Name: an analytical tool-box for comprehensive biochemical, structural and transcriptome evaluation of oral biofilms mediated by mutans streptococci
Uploaded: 2011-01-25T17:00:00
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저자 MDV의 발전을 위해 박사 게리 샤오와 허버트 리에게 감사를 표합니다. 우리는 또한 DRS 감사합니다. 시몬 두아르테, 라미 무라타, 재 - Gyu 전, 재클린 Abranches 및 공구 상자의 분석 구성 요소에 대한 자신의 기술과 과학에 대한 기여 미스 스테이시 그레 고아. 이 연구는 치과와 Craniofacial 연구의 국립 연구소에서 USPHS 연구 부여 DE018023에 의해 부분적으로 지원되었다.

1. 1 단계 - BIOASSAYS biofilm 방법은 치아의 대리로서 히드록 시아파 타이트의 디스크 (HA)를 사용 (클락슨 크로마 토그래피 제품, 주식 회사, 사우스 윌리엄스 포트, PA, 미국; 면적 = 2.7 ± 0.2 cm 2) 타액과 코팅 (얻은 박막의 존재를 흉내낸), 배치 수직 위치 4, 5, 8인치 <ol><li> 생화학 Assays. <ol><li> biofilms는 sonication 9 균질은 (i) 있거나 (2) 생화학 assa...

