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

Detta arbete utfördes på och stöds av Worcester Polytekniska institutet.

1. beredning av Nematoden tillväxt Medium (NGM) <ol><li>för 1 L av media, kombinera 20 g agar, 2,5 g organiskt kväve källa (t.ex., bacto-pepton) och 3 g natriumklorid i en 2 L kolv. Lägg till 975 mL sterilt vatten.
	<ol><li>Lägg till i ett sterilt rör bar. Om du använder en automatisk media pourer, autoklav slangar och media för 15 min; Media bör autoklaveras för längre om en högre volym görs.</li>
	</ol></li> <li>Media på uppståndelse plattan, och låt svalna.</strong...

Metoderna för testmetoder C. elegans infektion och överlevnad över livstidsexponeringen för C. albicans som vi har beskrivit kan ändras för att testa en annan patogen. Flytande kulturer en annan bakterier eller svamp kan göras och matas till C. elegans på ett liknande sätt. Dessutom seriell infektioner kan analyseras genom först utsätta larven till en patogen som beskrivs, och sedan överföra djuren på ny plåt som innehåller en separat patogen efter att ha nått vuxen ålder....

C. elegans har använts som en kraftfull modellorganism för mer än 50 år. I 1960 pionjärer sydafrikanska biolog Sydney Brenner användningen av C. elegans att studera neuronal utveckling, banar väg för en lång härstamning av forskare att studera olika aspekter av cellen och djurens biologi i nematoder. Denna härstamning innehåller nobelpristagare Craig Mello och Andrew Fire för deras RNAi arbete1, Robert Horvitz och John Sulston för deras arbete på orgel utveckling och apoptos2,3,4, och Martin Chalfie för hans arbete med grönt fluorescerande protein5. Även om denna modellorganism har traditionellt använts för att studera molekylära och developmental biology, under de senaste 15 åren, har forskarna börjat använda C. elegans att undersöka olika mänskliga patogener inklusive Pseudomonas biologi aeruginosa, Staphylococcus aureus, Salmonella entericaoch Serratia marcescens6,7,8,9,10. Dessa studier visade att många av mekanismerna som är involverade i mänskliga-patogen samspelet bevaras i nematoder, men också att det finns vissa immunitet mekanismer som är unika för denna modell organism11,12. I naturen, C. elegans möter en mängd hot från intagna patogener närvarande i marken och detta har gett ett starkt selektionstryck att utvecklas och bibehålla en sofistikerad medfödda immunförsvaret i dess intestinala lumen. Många av de gener och mekanismer som är inblandade i skyddet av intestinala lumen är iscensatt av starkt konservativa element som också finns i högre däggdjur11,13. C. elegans utgör därför en bra modell för att studera mag patogener som Salmonella enterica14, Shigella boydii15eller Vibrio kolera16.
Här belyser vi anmärkningsvärd mångsidigheten hos C. elegans som en modell värd att studera smittämnen såsom C. albicans. C. elegans som en modell värd möjliggör hög genomströmning screening för virulens som är mindre dyra och tidskrävande än en musmodell, som vanligtvis används för att studera candidiasis42.
I den här studien visar vi att denna modell och anknutet överlevnad analysen på ett tillförlitligt sätt kan användas för att studera värd medfödd immun effektorer viktigt att motverka infektioner, patogen bestämningsfaktorer som driver virulens, och farmakologiska föreningar som kan ingripa i patogenesen. Olikt tidigare beskrivna analyser, denna metod ger en möjlighet att studera exponering för patogener under hela livstiden för djuret, från larvstadium till vuxen ålder, snarare än bara vuxenlivet till döden43,44. Sammanfattningsvis, vår C. elegans - är C. albicans modellen en mångsidig och kraftfullt verktyg som kan användas inte bara för att studera de genetiska baserna som driver infektion och immunitet utan också att identifiera nya föreningar för terapeutisk intervention.

<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

Vi visar en metod där Caenorhabditis elegans som en modell värd för att studera mikrobiell interaktion. Mikrober införs via kosten att göra tarmen den primära platsen för sjukdom. Nematoder tarmen strukturellt och funktionellt härmar däggdjur tarmar och är transparent vilket gör den mottaglig för mikroskopisk undersökning av colonization. Här visar vi att patogener kan orsaka sjukdom och död. Vi har möjlighet att identifiera mikrobiell mutanter som visar förändrad virulens. Dess bevarade medfödda svar för biotiska påfrestningar gör C. elegans ett utmärkt system sond aspekter av värd medfödd immun-interaktioner. Vi visar att värdar med mutationer i genen dubbla oxidas inte kan producera reaktiva syreradikaler och inte kan motstå mikrobiell förolämpning. Vi ytterligare Visa mångsidigheten hos presenterade överlevnad analysen av visar att det kan användas för att studera effekterna av hämmare av mikrobiell tillväxt. Denna analys kan också användas för att upptäcka svamp virulensfaktorer som mål för utvecklingen av romanen antimykotika, samt ge möjlighet till ytterligare avslöja värd-mikrobinteraktioner. Utformningen av denna analys lämpar sig väl för hög genomströmning helgenom-skärmar, medan förmågan att cryo-preserve maskar för framtida användning gör det en kostnadseffektiv och attraktiva hela djurmodell att studera.

En patogenes assay (figur 1) med hjälp av C. albicans och C. elegans har tidigare beskrivits av våra lab17,18 och andra labs19,20. Vi visar föredragandens att använda C. elegans för att studera C. albicans virulens visar att C. albicans celler snabbt intas av maskar och ackumuleras i intestinal...

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

Den nematoder Caenorhabditis Elegans - en mångsidig In Vivo -modell för att studera värd-mikrobinteraktioner

Här presenterar vi Nematoden Caenorhabditis elegans som en mångsidig värdemodell för att studera mikrobiell interaktion.

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

Genmanipulation av växtpatogen<em&gt; Ustilago maydis</em&gt; Att studera Svamp biologi och växt mikrobinteraktioner

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

Konjugativ Parning Analyser för sekvensspecifik analys av Transfer proteiner involverade i konjugation

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 att studera In Vivo cellulära svar till enkla och komplexa DNA-skador

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

Manipulation av ploiditeten i 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

Den replika Set-metoden: En hög genomströmning strategi att kvantitativt mäta Caenorhabditis elegans livslängd

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 biokemiska analyser med biotin-märkning för att studera interaktioner mellan protein-nukleinsyror

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

En in vitro-metod för att studera mitokondriell dysfunktion: En cybridmodell

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

Mätning Caenorhabditis elegans känslighet för acetylkolinreceptoragonisten levamisol

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

Kartläggning av billiga metoder för att mäta livslängd och hälsa i 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

Mätning av embryonal livskraft och yngelstorlek hos Caenorhabditis elegans

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