Name: a method to assess bacteriocin effects on the gut microbiota of mice
Uploaded: 2017-07-25T15:00:00
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Gli autori vogliono ringraziare la SEIL Grant NILS Scienza e sostenibilità mobilità coordinata dei ricercatori (riferimento 017-ABEL-CM-2013). CB e GP-M. Sono stati sostenuti dal contributo AGL2015-70487-P del Ministero spagnolo per l&#39;economia e la competitività. OCOU e DBD sono stati sostenuti da un programma di borse di studio strategiche per la ricerca sulle scienze alimentari dell&#39;Università norvegese delle Scienze della Vita (NMBU) (progetto 1205051025). Ringraziamo anche Inmaculada Noguera per la sua assistenza con la cura e il prelievo degli animali e Jesus Dehesa per il suo aiuto per garantire la disponibilità di materiali di laboratorio nella struttura animale. Apprezziamo anche il professor Lars-Gustav Snipen per il suo consiglio sulle statistiche.

La cura e la manipolazione devono essere eseguiti presso un&#39;unità specializzata per la cura degli animali. Le procedure descritte qui sono state approvate dal corrispondente Comitato Etico dell&#39;Università di Valencia e dalle autorità locali, seguendo i principi della cura degli animali da laboratorio obbligatori da parte della Legge dell&#39;Unione Europea e dal 2010/63 / UE e dal governo spagnolo RD 53/2013 sulla protezione degli animali Utilizzati a fini scientifici, al fine di rispettare il principio 3R ne...

<ol>
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J., Hugenholtz, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Applications+of+the+bacteriocin,+nisin.">Applications of the bacteriocin, nisin.</a> Antonie Van Leeuwenhoek. 69 (2), 193-202 (1996).</li><li>Allende, A., 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=Growth+and+bacteriocin+production+by+lactic+acid+bacteria+in+vegetable+broth+and+their+effectiveness+at+reducing+Listeria+monocytogenes+in+vitro+and+in+fresh-cut+lettuce.">Growth and bacteriocin production by lactic acid bacteria in vegetable broth and their effectiveness at reducing Listeria monocytogenes in vitro and in fresh-cut lettuce.</a> Food Microb. 24 (7-8), 759-766 (2007).</li><li>Strompfov&#225;, V., Laukov&#225;, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+study+on+bacteriocin+production+of+Enterococci+associated+with+chickens.">In vitro study on bacteriocin production of Enterococci associated with chickens.</a> Anaerobe. 13 (5-6), 228-237 (2007).</li><li>Caballero-Guerrero, B., Jim&#233;nez D&#237;az, R., Maldonado-Barrag&#225;n, A., Ruiz-Barba, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coculture+with+specific+bacteria+enhances+survival+of+Lactobacillus+plantarum+NC8,+an+autoinducer-regulated+bacteriocin+producer,+in+olive+fermentations.">Coculture with specific bacteria enhances survival of Lactobacillus plantarum NC8, an autoinducer-regulated bacteriocin producer, in olive fermentations.</a> Food Microb. 27 (3), 413-417 (2010).</li><li>Drider, D., Fimland, G., H&#233;chard, Y., McMullen, L. M., Pr&#233;vost, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Continuing+Story+of+Class+IIa+Bacteriocins.">The Continuing Story of Class IIa Bacteriocins.</a> Microb. Mol Biol Rev. 70 (2), 564-582 (2006).</li><li>Gao, Y., Jia, S., Gao, Q., Tan, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+bacteriocin+with+a+broad+inhibitory+spectrum+produced+by+Lactobacillus+sake+C2,+isolated+from+traditional+Chinese+fermented+cabbage.">A novel bacteriocin with a broad inhibitory spectrum produced by Lactobacillus sake C2, isolated from traditional Chinese fermented cabbage.</a> Food Control. 21 (1), 76-81 (2010).</li></ol>

La procedura qui descritta è stata utilizzata per determinare se i cambiamenti nel microbiota siano legati alla salute o all&#39;età. Diverse parti del protocollo sono importanti, ma tra loro, il campionamento delle feci, la scelta del frammento di DNA da sequenziare e analizzare, e l&#39;esecuzione dell&#39;estrazione del DNA e dell&#39;analisi bioinformatica potrebbero certamente essere i punti più critici. Il campionamento è cruciale perché, per motivi etici, i topi non devono essere sottolineati e perché è no...

