Name: adherence of bacteria to plant surfaces measured in the laboratory
Uploaded: 2018-06-19T12:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 7 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Adherence of Bacteria to Plant Surfaces Measured in the Laboratory at JoVE.com

Yazar Susan Whitfield hazırlanması rakamlar ve Camille Martin ve Hillary Samagaio yardım için bazı deneyler için teşekkürler.

<ol>
	<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>

Yazar hiçbir rakip mali çıkarlarının olduğunu bildirir.

Tüm yüzeyler için bakteri deneme sırasında uygun haberdar olmak önemlidir. Geçerli hücre sayımları yapılırsa cam bağlama yeteneğine sahiptirler bakteriler böylece hafife cam tüpler ve pipetler kullanarak. Sonra bitkiler agar veya toprak ve agar bazıları yetiştirilir veya toprak bitkiler üzerinde kalır bakteri yapışan malzeme yerine bitkiler bağlamak. Öte yandan, özellikle kökleri, söz konusu olduğunda bitki yüzey yıkama doğal yüzey kaplamaları gibi kaldırabilir müköz ve böylece bağlılık test sonuçları.
Kuluçka karışıma eklenen bakteri deneme sırasında hayatta kalmak emin olmak önemlidir. Böylece uygun hücre sayımları ücretsiz hem de ekli bakterilerin düzenli olarak yapılmalıdır. Bazı tedaviler veya bakteriyel mutasyonlar bakteriyel büyüme oranını azaltmak veya aslında bakteriyel nüfusun bir kısmı ölüm sebebi. Özel lekeleri kullanılmadığı sürece canlı ve ölü bakteriler mikroskobu ayırt olabilir. Canlı/ölü bakteriler için bir yararlı leke kit boyalar hariç yaşayan bakterilerden bağlıdır vardır. Ancak, nüfus bakteri varsa o zaman uygun hücre sayımları ilgi tür kuluçka bakteriyel ölümle sonuçlanan olup olmadığını belirlemek için en kolay yöntem olması muhtemeldir.
Orta kompozisyon bakteriyel hayatta kalma ve büyüme etkiler. Kök çıktı ve yaradan serbest ve siteleri kesmek malzeme substrat mütevazı bakteriyel büyüme destek sağlayacaktır. Fosfat, azot ve demir bu şartlarda sınırlama eğilimindedir. Kalsiyum ve magnezyum gibi divalent katyonlar yapışma etkileyebilir. Bazı durumlarda karbon kaynağı yapışma etkisi altına alabiliyor. pH da önemli. Genel olarak rizosferde pH 5.5 6,5 arasındadır.
Bakterilerin antibiyotik direnci ile işaretlenmiş kullanırken dikkatli olması gereklidir. En sık kullanılan antibiyotikler rifampisin ve nalidixic asit vardır. Bu antibiyotiklere direnç olduğunu genellikle nedeniyle kromozom genlerdeki mutasyonlar (RNA polimeraz ve gyrase yapılabilir, sırasıyla) ve böylece kolayca başka bir soy için kuluçka sırasında transfer edilemez. Bu tür bir direnç de bozulma ya da antibiyotik modifikasyonu yol açmaz. Plazmid herhangi bir diğer bakteri transfer edilemez sürece bakteri gen plazmid kaynaklı marker ile işaretleme önerilmez. Antibiyotik hassas bakteri sonra eğer onlar yakın dirençli bakterilerin bulunduğu antibiyotik tabaklarda büyümek mümkün olacak gibi antibiyotik direnci antibiyotik bozulma ya da kimyasal değişiklik nedeniyle olmaması gerekir.
Bu makalede açıklanan yöntemleri örnekleri (örneğin, insan patojenleri içeren deneyler) bulunması gereken yere küçük örnek boyutları ve/veya deneyler için yararlı olur. Örneklerin boyutu büyük (yukarıda Malzeme ya da 50'den fazla bitki 100 g) için diğer yöntemleri veya bu yöntemlerin köklü değişiklik gerekli10,19,32,19,33, olur 34 , 35 , 36. mikroorganizmaların okudu türler dışında çok sayıda varlığı da önemli sorunlar oluşturabilir. Olası çözümler 6.1.2 ve 7.3 adımlarda açıklandığı gibi bir floresan protein veya antibiyotik direnci ile işaretlenmiş bakteri kullanımını içerir. Bakteri ilgi diğer mikroorganizmaların büyük bir nüfus içinde nadir kişiler vardır ancak, bu işaretleri okudu bakteri sayıda benzersiz bir değerlendirmesini sağlamak yeterli olmayabilir.
Tüm yöntem tanımlamak burada dayalı laboratuvar yöntemleri vardır. Küçük değişiklikler sera çalışmaları için gerekli olacaktır. Daha önemli değişiklikler nerede deneyler için tanımlanmış koşulların sağlanması tek hücreli, böcek ve diğer hayvan predasyona ve İklim değişimi karmaşık hale saha çalışmaları için gerekli olması muhtemeldir. Gelecekte bu yöntemlerin bitki yüzeyinde iki veya daha fazla mikroorganizmaların etkileşimleri dahil etmek uzatılabilir.

