Name: the nematode caenorhabditis elegans - a versatile in vivo model to study host-microbe interactions
Uploaded: 2017-10-18T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about The Nematode Caenorhabditis Elegans - A Versatile In Vivo Model to Study Host-microbe Interactions at JoVE.com

Dit werk werd uitgevoerd en ondersteund door Worcester Polytechnic Institute.

1. voorbereiding van Nematode groei Medium (NGM) <ol><li>voor 1 L van media, 20 gram agar, 2,5 g organische stikstofbron (b.v., bacto-pepton) en 3 g natriumchloride in een erlenmeyer van 2 L combineren. Voeg 975 mL steriel water.
	<ol><li>Toevoegen in een steriele roer bar. Als gebruik van een automatische media Schenker, de autoclaaf buis en de media gedurende 15 minuten; media moet worden gesteriliseerde met autoclaaf voor meer als een hoger volume bestaat.</li>
	</ol></li> <li>Medi...

De methoden voor de keuring van C. elegans infectie en overleving over levenslange blootstelling aan C. albicans die wij hebben beschreven kunnen worden aangepast voor het testen van een ander pathogeen. Vloeibare culturen van andere bacteriën of schimmels kunnen worden gemaakt en geschikt voor vervoedering aan C. elegans op een vergelijkbare manier. Bovendien, seriële infecties kunnen worden bepaald door eerst de larve tot een pathogeen bloot te stellen zoals beschreven, en vervolgens de die...

C. elegans is gebruikt als een krachtige modelorganisme voor meer dan 50 jaar. In de jaren 1960, een Zuid-Afrikaanse bioloog Sydney Brenner pionier het gebruik van C. elegans om te studeren van neuronale ontwikkeling, de weg vrijmaakt voor een lange lijn van wetenschappers te bestuderen van de verschillende aspecten van de biologie van de cel en dier in nematoden. Dit geslacht omvat Nobelprijswinnaars Craig Mello en Andrew Fire voor hun RNAi werk1, Robert Horvitz en John Sulston voor hun werk op orgel ontwikkeling en apoptosis2,3,4, Martin Chalfie voor zijn werk aan groen fluorescent proteïne5. Hoewel dit model-organisme traditioneel gebruikt is voor het bestuderen van de moleculaire en ontwikkelingstoxiciteit biologie, in de afgelopen 15 jaar, zijn onderzoekers begonnen met het gebruiken van C. elegans om te onderzoeken van de biologie van verschillende menselijke pathogenen waaronder Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Salmonella entericaen Serratia marcescens6,7,8,9,10. Deze studies is gebleken dat veel van de mechanismen die betrokken zijn bij de mens-pathogen interactions zijn geconserveerd in nematoden, maar ook dat er zijn sommige immuniteit mechanismen die uniek voor dit model organisme11,12 zijn. In de natuur, heeft C. elegans ontmoetingen een verscheidenheid van bedreigingen van de geconsumeerde ziekteverwekkers aanwezig in de bodem en dit een sterke selectieve druk om te evolueren en handhaven van een verfijnde ingeboren immune systeem in de intestinale lumen. Veel van de genen en de mechanismen die betrokken zijn bij de bescherming van intestinale lumen zijn georkestreerd door zeer geconserveerd elementen die ook bestaan in hogere zoogdieren11,13. C. elegans vertegenwoordigt daarom een groot model te bestuderen van de gastro-intestinale ziekteverwekkers zoals Salmonella enterica14, Shigella boydii15of Vibrio cholera16.
We benadrukken hier de opmerkelijke veelzijdigheid van C. elegans als een host model te bestuderen van infectieuze agentia zoals C. albicans. C. elegans als een host model zorgt voor hoge throughput screening voor virulentie die is minder duurder en tijdrovender dan een muismodel, dat wordt gebruikt bij het bestuderen van candidiasis42.
In deze studie, laten we zien dat dit model en de bijbehorende overleving assay betrouwbaar inzetbaar voor het bestuderen van de host aangeboren immuun effectoren belangrijk om infecties, pathogen determinanten die virulentie rijden, tegen te gaan en farmacologische verbindingen die kunnen ingrijpen in de pathogenese. Ongelijk aan eerder beschreven tests, deze methode biedt een middel van het bestuderen van de blootstelling aan een ziekteverwekker gedurende de levensduur van het dier, van het larvale stadium naar volwassenheid, in plaats van alleen volwassenheid dood43,44. Kortom, onze C. elegans - is C. albicans model een veelzijdige en krachtige tool die gebruikt kan worden, niet alleen om te bestuderen van de genetische basis dat station infectie en immuniteit, maar ook voor het identificeren van nieuwe compounds voor therapeutische interventie.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Agar (granulated, bacterilogical grade)</td>
			<td>Apex BioResearch Products</td>
			<td>20-248</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aluminum Wire (95% Pt, 32 Gauge)</td>
			<td>Genesee Scientific</td>
			<td>59-1M32P</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Axiovision Zeiss Inverted Microscope</td>
			<td>Axiovision Zeiss</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bacto-Peptone</td>
			<td>Fisher BioReagants</td>
			<td>BP1420-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C. elegans strain Bli-3</td>
			<td>Caenorhabditis Genetics Center</td>
			<td>Bli-3(e767) CB767</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calcium Chloride</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP51-250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cholesterol, Sigma Grade, minimum 99%</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>C8667-25G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposable Culture Tubes (20 x 150 mm)</td>
			<td>FIsherBrand</td>
			<td>14-961-33</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dissection Microscope (NI-150 High Intensity Illuminator)</td>
			<td>Nikon Instrument Inc.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>E. coli</td>
			<td>Caenorhabditis Genetics Center</td>
			<td>OP50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GraphPad Prism (Survival Curve Analysis Software)</td>
			<td>GraphPad Software</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LB Broth (Miller&#39;s)</td>
			<td>Apex BioResearch Products</td>
			<td>11-120</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnesium Sulfate</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>10034-99-8</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medium Petri Dishes (35 X 10 mm)</td>
			<td>Falcon</td>
			<td>353001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium Phosphate monobasic</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P0662-500G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Chloride</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP358-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Phosphate</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP332-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wildtype C. albicans SC5314</td>
			<td>ATCC</td>
			<td>SC5314</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wildtype C. elegans</td>
			<td>Caenorhabditis Genetics Center</td>
			<td>N2</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