Le batteriossine sono peptidi antimicrobici prodotti da una vasta gamma di specie batteriche 1 , 2 . Questi composti ei loro produttori, in particolare LAB, sono stati esplorati e sfruttati in tutto il mondo da decenni per le loro potenziali applicazioni nella conservazione e nella medicina 3 . Alcune batteriossine sono noti per uccidere importanti agenti patogeni, tra cui specie di Listeria, Enterococcus, Staphylococcus e Bacillus . Alcuni batteriosi hanno anche la capacità di modulare la risposta immunitaria 4 . Molte batteriossine hanno spettri relativamente stretti, una proprietà molto apprezzata in alcune applicazioni. Ad esempio, alcuni batteriosi di spettro a strisce possono essere utilizzati per dirigere attività specifica contro gruppi selezionati di batteri problematici, senza molta disturbo sulla flora commensale o benefica che condividono la stessa nicchia; Questo è particolarmente importante nell&#39;entroterraDove numerosi microbi benefici beneficiano in maniera interattiva e dinamica 5 . Anche le bakteriociine sono molto attraenti per l&#39;uso profilattico o probiotico, in quanto possono sopprimere la crescita (out) di patogeni, pathobionti o batteri opportunistici che possono sbilanciare l&#39;omeostasi dell&#39;intestino 6 , 7 . In termini di natura e proprietà fisico-chimiche, le batteriossine sono molto diverse, in quanto hanno strutture diverse, specificità target, modalità di azione, ecc. La maggior parte delle batteriossine sono state studiate in grande dettaglio in condizioni in vitro , ma pochissime sono state testate negli alimenti Matrici 8 , 9 o in vivo, come ad esempio in un intestino animale 6 , 10 . Le proprietà in vitro possono differire in larga misura quando valutate in vivo a causa della complessità oL&#39;ambiente dell&#39;intestino e anche gli effetti involontari su ipotesi sui batteri benefici. La maggior parte dei probiotici sono LAB. Essi producono una serie di altri metaboliti, inclusi acidi grassi a catena corta, che sono noti per influenzare la fisiologia dell&#39;host, nonché per dimostrare proprietà antimicrobiche verso alcuni batteri. Pertanto, nel caso di ceppi probiotici che producono batteriosi, è meglio stabilire saggi realistici, come ad esempio gli animali sani con microbiota normale. Nel presente studio forniamo una strategia che permette di valutare l&#39;effetto di diversi ceppi produttori di batteriossina, i cui batteriosi hanno diversi spettri inibitori, sui topi sani. La nostra strategia comprende l&#39;alimentazione di topi con mutanti isogeni non batteriosi, che consente la differenziazione degli effetti batteriocin mediati da effetti non mediati da batteriosi. Sequencing 16S rDNA consente di seguire i cambiamenti dinamici della popolazione batterica nell&#39;intestino. sottotitoliEquazioni di analisi statistiche di decifrare le correlazioni tra le specie batteriche e anche tra le specie batteriche ei parametri fisiologici misurati ( es., Peso corporeo, parametri biochimici sierici, ecc .). Crediamo che il protocollo presentato in questo studio sia applicabile anche ad altre applicazioni probiotiche o prebiotiche al di là dello studio di batteriosi in animali vivi.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="826">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Balb/c mice (female)</td>
			<td style="width:141px;">Harlan</td>
			<td style="width:183px;"></td>
			<td style="width:287px;">Mice should be 6 - 8 weeks of age</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Plastic Petri dish</td>
			<td style="width:141px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:183px;">101VR20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Brain-Heart-Infusion broth</td>
			<td style="width:141px;">Conda</td>
			<td style="width:183px;">1400.00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">European Bacteriological Agar</td>
			<td style="width:141px;">Pronadisa</td>
			<td style="width:183px;">1800.00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Agarose D1 Low EEO</td>
			<td style="width:141px;">Pronadisa</td>
			<td style="width:183px;">8010.00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">1XTAE buffer</td>
			<td style="width:141px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:183px;">15558042</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">MRS broth</td>
			<td style="width:141px;">Difco</td>
			<td style="width:183px;">288130</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">PBS tablets</td>