Yüzeyler tesisi için bakteriyel bağlama ölçümü üç farklı durumlarda önem kazanmıştır. İlk durum iletim tesisi yüzeyler1,2,3insan patojenlerin incelenmesidir. Burada amaç bakteriyel bağlama önlemek için veya kaldırmak ya da ilişkili bakterileri öldürmek için olduğunu ve bu nedenle bitki materyali tarafından hastalık iletim azaltmak için. İkinci durum için yüzeyler4bitki bitki patojenleri bağlama incelenmesidir. Bir kez daha burada bağlama önlemek için veya kaldırmak ya da ilişkili bakterileri öldürmek için hedeftir ve böylece hastalığı azaltmak için. Üçüncü durum bağlama simbiyotik veya bitki büyüme teşvik bakteri5,6incelenmesidir. Burada amaç bakteriyel bağlayıcı ve böylece artış bitki sağlığı ve ürün teşvik etmektir verir.
Bu makalede açıklanan yüzeyler tesisi için bakteriyel bağlama Ölçme teknikleri are ucuz ve nispeten kolay yapmak. Sadece şartları mikroskop ve genellikle Bakteriyolojinin laboratuvarda bulunan malzemeler vardır. Bazı teknikler için banyo sonicator yararlıdır. Açıklanan teknikleri nispeten küçük örnek boyutlarını kullanarak yapılan deneyler bağlama için tasarlanmıştır. Her ne kadar bazı teknikler kullanmak sera veya alan için değiştirmek mümkün olabilir bağlama ölçümleri laboratuvar olarak yapılır.
Bu teknikler kökleri, Brüksel lahanası, kesme yaprakları bakteriyel bağlama, kesilmiş meyve ve bozulmamış kiraz domates ' deki laboratuvar7,8,9,10,11ölçmek için kullanılmış, 12,13,14,15. Bunlar ayrıca laboratuvar16' kum veya toprakta büyüyen bitkilerin kök kolonizasyon ölçmek için kullanılmıştır. Agrobacterium tumefaciens, Sinorhizobium meliloti, Escherichia coli, Salmonella enterica ve Pseudomonas fluorescensdahil olmak üzere birçok bakteriyel türler ile teknikleri kullanılmaktadır. A. tumefaciens yüzeyler ile etkileşimi değerlendirmek için yöntem yararlı açıklamasını Morton ve Fuqua (2012)17bulunabilir. Her durumda örnek boyutları dahil 25-50 bitkiler küçük, daha az genellikle. Açıklanan teknikleri deneyler sırasında kapsanan tutulması gereken insan patojenler ile kullanım için uygundur.

