Name: quantifying bacterial surface swarming motility on inducer gradient plates
Uploaded: 2022-01-05T13:00:00
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इस तकनीक के विकास को विज्ञान और प्रौद्योगिकी मंत्रालय की राष्ट्रीय कुंजी अनुसंधान और विकास योजना (2018YF0902604), अंतर्राष्ट्रीय युवा वैज्ञानिकों (22050410270) के लिए चीन के अनुसंधान कोष के राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन और शेन्ज़ेन इंस्टीट्यूट ऑफ एडवांस्ड टेक्नोलॉजी एक्सटर्नल फंड (DWKF20190001) से धन द्वारा समर्थित किया गया था। हम दस्तावेज़ और प्रयोगशाला प्रबंधन को प्रूफरीडिंग में उनकी सहायता के लिए मिस चेन शिनी के प्रति हमारी ईमानदारी से कृतज्ञता व्यक्त करना चाहते हैं।

1. ढाल झुंड प्लेटों की तैयारी
<ol><li>झुंड माध्यम की तैयारी नोट:: विभिन्न माध्यम viscosities की एक संक्षिप्त तुलना के लिए चर्चा अनुभाग देखें; इस प्रोटोकॉल में झुंड माध्यम के 0.7% (डब्ल्यू / वी) अगर एकाग्रता का उप?...

<ol>
	<li>Morales-Soto, N., 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=Preparation,+imaging,+and+quantification+of+bacterial+surface+motility+assays.">Preparation, imaging, and quantification of bacterial surface motility assays.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (98), e52338 (2015).</li><li>Kaiser, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bacterial+swarming:+a+re-examination+of+cell-movement+patterns.">Bacterial swarming: a re-examination of cell-movement patterns.</a> Current Biology. 17 (14), 561-570 (2007).</li><li>Mattingly, A. E., Kamatkar, N. G., Morales-Soto, N., Borlee, B. R., Shrout, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiple+environmental+factors+influence+the+importance+of+the+phosphodiesterase+DipA+upon+Pseudomonas+aeruginosa+swarming.">Multiple environmental factors influence the importance of the phosphodiesterase DipA upon Pseudomonas aeruginosa swarming.</a> Applied and Environmental Microbiology. 84 (7), 02847 (2018).</li><li>Venieraki, A., Tsalgatidou, P. C., Georgakopoulos, D. G., Dimou, M., Katinakis, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Swarming+motility+in+plant-associated+bacteria.">Swarming motility in plant-associated bacteria.</a> Hellenic Plant Protection Journal. 9 (1), 16-27 (2016).</li><li>Jones, H. E., Park, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+influence+of+medium+composition+on+the+growth+and+swarming+of+Proteus.">The influence of medium composition on the growth and swarming of Proteus.</a> Journal of General Microbiology. 47 (3), 369-378 (1967).</li><li>Su, C., 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=Influence+of+the+viscosity+of+healthy+and+diseased+human+mucins+on+the+motility+of+Helicobacter+pylori.">Influence of the viscosity of healthy and diseased human mucins on the motility of Helicobacter pylori.</a> Scientific reports. 8 (1), 9710 (2018).</li><li>Kearns, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+field+guide+to+bacterial+swarming+motility.">A field guide to bacterial swarming motility.</a> Nature Reviews. Microbiology. 8 (9), 634-644 (2010).</li><li>Funfhaus, 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=Swarming+motility+and+biofilm+formation+of+Paenibacillus+larvae,+the+etiological+agent+of+American+Foulbrood+of+honey+bees+(Apis+mellifera).">Swarming motility and biofilm formation of Paenibacillus larvae, the etiological agent of American Foulbrood of honey bees (Apis mellifera).</a> Scientific Reports. 8 (1), 8840 (2018).</li><li>Armbruster, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Testing+the+ability+of+compounds+to+induce+swarming.">Testing the ability of compounds to induce swarming.