Name: growth of mycobacterium tuberculosis biofilms
Uploaded: 2012-02-15T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Growth of Mycobacterium tuberculosis Biofilms at JoVE.com

Arbetet har utförts med ekonomiskt stöd från National Institute of Health och American Lung Association.

1. Växande biofilmer av M. tuberkulos i en 250 ml med skruvkork försedd flaska <ol><li> Medieberedning: Lös 0,5 g KH 2 PO 4, 0,5 g MgSO 4, 4 g L-asparagin, 2 g citronsyra, 0,05 g jämammoniumcitrat, 60 ml glycerol i 900 ml vatten. Justera pH till 7,0 med NaOH. Autoklav, cool och strax före start experimentet, tillsätt sterilt ZnSO 4 till en slutlig koncentration av 0,1% w / v. Eftersom mc 2 7000 är en pantotenat auxotrof denna stam kräver ...

<ol>
	<li>Saltini, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemotherapy+and+diagnosis+of+tuberculosis.">Chemotherapy and diagnosis of tuberculosis.</a> Respir. Med. 100, 2085-2097 (2006).</li><li>Hall-Stoodley, L., Stoodley, P. <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+and+dispersal+and+the+transmission+of+human+pathogens.">Biofilm formation and dispersal and the transmission of human pathogens.</a> Trends Microbiol. 13, 7-10 (2005).</li><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>Blankenship, J. R., Mitchell, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+to+build+a+biofilm:+a+fungal+perspective.">How to build a biofilm: a fungal perspective.</a> Curr Opin Microbiol. 9, 588-594 (2006).</li><li>Henke, J. M., Bassler, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bacterial+social+engagements.">Bacterial social engagements.</a> Trends Cell Biol. 14, 648-656 (2004).</li><li>Kolter, R., Losick, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=One+for+all+and+all+for+one.">One for all and all for one.</a> Science. 280, 226-227 (1998).</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>Ojha, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GroEL1:+a+dedicated+chaperone+involved+in+mycolic+acid+biosynthesis+during+biofilm+formation+in+mycobacteria.">GroEL1: a dedicated chaperone involved in mycolic acid biosynthesis during biofilm formation in mycobacteria.</a> Cell. 123, 861-873 (2005).</li><li>Ojha, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Growth+of+Mycobacterium+tuberculosis+biofilms+containing+free+mycolic+acids+and+harbouring+drug-tolerant+bacteria.">Growth of Mycobacterium tuberculosis biofilms containing free mycolic acids and harbouring drug-tolerant bacteria.</a> Mol. Microbiol. 69, 164-174 (2008).</li><li>Ojha, A. K., Trivelli, X., Guerardel, Y., Kremer, L., Hatfull, G. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enzymatic+hydrolysis+of+trehalose+dimycolate+releases+free+mycolic+acids+during+mycobacterial+growth+in+biofilms.">Enzymatic hydrolysis of trehalose dimycolate releases free mycolic acids during mycobacterial growth in biofilms.</a> J. Biol. Chem. 285, 17380-17389 (2010).</li><li>Dye, C., Lonnroth, K., Jaramillo, E., Williams, B. G., Raviglione, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Trends+in+tuberculosis+incidence+and+their+determinants+in+134+countries.">Trends in tuberculosis incidence and their determinants in 134 countries.</a> Bull World Health Organ. 87, 683-691 (2009).</li><li>Jindani, A., Dore, C. J., Mitchison, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bactericidal+and+sterilizing+activities+of+antituberculosis+drugs+during+the+first+14+days.">Bactericidal and sterilizing activities of antituberculosis drugs during the first 14 days.</a> Am. J. Respir. Crit. Care Med. 167, 1348-1354 (2003).</li><li>Carter, G., Wu, M., Drummond, D. C., Bermudez, L. E. <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+biofilm+formation+by+clinical+isolates+of+Mycobacterium+avium.">Characterization of biofilm formation by clinical isolates of Mycobacterium avium.</a> J. Med. Microbiol. 52, 747-752 (2003).</li><li>Hall-Stoodley, L., Lappin-Scott, H. <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+the+rapidly+growing+mycobacterial+species+Mycobacterium+fortuitum.">Biofilm formation by the rapidly growing mycobacterial species Mycobacterium fortuitum.</a> FEMS Microbiol. Lett. 168, 77-84 (1998).</li><li>Alibaud, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temperature-dependent+regulation+of+mycolic+acid+cyclopropanation+in+saprophytic+mycobacteria:+role+of+the+Mycobacterium+smegmatis+1351+gene+(MSMEG_1351)+in+CIS-cyclopropanation+of+alpha-mycolates.">Temperature-dependent regulation of mycolic acid cyclopropanation in saprophytic mycobacteria: role of the Mycobacterium smegmatis 1351 gene (MSMEG_1351) in CIS-cyclopropanation of alpha-mycolates.</a> J. Biol. Chem. 285, 21698-21707 (2010).</li></ol>