<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

Bu el yazması bakteriyel axenic bitki yüzeyler ışık mikroskobu ve uygun hücre sayımları aracılığıyla bağlamaya ölçmek için bir yöntem açıklanır. Kullanılan bitki malzemeler dahil kökleri, Brüksel lahanası, yaprak ve meyve kesti. Açıklanan yöntemleri, kolay, ucuz ve küçük örnek boyutları için uygundur. Bağlama laboratuvarda ölçmek ve kuluçka ortam ve koşulları çeşitli kullanılabilir. İnhibitörleri etkisini belirlenebilir. Desteklenmesi ve bağlama inhibe durumlar da tespit edilebilir. Bazı durumlarda çeşitli koşullar bağlama etkileri bitki veya bakteri nedeniyle öncelikle değiştirme olup olmadığını ayırt etmek mümkündür.

A. tumefaciens kök yüzeyleri colonizes. Selüloz bakteriyel üretim kök kolonizasyon içinde bir rol çalýp selüloz sentez önlemek bakteri mutasyonların etkileri olduğunu belirlemek amacıyla16inceledi. 1.3 ve 7.1 adımlarda açıklanan teknikleri kullanılmıştır. Domates tohumları steril ve steril su germinated yüzey vardı. Kökleri yaklaşık 2 cm uzunluğunda iken onlar mL başına 105 bakterilerin bir süspansiyon daldırma ve pastörize toprak kaplarda ekili. Bitkiler için 25 ° c 14 gün 12 saat ışık/12 s karanlık döngü üzerinde yetiştirilen vardı. Sonra bitkiler kez belirtilen kapsayıcılardan çıkarıldı. Kökleri yıkanmış ve ilişkili bakteriler kaldırmak için bir banyo sonicator sonicated. Bakteriyel numaraları canlı hücre sayımları kullanılarak belirlenmiştir. Şekil 2 bakteri yeteneğini domates kökleri kolonize iki farklı selüloz-eksi mutasyon etkisini gösterir. Bazı ölçümler standart sapmalar olmasına rağmen 0,910 (a ortak problem ile bu tür bir ölçüm) oturum kadar bağlama azalma selüloz-eksi mutantların açıkça belirgin olduğunu ve biz bu bakteri üretimi sonucuna varabiliriz Selüloz bakteri domates kökleri kolonizasyon yardımcı olur.
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56599/56599fig2.jpg"> Resim 2 : Kök vahşi türü ve A. tumefaciensselüloz-eksi mutantlar tarafından kolonizasyonu. Günlük10 cm kök uzunluğu domates kökleri kurtarılan başına bakteri toplam sayısı vahşi türü A. tumefaciens zorlanma C58 ve selüloz-eksi mutantlar C58:1 ve C58:A60 ile aşılanmış. Gösterildiği anlamına gelir en az dört ayrı deney sayılardır. Çubuklar anlamına gelir standart sapmalar gösterir. Kökleri bir süspansiyon mL bir dakika başına 105 bakterilerin daldırma tarafından aşılanmış. Bitkiler kaplarda yetiştirilmiştir ve gevşek yapisan bakteri arabellekte bir cam şişe yıkama olarak kökleri yıkama tarafından çıkarıldı. Sıkıca yapışık bakteri bir banyo sonicator ve uygun hücre16sayar belirlemek için kaplama elde edilen süspansiyon kullanarak kaldırıldı. Bu rakam, Matthysse ve McMahan değiştirildi. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56599/56599fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