the nematode caenorhabditis elegans - a versatile in vivo model to study host-microbe interactions

We tonen een methode met behulp van Caenorhabditis elegans als een host model aan de studie van microbiële interactie. Microben worden ingevoerd via de voeding de primaire locatie voor ziekte van de darm te maken. De nematode darm structureel en functioneel bootst zoogdieren darmen en is transparant waardoor het vatbaar voor microscopisch onderzoek van de kolonisatie. Hier laten we zien dat ziekteverwekkers leiden ziekte en dood tot kunnen. We kunnen identificeren van de microbiële mutanten die aantonen dat veranderde virulentie. Haar geconserveerde aangeboren reactie op biotische onderstreept maakt C. elegans een uitstekend systeem om te sonderen facetten van gastheer aangeboren immuun-interacties. We laten zien dat hosts met mutaties in het gen dual oxidase geen reactieve zuurstof soorten en zijn niet in staat om te weerstaan microbiële belediging. Wij tonen verder de veelzijdigheid van de bepaling van de gepresenteerde overleven door aan te tonen dat het kan worden gebruikt om het bestuderen van de effecten van remmers van microbiële groei. Deze test kan ook worden gebruikt om schimmel virulentiefactoren als doelen voor de ontwikkeling van nieuwe antischimmel agenten ontdekken, evenals de gelegenheid bieden om de host-microbe interacties verder te ontdekken. Het ontwerp van deze bepaling leent zich goed voor hoge doorvoer geheel-genoom schermen, terwijl de mogelijkheid om cryo-preserve wormen voor toekomstig gebruik het een kosteneffectieve en aantrekkelijk geheel diermodel maakt te bestuderen.

Een pathogenese assay (Figuur 1) met C. albicans en C. elegans is eerder beschreven door onze lab17,18 en andere labs19,20. We tonen de inschikkelijkheid van het gebruik van C. elegans om te studeren C. albicans virulentie waaruit bleek dat C. albicans cellen snel door de wormen zijn ingenomen en zi...

Watch this Scientific Journal Video about The Nematode Caenorhabditis Elegans - A Versatile In Vivo Model to Study Host-microbe Interactions at JoVE.com

The Nematode Caenorhabditis Elegans - A Versatile In Vivo Model to Study Host-microbe Interactions

De Nematode Caenorhabditis Elegans - een veelzijdig In Vivo -Model om te studeren van Host-microbe interacties

Hier presenteren we de nematode Caenorhabditis elegans als een veelzijdig hostmodel aan de studie van microbiële interactie.