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	<li>Costerton, J. W., Stewart, P. S., Greenberg, E. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bacterial+biofilms:+a+common+cause+of+persistent+infections.">Bacterial biofilms: a common cause of persistent infections.</a> Science. 284, 1318-1322 (1999).</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>Leme, P. a. e. s., Koo, A. F., Bellato, H., Bedi, C. M., G, J. A. C. u. r. y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+sucrose+in+cariogenic+dental+biofilm+formation--new+insight.">The role of sucrose in cariogenic dental biofilm formation--new insight.</a> J Dent Res. 85, 878-887 (2006).</li><li>Koo, H., Schobel, B. D., Scott-Annem, K., Watson, G., Bowen, W. H., Cury, J. A., Rosalen, P. L., Park, Y. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Apigenin+and+tt-farnesol+with+fluoride+effects+on+S.+mutans+biofilms+and+dental+caries.">Apigenin and tt-farnesol with fluoride effects on S. mutans biofilms and dental caries.</a> J Dent Res. 84, 1016-1020 (2005).</li><li>Koo, H., Xiao, J., Klein, M. I., Jeon, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exopolysaccharides+produced+by+Streptococcus+mutans+glucosyltransferases+modulate+the+establishment+of+microcolonies+within+multispecies+biofilms.">Exopolysaccharides produced by Streptococcus mutans glucosyltransferases modulate the establishment of microcolonies within multispecies biofilms.</a> J Bacteriol. 192, 3024-3032 (2010).</li><li>Jeon, J. G., Klein, M. I., Xiao, J., Gregoire, S., Rosalen, P. L., Koo, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influences+of+naturally+occurring+agents+in+combination+with+fluoride+on+gene+expression+and+structural+organization+of+Streptococcus+mutans+in+biofilms.">Influences of naturally occurring agents in combination with fluoride on gene expression and structural organization of Streptococcus mutans in biofilms.</a> BMC Microbiol. 9, 228-228 (2009).</li><li>Klein, M. I., DeBaz, L., Agidi, S., Lee, H., Xie, G., Lin, A. H. M., Hamaker, B. R., Lemos, J. A., Koo, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamics+of+Streptococcus+mutans+transcriptome+in+response+to+starch+and+sucrose+during+biofilm+development.">Dynamics of Streptococcus mutans transcriptome in response to starch and sucrose during biofilm development.</a> PLoS ONE. , 0013478-0013478 (2010).</li><li>Lemos, J. A., Abranches, J., Koo, H., Marquis, R. E., Burne, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protocols+to+Study+the+Physiology+of+Oral+Biofilms.">Protocols to Study the Physiology of Oral Biofilms.</a> Methods Mol Biol. 666, 87-102 (2010).</li><li>Koo, H., Hayacibara, M. F., Schobel, B. D., Cury, J. A., Rosalen, P. L., Park, Y. K., Vacca-Smith, A. M., Bowen, W. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhibition+of+Streptococcus+mutans+biofilm+accumulation+and+polysaccharide+production+by+apigenin+and+tt-farnesol.">Inhibition of Streptococcus mutans biofilm accumulation and polysaccharide production by apigenin and tt-farnesol.</a> J Antimicrob Chemother. 52, 782-789 (2003).</li><li>Koo, H., Seils, J., Abranches, J., Burne, R. A., Bowen, W. H., Quivey, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+apigenin+on+gtf+gene+expression+in+Streptococcus+mutans+UA159.">Influence of apigenin on gtf gene expression in Streptococcus mutans UA159.</a> Antimicrob. Agents Chemother. 50, 542-546 (2006).</li><li>Klein, M. I., Duarte, S., Xiao, J., Mitra, S., Foster, T. H., Koo, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+and+molecular+basis+of+the+role+of+starch+and+sucrose+in+Streptococcus+mutans+biofilm+development.">Structural and molecular basis of the role of starch and sucrose in Streptococcus mutans biofilm development.</a> Appl Environ Microbiol. 75, 837-841 (2009).</li><li>Cury, J. A., Koo, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extraction+and+purification+of+total+RNA+from+Streptococcus+mutans+biofilms.">Extraction and purification of total RNA from Streptococcus mutans biofilms.</a> Anal Biochem. 365, 208-214 (2007).</li><li>Xiao, J., Koo, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+organization+and+dynamics+of+exopolysaccharide+matrix+and+microcolonies+formation+by+Streptococcus+mutans+in+biofilms.">Structural organization and dynamics of exopolysaccharide matrix and microcolonies formation by Streptococcus mutans in biofilms.</a> J Appl Microbiol. 108, 2103-2113 (2010).</li><li>Thurnheer, T., Gmür, R., Shapiro, S., Guggenheim, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mass+transport+of+macromolecules+within+an+in+vitro+model+of+supragingival+plaque.">Mass transport of macromolecules within an in vitro model of supragingival plaque.</a> Appl Environ Microbiol. 69, 1702-1709 (2003).</li><li>Chalmers, N. I., Palmer, R. J. J. r., Du-Thumm, L., Sullivan, R., Shi, W., Kolenbrander, P. E. <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+quantum+dot+luminescent+probes+to+achieve+single-cell+resolution+of+human+oral+bacteria+in+biofilms.">Use of quantum dot luminescent probes to achieve single-cell resolution of human oral bacteria in biofilms.</a> Appl Environ Microbiol. 73, 630-636 (2007).</li><li>Deng, D. M., Hoogenkamp, M. A., Ten Cate, J. M. >., Crielaard, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+metabolic+activity+indicator+in+Streptococcus+mutans+biofilms.">Novel metabolic activity indicator in Streptococcus mutans biofilms.</a> J Microbiol Methods. 77, 67-71 (2009).</li></ol>

이 프레 젠 테이션에서, 우리는 분석 도구 - 박스 (EPS / 세균 이미징 및 microarray 데이터 마이닝 / 처리) 시스템에 통합된 다양한 assays의 다목적 및 유용의 두 중요한 구성 요소를 보여주었다. 분명히, 공구 상자 체외 모델을 사용하여 다양한 실험 조건에 대한 응답으로 biofilms 생화학, 아키텍처 및 유전자 발현의 다양한 측면의 종합적인 (비교) 및 동시 분석을 촉진. 7의 역동적이고 복?...