Exopolysaccharides yonca filizi için diğer bakteri ve E. coli bağlamada rolü incelenmiştir. İshal hastalığı nedeniyle E. coli O157: H7 bazı salgınları kirlenmiş yonca filizi takip edilmiştir. Bağlama vahşi tipi bakteri ve mutantlar çeşitli exopolysaccharides yapamıyoruz 1.1, 5.1 ve 7,2 adımlarda açıklanan yöntemleri kullanarak ölçüldü. Yonca filizi steril ve steril su 25 ° c karanlıkta bir günlüğüne germinated yüzey vardı. Dört lahanası ile ekli tohum ceket 5 mL su içeren steril plastik yemekleri yerleştirildi. Luria suyu yetiştirilen bakteri için son bir konsantrasyon yaklaşık 5 x 10 mL3 eklendi. İnoculated filizi 3 gün boyunca karanlıkta 25 ° C'de inkübe. Filizi iki kez suda 5 mL steril bir şişe dinç INVERSION tarafından yıkanmış ve motorlu tahrik Teflon cam homogenizer kullanarak arabellek yıkama homojenize. Bakteri kullanarak önceki deneyleri içselleştirilmiş bakteri yüzey bakteri kolayca tespit edildi, ancak gösterdi GFP gen taşıyan bir plazmid ile işaretlenmiş. Sonuçları Tablo 1' de gösterilmiştir. E. coli O157: H7 iki soyu incelenmiş. Her iki suşlar poli-β-1,6-glucuronic acid(PGA) üretim yüzeyler bitki için patojen E. coli bağlama için en büyük katkı yapmak için ortaya çıktı. Kolon asit de bağlama içinde önemli bir rol oynadı. Selüloz-eksi mutantlar bağlamasında azalma önemli iken diğer iki polisakkaritler için bu kadar büyük değildi.
<table fo:keep-together.within-page="1"><tbody>
<tr>
<td colspan="4">Exopolysaccharide üretim genlerdeki mutasyonlar bağlama, E. coli O157: H7 lahanası ve açık tohum kat üzerine etkileri</td>
		</tr>
<tr>
<td rowspan="2">Bakteriyel zorlanma</td>
			<td rowspan="2">Mutasyon veya genotip (ilgili fenotip)</td>
			<td colspan="2">Filiz veya tohum kat günlük10 numarası bakterilerin bağlı</td>
		</tr>
<tr>
<td>B yonca filizi
</td>
			<td>Açık tohum kat</td>
		</tr>
<tr>
<td>86-24</td>
			<td>Yok (vahşi türü)</td>
			<td>4.7 ± 0,6</td>
			<td>5.6 ± 0.2</td>
		</tr>
<tr>
<td>8624N</td>
			<td>
yhjN (selüloz-eksi)</td>
			<td>2.9 ± 0.7c
</td>
			<td>3.5 ± 0.6c
</td>
		</tr>
<tr>
<td>8624C</td>
			<td>
wcaD (kolon asit-eksi)</td>
			<td>1.8 ± 0.7c
</td>
			<td>2.4 ± 0.5c
</td>
		</tr>
<tr>
<td>8624P</td>
			<td>
pgaC (PGA-eksi)</td>
			<td>< 1.0c
</td>
			<td>1.0 1.0 ±c
</td>
		</tr>
<tr>
<td>DEC4A</td>
			<td>Yok (vahşi türü)</td>
			<td>5.6 ± 0.2</td>
			<td>6.1 ± 0,3</td>
		</tr>
<tr>
<td>DEC4AN</td>
			<td>
yhjN (selüloz-eksi)</td>
			<td>4.8 ± 0,8d
</td>
			<td>4.1 ± 0,8d
</td>
		</tr>
<tr>
<td>DEC4AC</td>
			<td>
wcaD (kolon asit-eksi)</td>
			<td>3.9 ± 0.5c
</td>
			<td>4.8 ± 0,8d
</td>
		</tr>
<tr>
<td>DEC4AP</td>
			<td>
pgaC (PGA-eksi)</td>
			<td>< 1.0c
</td>
			<td>1.2 ± 0.7c
</td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="4">en az 3 gün sonra bağlı bakteri (günlük10) sayısının üç ölçümlerin ortalama ± standart sapması.</td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="4">b lahanası ölçüm önce yıkanmış.</td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="4">c vahşi türünden önemli ölçüde farklı: P < 0,01.</td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="4">d önemli ölçüde vahşi türünden farklı: P < 0,05.</td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="4">Bu tablo Matthysse, Deora, Mishra ve Torres10değiştirildi.</td>
		</tr>
</tbody></table>Tablo 1: bağlama, exopolysaccharide üretim genlerdeki mutasyonlar etkileri E. coli O157: H7 için filizlenir. Çeşitli exopolysaccharides ve lipopolysaccharide bağlama, patojenik rolü belirlemede E. coli O157: H7 suşları yonca filizi, mutantlar lahanası ve açık tohum kat kümesi bağlama için muayene yöntemleri kullanarak 6. adımda açıklanan. Sonuçlar gösterdi o poli-β-1, 6 -N-asetil-D-glucosamine (PGA) lahanası bağlama için gerekli gibi görünüyor ve bu selüloz, colanic asit, E. coli O157 en fazla bağlama için gereklidir. Bu tablo Matthysse, Deora, Mishra ve Torres10değiştirildi.
