in certain populations. The&#160;Candida clade, including Cp, is increasingly developing resistance to the first and the second line of antifungals. Cp is frequently isolated from hands and skin surfaces, as well as the GI tract. Colonization by Candida predisposes individuals to invasive bloodstream infections. To successfully colonize or invade the host, yeast must be able to rapidly adhere to the body surfaces to prevent elimination by host defense mechanisms. Here we describe a method to measure adhesion of Cp to immobilized proteins under physiologic fluid shear, using an end-point adhesion assay in a commercially available multichannel microfluidic device. This method is optimized to improve reproducibility, minimize subjectivity, and allow for the fluorescent quantification of individual isolates. We also demonstrate that some clinical isolates of Cp show increased adhesion when grown in conditions mimicking a mammalian host, whereas a frequently used lab strain, CDC317, is non-adhesive under fluid shear.

Adhesion of Candida parapsilosis to Bovine Serum Albumin under Fluid Shear

Adhesion is an important first step in colonization and pathogenesis for Candida. Here, an in vitro assay is described to measure adhesion of C. parapsilosis isolates to immobilized proteins under fluid shear. A multichannel microfluidics device is used to compare multiple samples in parallel, followed by quantification using fluorescence imaging.

植物実験室で測定した表面への細菌の付着

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水耕栽培状態におけるシロイヌナズナの根の細菌コロニー形成の測定

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植物実験室で測定した表面への細菌の付着

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水耕栽培状態における シロイヌナズ ナの根の細菌コロニー形成の測定

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水耕栽培状態におけるシロイヌナズナの根の細菌コロニー形成の測定

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