Tuberkulos (tbc), orsakad av infektion av Mycobacterium tuberculosis, är fortfarande ett stort hot mot den globala folkhälsan. Nästan en tredjedel av världens befolkning beräknas vara asymptotiskt smittas av patogenen, cirka 9 miljoner nya fall dyker upp i kliniken varje år med symtom på aktiv tuberkulos och ungefär 1,7 miljoner dör av infektionen varje år 11. Den stora bördan av sjukdomen i första hand bidragit med brist på vaccin och en mycket komplicerad kemoterapi som innebär en mul...

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Equipment and supplies</td>
			<td>SUPPLIER</td>
			<td>CATALOG NUMBER</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Incubator</td>
			<td>VWR</td>
			<td>Model # 1923/25</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polystyrene culture bottles</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>03-374-300</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>12-well tissue culture plate</td>
			<td>VWR</td>
			<td>62406-165</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50-mL conical tubes</td>
			<td>VWR</td>
			<td>89039-660</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rocker</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>57019-662</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chromatographic refrigerator</td>
			<td>VWR</td>
			<td>55702-520</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>petri dish</td>
			<td>VWR</td>
			<td>25384-342</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>REAGENT</td>
			<td>SUPPLIER</td>
			<td>CATALOG NUMBER</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KH2PO4 (monobasic)</td>
			<td>EMD</td>
			<td>PX1565-1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MgSO4</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>M65-500</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-asparagine</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>A4284-100G</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>citric acid</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>C1857-100G</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ferric ammonium citrate</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>F5879-100G</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>glycerol</td>
			<td>EMD</td>
			<td>GX0185-5</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaOH</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S8045-500G</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ZnSO4</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>Z4750-500G</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D-pantothenic acid</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P2250-25G</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Difco Middlebrook 7H9 Broth</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td>271310</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Middlebrook OADC Enrichment</td>
			<td>BBL</td>
			<td>212351</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tween-80</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>T164-500</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>250mL storage bottle</td>
			<td>Corning</td>
			<td>430281</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>12 well plates</td>
			<td>Falcon (BD)</td>
			<td>353043</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>rifampicin</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>R3501-1G</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>methanol</td>
			<td>J.T. Baker</td>
			<td>9070-05</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10mlLsyringe</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td>301604</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1-200&mu;L pipet tips</td>
			<td>VWR</td>
			<td>89079-458</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>parafilm M</td>
			<td>VWR</td>
			<td>PM-996</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>15mL centrifuge tube</td>
			<td>Greiner Bio-One</td>
			<td>188-285</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Difco Mycobacteria 7H11 Agar</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td>283810</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaCl</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>BP358-1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KCl</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P9333-500G</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Na2HPO4 (dibasic)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S0876-500G</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