PGA üretim yüzeyler, PGA için gerekli genler kodlama klonlanmış operon taşıyan bir plazmid (pMM11) bitki bakteriyel bağlama neden için yeterli olup olmadığını belirlemek amacıyla üretim-cekti değil iki farklı bakteri tanıtıldı Normalde domates kökleri10içinbağlamak mümkün. A. tumefaciens A1045 bir mutant vahşi türü baskı C58 döngüsel-β-1,2 glukan yapmak başarısız olur ve ayrıca yüzeyler29bitki bağlamak başarısız olduğunu. Sinorhizobium meliloti kök nodüller yonca üzerinde oluşturan 1021 sigara baklagiller için bağlamak başarısız domates12de dahil olmak üzere. 1.1, 5.1, 6.3 ve 7.1 adımlarda açıklanan teknikleri genellikle PGA yapma yeteneğini bakteriyel bağlama kök yüzeyleri için artan belirlemek için kullanılmıştır. Domates tohumları steril ve steril su germinated yüzey vardı. Kökleri 1 cm uzunluğunda parçalara kesip ve steril su yerleştirilir ve bakteri aşılanmış. Bu iki tür bakterilerin farklı oranlarda büyüdükçe, bağlama kabaca eşit miktarda bakteriyel büyüme için izin vermek için farklı zamanlarda ölçüldü. Plazmid pMM11 varlığı, her iki tür (Tablo 2)10ilişkili bakteriler sayısında benzer önemli bir artış neden oldu. Bağlama önemli bir artış da ışık mikroskobu görüldü ama bağlama iki tür (Şekil 3) için çok farklıydı. A. tumefaciens A1045 bireysel bakteriler kök yüzeyibağlı. S. meliloti hangi büyük kümeler halinde sadece birkaç bakteri doğrudan kök dizinine bağlı olduğunu ve bakterilerin çoğunluğu diğer bakterilere bağlı olduğunu bağlı. Bu örnek sadece mikroskobik gözlemler dahil olmadan bağlı bakteri sayıda analiz bir denemenin sonuçları yanıltıcı bir izlenim verebilir gösterir. Her iki Yöntem (canlı hücre sayımları ve mikroskobik gözlemler) o pMM11 domates kökleri için bakteriyel bağlama artış göstermesine rağmen PGA üretim tarafından neden olduğu bağlama türü için iki bakteri10farklı oldu.
<table fo:keep-together.within-page="1"><tbody>
<tr>
<td colspan="3">Bağlama, bakteri domates kökleri için plazmid pMM11 etkisi</td>
		</tr>
<tr>
<td>Bakteriyel zorlanma</td>
			<td>Plazmid</td>
			<td>Mm kök uzunluğu bağlı bakteri sayısı</td>
		</tr>
<tr>
<td>A. tumefaciens A1045bir
</td>
			<td>hiçbiri</td>
			<td>0,25 x 103 ± 0,25 x 103
</td>
		</tr>
<tr>
<td></td>
			<td>pBBR1mcs (vektör)</td>
			<td>0,25 x 103 ± 0,25 x 103
</td>
		</tr>
<tr>
<td></td>
			<td>pMM11 (PGA sentezi)</td>
			<td>10 x 103 ± 0,25 x 103
</td>
		</tr>
<tr>
<td>S. meliloti 1021b
</td>
			<td>hiçbiri</td>
			<td>hiçbiri algılandı</td>
		</tr>
<tr>
<td></td>
			<td>pBBR1mcs (vektör)</td>
			<td>hiçbiri algılandı</td>
		</tr>
<tr>
<td></td>
			<td>pMM11 (PGA sentezi)</td>
			<td>50 x 103 ± 5 x 103
</td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="3">Bakteriyel bir bağlama 2 saat sonra ölçüldü</td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="3">b bakteriyel bağlama ölçü 18 saat sonra yapıldı.</td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="3">Bu tablo Matthysse, Deora, Mishra ve Torres10değiştirildi.</td>
		</tr>