			<td style="width:141px;">Sigma</td>
			<td style="width:183px;">P4417-100TAB</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">scale</td>
			<td style="width:141px;">Mettler Toledo</td>
			<td style="width:183px;">PB602-S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">sterile forceps</td>
			<td style="width:141px;">Levantina de Laboratorios S.L.</td>
			<td style="width:183px;">260-3710014</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Microcentrifuge</td>
			<td style="width:141px;">Eppendorf</td>
			<td style="width:183px;">5424</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Centrifuge</td>
			<td style="width:141px;">Hermle</td>
			<td style="width:183px;">Z383K</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">sodium chloride</td>
			<td style="width:141px;">AppliChem Panreac</td>
			<td style="width:183px;">121659.1211</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Realpure SSS Kit</td>
			<td style="width:141px;">Real Life Science Solutions, Durviz, Spain</td>
			<td style="width:183px;">RBME04 (300 ml)</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Isopropanol</td>
			<td style="width:141px;">AppliChem Panreac</td>
			<td style="width:183px;">131090.1611</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Ethanol</td>
			<td style="width:141px;">AppliChem Panreac</td>
			<td style="width:183px;">131086.1214</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Qubit fluorometer</td>
			<td style="width:141px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:183px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Qubit dsDNA HS Assay Kit</td>
			<td style="width:141px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:183px;">Q32851</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">AMPure XP beads</td>
			<td style="width:141px;">Beckman Coulter Genomics, USA</td>
			<td style="width:183px;">A63881 (60 ml)</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">PerfeCta NGS library quantification kit</td>
			<td style="width:141px;">Quanta BioSciences, Maryland, USA</td>
			<td style="width:183px;">733-2300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">MiSeq v3 reagent kit</td>
			<td style="width:141px;">Illumina, San Diego, California, USA</td>
			<td style="width:183px;">MS-102-3003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="147">
			<td height="147" style="height:147px;width:216px;">Primers for 16S rRNA gene amplification</td>
			<td style="width:141px;"></td>
			<td style="width:183px;"></td>
			<td style="width:287px;">Primers contain V3-V4 region of bacterial 16S rRNA gene and Illumina overhang adaptors:5&#8217;-TCG TCG GCA GCG TCA GAT GTG TAT AAG AGA CAG CCT ACG GGN GGC WGC AG-3&#8217; and 5&#39;-GTC TCG TGG GCT CGG AGA TGT GTA TAA GAG ACA GGA CTA CHV GGG TAT CTA ATC C-3&#8217;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Nextera XT Index kit</td>
			<td style="width:141px;"></td>
			<td style="width:183px;">FC-131-1002</td>
			<td>Indices and Illumina sequencing adaptors</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Micropestle for 1.5 ml tubes, Eppendorf / Sigma , Ref.</td>
			<td style="width:141px;">Sigma</td>
			<td style="width:183px;">Z317314-1PAK</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Glass beads, 0.1 mm diameter</td>
			<td style="width:141px;">Biospec Products</td>
			<td style="width:183px;">11079-101</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">NucleoSpin Gel and PCR Clean-up Kit</td>
			<td style="width:141px;">Macherey-Nagel</td>
			<td style="width:183px;">740609.25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Omni Bead Ruptor 24</td>
			<td style="width:141px;">Omni International Inc.</td>
			<td style="width:183px;">19-040</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">mutanolysin</td>
			<td style="width:141px;">Sigma</td>
			<td style="width:183px;">M9901-10KU</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">lysozyme</td>
			<td style="width:141px;">Roche</td>
			<td style="width:183px;">10837059001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">proteinase K</td>
			<td style="width:141px;">Roche</td>
			<td style="width:183px;">3115887001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Rnase A</td>
			<td style="width:141px;">Sigma</td>
			<td style="width:183px;">R4875</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a method to assess bacteriocin effects on the gut microbiota of mice