We demonstrate a method using Caenorhabditis elegans as a model host to study microbial interaction. Microbes are introduced via the diet making the ...

Research

JoVE Journal

Genetics

The Nematode Caenorhabditis Elegans - A Versatile In Vivo Model to Study Host-microbe Interactions

Genetic Manipulation of the Plant Pathogen Ustilago maydis to Study Fungal Biology and Plant Microbe Interactions

Genetic Manipulation of the Plant Pathogen Ustilago maydis to Study Fungal Biology and Plant Microbe Interactions

Genetische Manipulatie van de Plant Pathogeen<em&gt; Ustilago maydis</em&gt; Om Fungal Biology and Plant Microbe Interactions Studie

Gene deletion plays an important role in the analysis of gene function. One of the most efficient methods to disrupt genes in a targeted manner is the ...

Conjugative Mating Assays for Sequence-specific Analysis of Transfer Proteins Involved in Bacterial Conjugation

Conjugative Mating Testen voor sequentie-specifieke analyse van Transfer eiwitten die betrokken zijn in bacterieconjugatie

The transfer of genetic material by bacterial conjugation is a process that takes place via complexes formed by specific transfer proteins. In Escherichia ...

Laser Microirradiation to Study In Vivo Cellular Responses to Simple and Complex DNA Damage

Laser Microirradiation to Study In Vivo Cellular Responses to Simple and Complex DNA Damage

Laser Microirradiation om te studeren In Vivo cellulaire reacties op eenvoudige en complexe DNA-schade

DNA damage induces specific signaling and repair responses in the cell, which is critical for protection of genome integrity. Laser microirradiation ...

Manipulation of Ploidy in Caenorhabditis elegans

Manipulation of Ploidy in Caenorhabditis elegans

Manipulatie van ploïdie in Caenorhabditis elegans

Mechanisms that involve whole genome polyploidy play important roles in development and evolution; also, an abnormal generation of tetraploid cells has ...

The Replica Set Method: A High-throughput Approach to Quantitatively Measure Caenorhabditis elegans Lifespan

The Replica Set Method: A High-throughput Approach to Quantitatively Measure Caenorhabditis elegans Lifespan

De Replica Set, methode: Een High-throughput benadering van kwantitatief maatregel Caenorhabditis elegans levensduur

The Replica Set method is an approach to quantitatively measure lifespan or survival of Caenorhabditis elegans nematodes in a high-throughput manner, thus ...

In Vitro Biochemical Assays using Biotin Labels to Study Protein-Nucleic Acid Interactions

In vitro biochemische assays met behulp van biotine etiketten om eiwit-nucleïnezuur interacties te bestuderen

Protein-nucleic acid interactions play important roles in biological processes such as transcription, recombination, and RNA metabolism. Experimental ...

An In Vitro Approach to Study Mitochondrial Dysfunction: A Cybrid Model

An In Vitro Approach to Study Mitochondrial Dysfunction: A Cybrid Model

Een in vitro benadering om mitochondriale disfunctie te bestuderen: een cybridemodel

Deficiency of the mitochondrial respiratory chain complexes that carry out oxidative phosphorylation (OXPHOS) is the biochemical marker of human ...

Measuring Caenorhabditis elegans Sensitivity to the Acetylcholine Receptor Agonist Levamisole

Measuring Caenorhabditis elegans Sensitivity to the Acetylcholine Receptor Agonist Levamisole

Het meten van Caenorhabditis elegans Gevoeligheid voor de Acetylcholine Receptor Agonist Levamisole

At the neuromuscular junction (NMJ), the binding of the excitatory neurotransmitter acetylcholine (ACh) to postsynaptic receptors leads to muscle ...

Surveying Low-Cost Methods to Measure Lifespan and Healthspan in Caenorhabditis elegans

Surveying Low-Cost Methods to Measure Lifespan and Healthspan in Caenorhabditis elegans

Onderzoek naar goedkope methoden om levensduur en gezondheid te meten in Caenorhabditis elegans

The discovery and development of Caenorhabditis elegans as a model organism was influential in biology, particularly in the field of aging. Many ...

Measuring Embryonic Viability and Brood Size in Caenorhabditis elegans

Measuring Embryonic Viability and Brood Size in Caenorhabditis elegans

Het meten van de embryonale levensvatbaarheid en broedgrootte bij Caenorhabditis elegans

Caenorhabditis elegans is an excellent model organism for the study of meiosis, fertilization, and embryonic development. C. elegans exist as ...