</a> Methods in Molecular Biology. 2021, 27-34 (2019).</li><li>Julkowska, D., Obuchowski, M., Holland, I. B., Seror, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+analysis+of+the+development+of+swarming+communities+of+Bacillus+subtilis+168+and+a+natural+wild+type:+critical+effects+of+surfactin+and+the+composition+of+the+medium.">Comparative analysis of the development of swarming communities of Bacillus subtilis 168 and a natural wild type: critical effects of surfactin and the composition of the medium.</a> Journal of Bacteriology. 187 (1), 65-76 (2005).</li><li>Ingham, C. J., Ben Jacob, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Swarming+and+complex+pattern+formation+in+Paenibacillus+vortex+studied+by+imaging+and+tracking+cells.">Swarming and complex pattern formation in Paenibacillus vortex studied by imaging and tracking cells.</a> BMC Microbiology. 8, 36 (2008).</li><li>Shimada, H., 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=Dependence+of+local+cell+density+on+concentric+ring+colony+formation+by+bacterial+species+Bacillus+subtilis.">Dependence of local cell density on concentric ring colony formation by bacterial species Bacillus subtilis.</a> Journal of the Physical Society of Japan. 73 (4), 1082-1089 (2004).</li><li>Brahmachari, P. V., et al., Brahmachari, P. V., 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=Quorum+sensing+regulated+swarming+motility+and+migratory+behavior+in+bacteria.">Quorum sensing regulated swarming motility and migratory behavior in bacteria.</a> Implication of quorum sensing system in biofilm formation and virulence. , 49-66 (2018).</li><li>Lindum, P. W., 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=N-Acyl-L-homoserine+lactone+autoinducers+control+production+of+an+extracellular+lipopeptide+biosurfactant+required+for+swarming+motility+of+Serratia+liquefaciens+MG1.">N-Acyl-L-homoserine lactone autoinducers control production of an extracellular lipopeptide biosurfactant required for swarming motility of Serratia liquefaciens MG1.</a> Journal of Bacteriology. 180 (23), 6384-6388 (1998).</li><li>Wang, W. B., 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=Inhibition+of+swarming+and+virulence+factor+expression+in+Proteus+mirabilis+by+resveratrol.">Inhibition of swarming and virulence factor expression in Proteus mirabilis by resveratrol.</a> Journal of Medical Microbiology. 55, 1313-1321 (2006).</li><li>Zahringer, F., Massa, C., Schirmer, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+enzymatic+production+of+the+bacterial+second+messenger+c-di-GMP+by+the+diguanylate+cyclase+YdeH+from+E.+coli.">Efficient enzymatic production of the bacterial second messenger c-di-GMP by the diguanylate cyclase YdeH from E. coli.</a> Applied Biochemistry and Biotechnology. 163 (1), 71-79 (2011).</li><li>Kuchma, S. L., 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=Cyclic+di-GMP-mediated+repression+of+swarming+motility+by+Pseudomonas+aeruginosa+PA14+requires+the+MotAB+stator.">Cyclic di-GMP-mediated repression of swarming motility by Pseudomonas aeruginosa PA14 requires the MotAB stator.</a> Journal of Bacteriology. 197 (3), 420-430 (2015).</li><li>Heering, J., Alvarado, A., Ringgaard, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induction+of+cellular+differentiation+and+single+cell+imaging+of+Vibrio+parahaemolyticus+swimmer+and+swarmer+cells.">Induction of cellular differentiation and single cell imaging of Vibrio parahaemolyticus swimmer and swarmer cells.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (123), e55842 (2017).</li><li>Bru, J. L., Siryaporn, A., H&#248;yland-Kroghsbo, N. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Time-lapse+imaging+of+bacterial+swarms+and+the+collective+stress+response.">Time-lapse imaging of bacterial swarms and the collective stress response.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (159), e60915 (2020).</li><li>H&#246;lscher, T., 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=Monitoring+spatial+segregation+in+surface+colonizing+microbial+populations.">Monitoring spatial segregation in surface colonizing microbial populations.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (116), e54752 (2016).</li><li>Yeung, A. T., 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=Swarming+of+Pseudomonas+aeruginosa+is+controlled+by+a+broad+spectrum+of+transcriptional+regulators,+including+MetR.">Swarming of Pseudomonas aeruginosa is controlled by a broad spectrum of transcriptional regulators, including MetR.</a> Journal of Bacteriology. 191 (18), 5592-5602 (2009).</li><li>Delprato, A. M., Samadani, A., Kudrolli, A., Tsimring, L. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Swarming+ring+patterns+in+bacterial+colonies+exposed+to+ultraviolet+radiation.">Swarming ring patterns in bacterial colonies exposed to ultraviolet radiation.</a> Physical Review Letters. 87 (15), 158102 (2001).</li><li>Araujo Neto, L. A., Pereira, T. M., Silva, L. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+behavior,+growth,+and+swarming+formation+of+Escherichia+coli+and+Staphylococcus+aureus+in+culture+medium+modified+with+silver+nanoparticles.">Evaluation of behavior, growth, and swarming formation of Escherichia coli and Staphylococcus aureus in culture medium modified with silver nanoparticles.</a> Microbial Pathogenesis. 149, 104480 (2020).</li><li>Kearns, D. B., 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=Swarming+motility+in+undomesticated+Bacillus+subtilis.">Swarming motility in undomesticated Bacillus subtilis.</a> Molecular Microbiology. 49 (3), 581-590 (2003).</li><li>Kearns, D. B., Chu, F., Rudner, 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=Genes+governing+swarming+in+Bacillus+subtilis+and+evidence+for+a+phase+variation+mechanism+controlling+surface+motility.">Genes governing swarming in Bacillus subtilis and evidence for a phase variation mechanism controlling surface motility.</a> Molecular Microbiology. 52 (2), 357-369 (2004).</li><li>Wang, S., 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=Coordination+of+swarming+motility,+biosurfactant+synthesis,+and+biofilm+matrix+exopolysaccharide+production+in+Pseudomonas+aeruginosa.">Coordination of swarming motility, biosurfactant synthesis, and biofilm matrix exopolysaccharide production in Pseudomonas aeruginosa.</a> Applied and Environmental Microbiology. 80 (21), 6724-6732 (2014).</li></ol>

अर्ध-ठोस ढाल प्लेटों पर बैक्टीरियल स्वार्मिंग गतिशीलता की जांच एक चुनौतीपूर्ण कार्य 18,19,20 हो सकती है, क्योंकि इसमें सब्सट्रेट चिपचिपाहट, आर्द्रता और मध्यम घटक जैसे कई कारक शा?...

बैक्टीरियल स्वार्मिंग गतिशीलता एक पदार्थ की सतह पर जीवाणु कोशिकाओं के सामूहिक प्रवास को संदर्भित करती है। प्रयोगशाला 1 में विशेष रूप से तैयार किए गए अर्ध-ठोस आगर प्लेटों के अलावा, यह फेनोटाइप कुछ नरम सब्सट्रेट्स जैसे कि पशु ऊतक2, हाइड्रेटेड सतहों 3 और पौधों की जड़ों पर भी मनाया जाता है। जबकि एक अर्ध-ठोस सतह को जीवाणु झुंड के लिए मौलिक स्थितियों में से एक माना जाता है, कुछ प्रजातियों को अपनी झुकाव गतिशीलता का समर्थन करने के लिए ऊर्जा समृद्ध माध्यम की भी आवश्यकता होती है5। फ्लैगेला रोटेशन दोनों तैराकी और झुकाव गतिशीलता-तैराकी दोनों शक्तियों को एक तरल वातावरण के भीतर एककोशिकीय गतिशीलता का वर्णन करता है, जबकि झुंड अर्ध-ठोस सतहों पर एक माइक्रोबियल आबादी का तुल्यकालिक आंदोलन है।
