Koinkubations-analys för kvantifiering av konkurrerande interaktioner mellan Vibrio fischeri -isolat

Bakterier kodar för olika mekanismer för att bedriva interbakteriell konkurrens. Här presenterar vi ett kulturbaserat protokoll för att karakterisera konkurrensmässiga interaktioner mellan bakteriella isolat och hur de påverkar den rumsliga strukturen hos en blandad population.

Detta manuskript beskriver en kulturbaserad, koinkubations analys för att upptäcka och karakterisera konkurrerande interaktioner mellan två bakterie populationer. Denna metod sysselsätter stabila plasmider som gör att varje population differentially märkta med distinkta antibiotikaresistens kapacitet och fluorescerande proteiner för urval och visuell diskriminering av varje population, respektive. Här beskriver vi förberedelserna och coinkubationen av konkurrerande Vibrio fischeri -stammar, fluorescensmikroskopi-avbildning och kvantitativ dataanalys. Denna metod är enkel, ger snabba resultat, och kan användas för att avgöra om en population dödar eller hämmar tillväxten av en annan population, och om konkurrensen förmedlas genom en diffus molekyl eller kräver direkt cell-cell kontakt. Eftersom varje bakterie population uttrycker ett annat fluorescerande protein, medger analysen rumslig diskriminering av konkurrerande populationer inom en blandad koloni. Även om de beskrivna metoderna utförs med symbiotiska bakterien V. fischeri med hjälp av villkor som optimerats för denna art, kan protokollet anpassas för de flesta odlingsbara bakteriella isolat.

Detta manuskript beskriver en kulturbaserad metod för att avgöra om två bakteriella isolat klarar av konkurrerande interaktioner. Vid studier av blandade populationer är det viktigt att bedöma i vilken utsträckning de bakteriella isolaterna interagerar, särskilt om isolat konkurrerar direkt genom interferensmekanismer. Störning konkurrens hänvisar till interaktioner där en population direkt hämmar tillväxten eller dödar en konkurrent befolkning¹. Dessa interaktioner är viktiga att identifiera eftersom de kan ha djupgående effekter på en mikrobiell gemenskap struktur och funktion^2,3.

1. Förbered stammar för Koinkubation

1. Välj en lämplig referensstam som kommer att fungera som mål för bakterie konkurrens under koinkubations analysen. Se diskussion för bästa praxis när du väljer en referensstam och hur referens stammen kommer att påverka resultaten. I detta protokoll kommer V. fischeri Strain ES114 att fungera som referensstam.
2. Fastställa vilka urvals-och screeningmetoder som ska användas för att skilja mellan isolat i koinkubations-.......

För att kunna bedöma de konkurrensmässiga interaktionerna mellan bakterie populationer utvecklades och optimerades en koinkuberingstest för V. fischeri. Denna metod använder stabila plasmider som kodar antibiotikaresistens gener och fluorescerande proteiner, möjliggör differentiell urval och visuell diskriminering av varje stam. Genom att analysera data som samlats in från koinkubations analysen kan det konkurrensmässiga utfallet av en interaktion och Interaktionsmekanis.......

Den coinkubations analys som beskrivs ovan ger en kraftfull metod för att upptäcka interbakteriell konkurrens. Detta tillvägagångssätt möjliggjorde identifiering av intraspecifika konkurrens mellan V. fischeri isolat och karaktärisering av konkurrensmekanismen¹⁹. Även om den beskrivna metoden var optimerad för marin bakterien V. fischeri, kan den lätt modifieras för att rymma andra bakteriearter, inklusive kliniska och miljöisolerade isolat. Det är viktigt att notera.......

Vi vill tacka recensenter för deras hjälpsamma feedback. A.N.S. stöddes av Gordon och Betty Moore Foundation genom Grant GBMF 255,03 till Life Sciences Research Foundation.