growth of mycobacterium tuberculosis biofilms

Mycobacterium tuberculosis, den etiologiska orsaken till människans tuberkulos, har en extraordinär förmåga att överleva mot miljöpåfrestningar inklusive antibiotika. Även stresstolerans av M. tuberkulos är en av de troliga bidragsgivarna till den 6-månader långa kemoterapi av tuberkulos 1, de molekylära mekanismerna bakom denna egenskap fenotyp av den sjukdomsalstrande fortfarande oklara. Många mikrobiella arter har utvecklats för att överleva i stressiga miljöer genom självorganiserande i mycket organiserade fäst yta och matris inkapslade strukturer som kallas biofilm 2-4. Tillväxt i samhällen förefaller vara en föredragen överlevnadsstrategi av mikrober, som kan uppnås genom genetiska komponenter som reglerar ytvidhäftning, intercellulära kommunikationen, och syntes av extracellulära polymera substanser (EPS) 5,6. Toleransen av miljöbetingad stress är sannolikt underlättas av EPS, och kanske av physiologiska anpassning av individuella baciller till heterogena mikromiljöer inom komplex arkitektur av biofilmer 7. I en serie nya dokument vi etablerat att M. tuberkulos och Mycobacterium smegmatis har en stark benägenhet att växa i organiserade flercelliga strukturer, som kallas biofilmer, vilket kan tolerera mer än 50 gånger de minimala inhibitoriska koncentrationen av anti-tuberkulos läkemedel isoniazid och rifampicin 8-10. M. tuberkulos, men fascinerande kräver särskilda förhållanden för att bilda mogna biofilm, särskilt 9:1-förhållande i headspace: media samt begränsat utbyte av luft med atmosfären 9. Kraven specialiserade miljöförhållanden kan eventuellt kopplas till det faktum att M. Tuberkulos är en obligat mänskligt patogen och har därmed anpassats till vävnad miljöer. I denna publikation visar vi metoder för odling M. tuberkulosbiofilmer i en flaska och en 12-brunnars platta format, vilket är bekvämt för bakteriologiska samt genetiska studier. Vi har beskrivits i protokollet för en försvagad stam av M. tuberkulos, mc 2 7000, med strykning i de två loci, panCD och RD1, som är avgörande för in vivo tillväxt av patogenen 9. Denna stam kan användas säkert i en BSL-2 inneslutning för att förstå grundläggande biologi tuberkulos patogenen därmed undvika kravet på en dyr BSL-3 anläggning. Metoden kan förlängas med lämplig modifiering i media, att växa biofilm av andra odlingsbara mykobakteriella arter. Sammantaget kommer en enhetlig protokoll för odling mykobakteriella biofilmer hjälpa utredarna intresserade av att studera de grundläggande elastiska egenskaper mykobakterier. Dessutom kommer en klar och koncis metoden för växande mykobakteriella biofilmer bidrar också den kliniska och farmaceutiska investigators för att testa effektiviteten av ett potentiellt läkemedel.

Watch this Scientific Journal Video about Growth of Mycobacterium tuberculosis Biofilms at JoVE.com

Growth of Mycobacterium tuberculosis Biofilms

Mycobacterium tuberculosis läkemedelsformer toleranta biofilmer när de odlas i vissa villkor. Här beskriver vi metoder för odling M. tuberkulos biofilmer och bestämmer frekvensen av narkotika toleranta persisters. Dessa protokoll kommer att vara användbar för fortsatta studier i mekanismerna av läkemedel tolerans i M. tuberkulos.

Tillväxt av Mycobacterium tuberculosis Biofilmer

Mycobacterium tuberculosis, the etiologic agent of human tuberculosis, has an extraordinary ability to survive against environmental stresses including ...

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Growth of Mycobacterium tuberculosis Biofilms

Antimicrobial Susceptibility Testing of Mycobacterium Tuberculosis Complex for First and Second Line Drugs by Broth Dilution in a Microtiter Plate Format

Antimikrobiell resistensbestämning av Mycobacterium tuberculosis komplex för första och andra linjens läkemedel med buljong utspädning i ett mikrotiterplattan format

The rapid detection of antimicrobial resistance is important in the effort to control the increase in resistant Mycobacterium 
tuberculosis (Mtb). ...

Sample Preparation of Mycobacterium tuberculosis Extracts for Nuclear Magnetic Resonance Metabolomic Studies

Sample Preparation of Mycobacterium tuberculosis Extracts for Nuclear Magnetic Resonance Metabolomic Studies

Provberedning av<em&gt; Mycobacterium tuberculosis</em&gt; Extrakt för Nuclear Magnetic Resonance studier Metabolomic

Mycobacterium tuberculosis is a major cause of mortality in human beings on a global scale. The emergence of both multi- (MDR) and extensively-(XDR) ...