सब्सट्रेट चिपचिपाहट जीवाणु गतिशीलता को प्रभावित करती है; रोगजनक रोगाणुओं के अध्ययन, जैसे कि हेलिकोबैक्टर पाइलोरी, से पता चला है कि रोगज़नक़ की गतिशीलता म्यूसिन परत चिपचिपाहट के आधार पर बदलती है, जो मानव मेजबान 6 में पर्यावरणीय अम्लीकरण से प्रभावित होती है। इन वातावरणों को दोहराने के लिए, 0.3% (डब्ल्यू / वी) से ऊपर आगर एकाग्रता का उपयोग करके पहले के अध्ययन सतह के झुंड में क्रमिक बदलाव को प्रभावित करने के लिए जीवाणु तैराकी गतिशीलता को प्रतिबंधित करते हैं। 1% (डब्ल्यू / वी) से ऊपर आगर एकाग्रता का उपयोग कई प्रजातियों की झुकाव गतिशीलता को रोकता है7। सतह पर गठित कॉलोनी पैटर्न विविध हैं, जिनमें फीचरलेस मैट 8, बैल की आंख9, डेंड्राइट्स 10 और भंवर 11 शामिल हैं।
हालांकि इस तरह के पैटर्न की प्रासंगिकता अस्पष्ट बनी हुई है, लेकिन वे पैटर्न पर्यावरण और रासायनिक cues12 पर निर्भर प्रतीत होते हैं। पर्यावरणीय संकेत तापमान, लवणता, प्रकाश और पीएच सहित विभिन्न पहलुओं को कवर करते हैं, जबकि रासायनिक संकेतों में माइक्रोबियल कोरम संवेदन अणुओं, जैव रासायनिक उपोत्पादों और पोषक तत्वों की उपस्थिति शामिल है। Autoinducer कोरम संवेदन सिग्नलिंग अणुओं जैसे AHL (N-hexanoyl-L homoserine lactone) surfactant13,14 के उत्पादन को विनियमित करके सतह swarming को प्रभावित कर सकते हैं। Resveratrol, एक phytoalexin यौगिक, जीवाणु swarming गतिशीलता 15 को प्रतिबंधित कर सकता है।
वर्तमान काम में, हम जंगली प्रकार Escherichia कोलाई K12 तनाव पर resveratrol के ढाल सांद्रता के प्रभाव की जांच करते हैं और इंजीनियर ई कोलाई K12-YdeH और स्यूडोमोनास एरुगिनोसा PAO1-YdeH प्रजातियों की arabinose-inducible swarming गतिशीलता की जांच करते हैं। YdeH एंजाइम का उत्पादन araBAD प्रमोटर के माध्यम से arabinose द्वारा प्रेरित किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप सेलुलर c-di-GMP गड़बड़ी होती है और बैक्टीरिया के झुंड गतिशीलता को प्रभावित करती है16,17। इस inducible swarming व्यवहार का अध्ययन ई कोलाई K12-YdeH और P. aeruginosa PAO1-YdeH उपभेदों के साथ arabinose ग्रेडिएंट झुंड प्लेटों का उपयोग करके किया जाता है।
ग्रेडिएंट झुंड प्लेटों को क्रमिक रूप से डबल-लेयर माध्यम (चित्रा 1 बी) को मजबूत करके तैयार किया जाता है। नीचे की परत में प्रेरक के साथ जोड़ा गया माध्यम शामिल है, जो एक प्रोप्ड-अप पेट्री डिश के एक तरफ डाला जाता है। नीचे की परत के ठोसीकरण पर, पेट्री डिश को एक सपाट सतह पर वापस कर दिया जाता है, जहां प्रेरक के बिना माध्यम वाली ऊपरी परत को प्लेट के दूसरी तरफ से जोड़ा जाता है। झुंड प्लेटों को पूरी तरह से ठोस करने के बाद, आइसोमेट्रिक रूप से व्यवस्थित होल्डिंग-कुओं को एक निश्चित लेआउट (चित्रा 1 सी) के बाद झुंड प्लेटों पर उबाऊ छेद द्वारा उत्पादित किया जाता है या मध्यम इलाज प्रक्रिया (पूरक चित्रा S1) के दौरान खूंटे वाले प्लेट कवर के 3 डी मुद्रित मॉडल का उपयोग करके कुओं को छापकर उत्पादित किया जाता है। एक जेल इमेजिंग सिस्टम का उपयोग विभिन्न समय बिंदुओं पर झुंड आकृति विज्ञान को कैप्चर करने के लिए किया जाता है (चित्रा 2)। ImageJ सॉफ़्टवेयर (पूरक चित्रा S2) का उपयोग करके सतह swarming का विश्लेषण सतह swarming प्रक्रिया (चित्रा 3) के मात्रात्मक परिणाम प्रदान करता है।
इस प्रकार, हम प्रेरकों की एकाग्रता सीमा के भीतर सतह के झुंड गतिशीलता का परीक्षण करने के लिए एक सरल विधि का प्रस्ताव करते हैं। इस विधि का उपयोग नीचे-परत माध्यम में प्रेरक को मिलाकर अन्य प्रेरकों की कई एकाग्रता प्रतिक्रियाओं का परीक्षण करने के लिए किया जा सकता है और इसे अन्य गतिशील प्रजातियों (जैसे, बैसिलस सबटिलिस, साल्मोनेला एंटेरिका, प्रोटियस मिराबिलिस, येर्सिनिया एंटरोकोलिटिका) पर लागू किया जा सकता है। यह दृष्टिकोण एक एकल रासायनिक प्रेरक की स्क्रीनिंग के लिए विश्वसनीय गुणात्मक और मात्रात्मक परिणाम प्रदान कर सकता है, और अधिक रासायनिक प्रेरकों का मूल्यांकन करने के लिए अलग-अलग प्लेटों को नियोजित किया जा सकता है।