Domande molto interessanti nascono con la nostra conoscenza avanzata sulla composizione del microbiota intestinale e sul rapporto con la salute, in particolare per quanto riguarda i fattori che contribuiscono a mantenere l&#39;equilibrio della popolazione. Tuttavia, ci sono limitate metodologie disponibili per valutare questi fattori. Le batteriossine sono peptidi antimicrobici prodotti da molti batteri che possono conferire un vantaggio competitivo per l&#39;acquisizione di cibo e / o la creazione di nicchia. Molti ceppi probiotici di batteri lattici (LAB) hanno un grande potenziale per promuovere la salute umana e animale impedendo la crescita degli agenti patogeni. Possono essere utilizzati anche per l&#39;immuno-modulazione, in quanto producono batteriosi. Tuttavia, l&#39;attività antagonista dei batteriosi è normalmente determinata da biotestimenti di laboratorio in condizioni ben definite ma sovra-semplificate rispetto all&#39;ambiente complesso dell&#39;intestino negli esseri umani e negli animali, dove i batteri affrontano influenze multifattorie dell&#39;host e centinaia di specie microbicheLa stessa nicchia. Questo lavoro descrive una procedura completa ed efficiente per valutare l&#39;effetto Di una varietà di batteriosi con differenti specificità di bersaglio in un sistema murino. I cambiamenti nella composizione microbiota durante il trattamento con batteriosi vengono monitorati utilizzando sequenze di composizione 16S rDNA. Il nostro approccio utilizza entrambi i produttori di batteriossina e le loro mutanti isogene che non producono batteriossine, quest&#39;ultimo che consente di distinguere i batteriosi dalle relative modificazioni del microbiota non legate ai batteriosi. L&#39;estrazione del DNA fecale e il metodo di sequenziamento 16D rDNA sono coerenti e, insieme alle bioinformatiche, costituiscono una potente procedura per individuare deboli cambiamenti nei profili batterici e per stabilire le correlazioni, in termini di concentrazione del colesterolo e trigliceride, tra popolazioni batteriche e marcatori sanitari. Il nostro protocollo è generico e può quindi essere usato per studiare altri composti o nutrienti con il potenziale di alterare il mic del hostRobiota, sia quando si studia tossicità o effetti benefici.

La produzione di batteriossine è stata considerata una caratteristica probiotica positiva nel LAB, in quanto si suppone che impedisca la crescita di batteri opportunistici e patogeni. Lo scopo di questo lavoro era quello di mostrare la capacità dei batteriosi per modulare le popolazioni di microbiota intestinale in un modello di topo. A tal fine, è stata sviluppata una procedura per confrontare l&#39;effetto dell&#39;inserzione di ceppi produttori di batteriossio e dei loro ceppi non-...

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A Method to Assess Bacteriocin Effects on the Gut Microbiota of Mice

Metodo per valutare gli effetti del batterioiocinio sul microbiota di gatti dei topi

Si crede che i batteriossinici svolgano un ruolo fondamentale nella definizione della diversità microbica in diverse nicchie ecologiche. Qui descriviamo una procedura efficace per valutare come i batteriosi influenzano la composizione del microbiota intestinale in un modello animale.

Very intriguing questions arise with our advancing knowledge on gut microbiota composition and the relationship with health, particularly relating to the ...

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