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		<th>Type</th>
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		<th>Catalogue Number</th>
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		<tbody>
		
<tr>
<td>Syto 9</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Invitrogen </td>
<td>S34854</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Syto 60</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Invitrogen </td>
<td>S11342</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Dextran conjugated alexa 647</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Invitrogen </td>
<td>D22914</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Olympus FV1000 two-photon laser scanning microscope</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Olympus, Tokyo, Japan</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>		</tbody>
		</table>
		</div>

an analytical tool-box for comprehensive biochemical, structural and transcriptome evaluation of oral biofilms mediated by mutans streptococci

Biofilms 변수 밀도 및 구성 1, 2의 세포외 매트릭스에 enmeshed 미생물 세포의 높은 동적 조직 및 구조 커뮤니티입니다. 일반적으로, biofilms는 세포 클러스터 (또는 microcolonies)과 복잡한 세포외 기질에서 발생하는 microcolonies의 발전과 안정의 형성에 의해 다음 표면에 초기 미생물의 첨부 파일에서 개발할 수 있습니다. biofilm의 매트릭스 하버 exopolysaccharides (EPS) 및 치과 biofilms의 대부분도 예외 없다, 특히 대부분의 mutans streptococci 3 중재 아르 카리 에스 질환과 관련된 사람. EPS는 등 주로 기판 3으로 자당을 사용 glucosyltransferases 같은 세포외 효소의 방법으로 미생물 (S. mutans의, 핵심적인 기여)에 의해 합성됩니다. 치아 표면에 형성 biofilms의 연구 특히 구강에서 발생하는 복잡한 식단 - 호스트 미생물 상호 작용과 관련된 환경 문제들의 지속적인 노출 때문에 도전하고 있습니다. 이러한 복잡한 상호 작용에 대한 응답으로 구조 조직과 모체의 조성, 생리학 및 transcriptome / biofilm - 세포의 프로테옴 프로파일의 역동적인 변화의 이해는 더 이상 구두 biofilms가 pathogenicity을 조절하는 방법의 현재 지식을 사전 것입니다. 따라서, 우리는 데이터 분석에 대한 사용자 정의 - 만든 소프트웨어를 사용하여 일반적으로 쉽게 구할 수 있고, 새로운 기술을 결합하여, 구조 생화학 및 분자 수준에서 biofilm 분석을 촉진하는 도구 박스 분석을 개발했습니다. 표준 분석 (colorimetric assays, RT - qPCR 및 microarrays)과 소설 형광 기법 (박테리아와 EPS의 동시 라벨)을 경구 biofilm 연구의 복잡한 성격을 해결하기 위해 데이터 분석을위한 특정 소프트웨어와 통합되었습니다. 공구 상자 4 별개지만, 서로 단계 (그림 1)으로 구성되어 있습니다 : 1) Bioassays, 2) 원시 데이터 입력, 3) 데이터 처리, 4) 데이터 분석. 우리는 공구 상자의 유용 성과 유연성을 입증하기 위해 체외 biofilm 모델과 구체적인 실험 조건에서 우리를 사용합니다. biofilm 모델은 간단하고 재현성 및 여러됩니다 것은 하나의 실험의 복제는 동시에 4 5을 수행할 수 있습니다. 또한, 그것은 수 있도록 시간적 평가, 각종 미생물 종의 포함 5 별개의 실험 조건의 영향 평가 (예 : 트리 트먼트 6, 녹아웃의 돌연변이의 비교 대 부모의 변형 5; 탄수화물 가능한 7). 여기, 우리는 microarray 데이터 마이닝 / 조직 (MDV)과 형광 이미징 분석 (DUOSTAT)에 대한 새로운 소프트웨어 (I)를 포함하여 공구 상자를 두 가지 특정 구성 요소를 설명하고, (2) EPS - 라벨 원위치 인치 우리는 또한 공구 상자가 biofilms 분석, 데이터 구성, 통합 및 해석 도와 수있는 방법을 보여주는 실험 사례를 제공합니다.

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An Analytical Tool-box for Comprehensive Biochemical, Structural and Transcriptome Evaluation of Oral Biofilms Mediated by Mutans Streptococci

치아 표면에 형성 Biofilms는 매우 복잡하고 그들의 아키텍처를 조절 상수 타고난 및 외인성 환경 문제, 생리 및 transcriptome에 노출되어 있습니다. 우리는 조성, 구조 조직 및 biofilm 연구의 다른 분야에 적용할 수 있습니다 경구 biofilms의 유전자 발현을 검사하는 도구 상자를 개발했습니다.

구강 Biofilms의 종합, 생물 구조 및 Transcriptome 평가를위한 분석 도구 - 상자가 Mutans Streptococci의 중재

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