</tbody></table>Tablo 2: genler PGA sentezi için bağlama üzerinde taşıyan bir plazmid etkisini A. tumefaciens A1045 ve S. meliloti domates kök kesimine 1021. Poli-β-1, 6 - yetenek incelemek içinN-asetil-D-glucosamine (PGA) bitki için bağlama bakterilerin tanıtmak için kökler, iki bitki ilişkili bakteri suşları bağlama üzerinde PGA (pMM11) yapma yeteneği veriyor bir plazmid etkisi domates kökleri inceledi. Ne tür bakteri domates kökleri için önemli bağlama PGA sentezi (pBBR1mcs) kodlama genler plazmid veya plazmid varlığında yokluğunda gösterdi. PGA sentez genleri taşıyan plazmid eklenmesiyle bağlama her iki tür bakteri tarafından arttı. Çünkü A. tumefaciens S. meliloti bağlama, kuluçka A. tumefaciens için 2 h sonra ve sonra 18 h S. melilotiiçin ölçüldü daha hızlı büyür. 7. adımda açıklananlar kullanılan teknikler vardır. Bu tablo Matthysse, Deora, Mishra ve Torres10değiştirildi.
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56599/56599fig3.jpg"> Şekil 3 : Plazmid pMM11 etkisini A. tumefaciens A1045 ve S. meliloti 1021 domates kök tüyleri için bağlama üzerinde PGA biyosentezi genleri taşıyan. Domates kök tüyleri a bağlama) A. tumefaciens A1045, B) A. tumefaciens A1045 pMM11, C) S. meliloti 1021 ve D) S. meliloti 1021 pMM11. Işık mikroskobu görüldüğü gibi bağlama ayrıntılarını bağlama iki bakteri türlerinin artış aşağı yukarı benzer olmasına rağmen oldukça farklıdır. 6. adımda açıklananlar kullanılan teknikler vardır. Bu rakam Matthysse, Deora, Mishra ve Torres10değiştirildi. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56599/56599fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
Bazen bakteri ve belirli bir etkileşim içinde bitkinin katkı ayırt yardımcı olmak için bağlama biyolojik olmayan yüzeylerde kullanmak mümkündür. A. tumefaciens tek kutuplu polysaccharide(UPP) her iki biyolojik ve biyolojik olmayan yüzeyleri30çeşitli bakteri bağlama aracılık edebilmek için gösterilmiştir. Kalsiyum tarafından UPP28aracılı yüzeyler tesisi için A. tumefaciens bağlama etkisizleştirmek için gözlendi. Kalsiyum iyonları tarafından inhibisyonu yüzeyler tesisi için bakteriyel bağlama bakteri veya bitki yüzeyinde bir etkisi nedeniyle olup olmadığını belirlemek için naylon konu için bakterilerin bağlama incelenmiştir. Teknikler açıklanır adımda 8.2 kullanılmıştır. Domates tohumları sterilize ve 1. adımda açıklandığı gibi suda germinated yüzey vardı. Bakteri sükroz ile en az orta yetiştirilen ve domates kökleri veya naylon konu yaklaşık 105/mL son bir konsantrasyon, 5.1 adımda anlatıldığı gibi eklendi. Domates kökleri ve naylon konu bakteriyel bağlama CaCl2 eklendi etkisi mikroskobu incelenmiştir. Şekil 4 tarafından her iki yüzey kalsiyum öncelikle bakteri10üzerinde etkisidir düşündüren kullanarak kalsiyum bağlama benzer inhibisyonu gösterir.
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56599/56599fig4.jpg"> Şekil 4 : A. tumefaciens bağlama domates kök tüyleri ve naylon iplik için kalsiyum etkisi. A. tumefaciens inkübe domates kökleri (A ve B) veya naylon konu (C ve D) için 24 h ile bir 1:10 seyreltme MS tuzları ve 1:20 seyreltme AB en az orta, % 0,4 sukroz (A ve C) veya 1:10 seyreltme MS tuzları ve 1:20 seyreltme AB en az orta , % 0,4 Sükroz içeren 60 mM CaCl2 (B ve D)31. 2 eklendi CaCl bakteriyel bağlama kökleri ve inhibisyon öncelikle nedeniyle bakteri yerine bitki yüzeyinde bir etkisi olduğunu mu ima naylon konu inhibe. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56599/56599fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Adherence of Bacteria to Plant Surfaces Measured in the Laboratory at JoVE.com