An Experimental Model to Study Tuberculosis-Malaria Coinfection upon Natural Transmission of Mycobacterium tuberculosis and Plasmodium berghei

An Experimental Model to Study Tuberculosis-Malaria Coinfection upon Natural Transmission of Mycobacterium tuberculosis and Plasmodium berghei

En experimentell modell för att studera Tuberculosis-Malaria Coinfection på Natural Överföring av Mycobacterium tuberculosis Och Plasmodium berghei</i

Coinfections naturally occur due to the geographic overlap of distinct types of pathogenic organisms. Concurrent infections most likely modulate the ...

Demonstrating a Multi-drug Resistant Mycobacterium tuberculosis Amplification Microarray

Demonstrating a Multi-drug Resistant Mycobacterium tuberculosis Amplification Microarray

Demonstration av en multiresistent<em&gt; Mycobacterium tuberculosis</em&gt; Amplification Microarray

Simplifying microarray workflow is a necessary first step for creating MDR-TB microarray-based diagnostics that can be routinely used in lower-resource ...

A Novel Microdissection Approach to Recovering Mycobacterium tuberculosis Specific Transcripts from Formalin Fixed Paraffin Embedded Lung Granulomas

A Novel Microdissection Approach to Recovering Mycobacterium tuberculosis Specific Transcripts from Formalin Fixed Paraffin Embedded Lung Granulomas

A Novel Microdissection förhållningssätt till Återställa<em&gt; Mycobacterium tuberculosis</em&gt; Särskilda Avskrifter från formalinfixerad paraffininbäddade Lung Granulom

Microdissection has been used for the examination of tissues at DNA, RNA, and protein levels for over a decade. Laser capture microscopy (LCM) is the most ...

A 3D Human Lung Tissue Model for Functional Studies on Mycobacterium tuberculosis Infection

A 3D Human Lung Tissue Model for Functional Studies on Mycobacterium tuberculosis Infection

En 3D Human Lung Tissue Modell för funktionella studier på<em&gt; Mycobacterium tuberculosis</em&gt; Infektion

Tuberculosis (TB) still holds a major threat to the health of people worldwide, and there is a need for cost-efficient but reliable models to help us ...

System for Efficacy and Cytotoxicity Screening of Inhibitors Targeting Intracellular Mycobacterium tuberculosis

System for Efficacy and Cytotoxicity Screening of Inhibitors Targeting Intracellular Mycobacterium tuberculosis

System för Efficacy och cytotoxicitet Screening av inhibitorer Inriktning Intracellulär<em&gt; Mycobacterium tuberculosis</em

Mycobacterium tuberculosis, the causative agent of tuberculosis (TB), is a leading cause of morbidity and mortality worldwide. With the increased spread ...

A High-throughput Compatible Assay to Evaluate Drug Efficacy against Macrophage Passaged Mycobacterium tuberculosis

A High-throughput Compatible Assay to Evaluate Drug Efficacy against Macrophage Passaged Mycobacterium tuberculosis

En hög kapacitet Kompatibel analys för att utvärdera läkemedlets effektivitet mot makrofag passe<em&gt; Mycobacterium tuberculosis</em

The early drug development process for anti-tuberculosis drugs is hindered by the inefficient translation of compounds with in vitro activity to ...

Analysis of 18FDG PET/CT Imaging as a Tool for Studying Mycobacterium tuberculosis Infection and Treatment in Non-human Primates

Analysis of 18FDG PET/CT Imaging as a Tool for Studying Mycobacterium tuberculosis Infection and Treatment in Non-human Primates

Analys av 18FDG PET/CT Imaging som ett verktyg för att studera Mycobacterium tuberculosis infektion och behandling i icke-mänskliga primater

Mycobacterium tuberculosis remains the number one infectious agent in the world today. With the emergence of antibiotic resistant strains, new clinically ...

Imaging Mycobacterium tuberculosis in Mice with Reporter Enzyme Fluorescence

Imaging Mycobacterium tuberculosis in Mice with Reporter Enzyme Fluorescence

Imaging Mycobacterium tuberculosis hos möss med Reporter enzym fluorescens

Reporter enzyme fluorescence (REF) utilizes substrates that are specific for enzymes present in target organisms of interest for imaging or detection by ...