Adherence of Bacteria to Plant Surfaces Measured in the Laboratory

Ölçme ve bitkiler, özellikle kökleri ve Brüksel lahanası, bakteriyel yapışma karakterize için kolay bir yöntem bu makalede anlatılan.

Laboratuvarda ölçmek yüzeyler bitki bakterilerin bağlılık

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 Görüntüleme.  University of North Carolina at Chapel Hill. Ölçme ve bitkiler, özellikle kökleri ve Brüksel lahanası, bakteriyel yapışma karakterize için kolay bir yöntem bu makalede anlatılan.

Video: 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.

Bakteriyel Yapışma Memeli Epitel Hücreleri üzerine In Vitro Testi

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

İmmünoloji ve Enfeksiyon

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.

Bakteriyel Yapışma Çalışma Kesme Stres Tanıtımı

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.

Tek Sentetik Curli Operon Oluşturma tarafından Mühendislik Bağlanan Bakteriler

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

Biyomühendislik

Arabidopsis thaliana'da Rizobakteriyel Kolonizasyon Tespiti

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.

Yazar Spotlight: Geliştirilmiş Mikrobiyal Gübre Verimliliği için Bitki Köklerinde Rizobakteri Kolonizasyonunun Geliştirilmesi

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.

Hidroponik Durumdaki Arabidopsis thaliana Köklerinde Bakteri Kolonizasyonunun Ölçülmesi

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

Çevre

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.

Bakteri-konak Etkileşimleri karakterize etmek Biyomimetik Malzemeler

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.

Yüzen hidroponik sistemde Arabidopsis thaliana kökleri üzerinde bakteriyel kolonizasyon ve bakım izleme

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.

Laboratuvarda ölçmek yüzeyler bitki bakterilerin bağlılık

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler

Bakteriyel Yapışma Memeli Epitel Hücreleri üzerine In Vitro Testi

Bakteriyel Yapışma Çalışma Kesme Stres Tanıtımı

Tek Sentetik Curli Operon Oluşturma tarafından Mühendislik Bağlanan Bakteriler

Hidroponik Durumdaki Arabidopsis thaliana Köklerinde Bakteri Kolonizasyonunun Ölçülmesi

Hidroponik Durumdaki Arabidopsis thaliana Köklerinde Bakteri Kolonizasyonunun Ölçülmesi

Hidroponik Durumdaki Arabidopsis thaliana Köklerinde Bakteri Kolonizasyonunun Ölçülmesi

Bakteri-konak Etkileşimleri karakterize etmek Biyomimetik Malzemeler

Yüzen hidroponik sistemde Arabidopsis thaliana kökleri üzerinde bakteriyel kolonizasyon ve bakım izleme

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

Adhesion of Candida parapsilosis to Bovine Serum Albumin under Fluid Shear