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Agar</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>V900500</td>
			<td>500 g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ampicillin</td>
			<td>Solarbio</td>
			<td>A8180</td>
			<td>25 g, &#8805; 85% (GC)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge tube</td>
			<td>Corning</td>
			<td>430790</td>
			<td>15 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cryogenic vial</td>
			<td>Corning</td>
			<td>430488</td>
			<td>2 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethyl sulfoxide (DMSO)</td>
			<td>Aladdin</td>
			<td>D103272</td>
			<td>AR, &#62; 99% (GC)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L(+)-Arabinose</td>
			<td>Aladdin</td>
			<td>A106195</td>
			<td>98% (GC), 500 g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri dishes</td>
			<td>Bkman</td>
			<td>B-SLPYM90-15</td>
			<td>Plastic Petri dishes,circular,90 mm x 15 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Resveratrol</td>
			<td>Aladdin</td>
			<td>R107315</td>
			<td>99% (GC), 25 g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium chloride</td>
			<td>Macklin</td>
			<td>S805275</td>
			<td>AR, 99.5% (GC), 500 g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Square Petri dishes</td>
			<td>Bkman</td>
			<td>B-SLPYM130F</td>
			<td>Plastic Petri dishes, square, 13 mm x 13 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tryptone</td>
			<td>Thermo Scientific Oxoid</td>
			<td>LP0042</td>
			<td>500 g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Yeast extract</td>
			<td>Thermo Scientific Oxoid</td>
			<td>LP0021</td>
			<td>500 g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Equipments</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biochemical incubator</td>
			<td>Blue pard</td>
			<td>LRH-70</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tanon 5200multi imaging system</td>
			<td>Tanon</td>
			<td>5200CE</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermostatic water bath</td>
			<td>Jinghong</td>
			<td>DK-S28</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

quantifying bacterial surface swarming motility on inducer gradient plates

बैक्टीरियल स्वार्मिंग गतिशीलता एक आम सूक्ष्मजीवविज्ञानी फेनोटाइप है जिसका उपयोग जीवाणु समुदाय अर्ध-ठोस सतहों पर प्रवास करने के लिए करते हैं। प्रेरित झुकाव गतिशीलता की जांच में, एक प्रेरक की विशिष्ट एकाग्रता एक प्रजाति से वांछित प्रतिक्रियाओं को प्राप्त करने के लिए इष्टतम एकाग्रता सीमा के भीतर होने वाली घटनाओं की रिपोर्ट करने में सक्षम नहीं हो सकती है। कई सांद्रता वाले अर्धठोस प्लेटों का उपयोग आमतौर पर एक प्रेरक एकाग्रता सीमा के भीतर प्रतिक्रिया की जांच करने के लिए किया जाता है। हालांकि, अलग-अलग अर्ध-ठोस प्लेटें गैर-समान ठोसीकरण समय के कारण प्रत्येक प्लेट के भीतर मध्यम चिपचिपाहट और नमी सामग्री में भिन्नताओं को बढ़ाती हैं।
यह पेपर एक एकल ग्रेडिएंट प्लेट पर सतह की गतिशीलता का एक साथ परीक्षण करने के लिए एक-चरणीय विधि का वर्णन करता है, जहां सममितीय रूप से व्यवस्थित परीक्षण कुओं ने बहु-एकाग्रता प्रतिक्रियाओं के एक साथ अधिग्रहण की अनुमति दी है। वर्तमान काम में, Escherichia coli K12 और Pseudomonas aeruginosa PAO1 की सतह swarming इस तरह resveratrol और arabinose के रूप में inducers की एक एकाग्रता ढाल के जवाब में मूल्यांकन किया गया था। समय-समय पर, झुंड morphologies पूरी सतह swarming प्रक्रिया पर कब्जा करने के लिए एक इमेजिंग प्रणाली का उपयोग कर छवि बनाई गई थी।
झुंड morphologies के मात्रात्मक माप ImageJ सॉफ्टवेयर का उपयोग कर अधिग्रहित किया गया था, झुंड क्षेत्र की analyzable जानकारी प्रदान करते हैं. यह पेपर एक सरल ग्रेडिएंट झुंड प्लेट विधि प्रस्तुत करता है जो सतह के झुंड पर प्रेरकों के प्रभावों के बारे में गुणात्मक और मात्रात्मक जानकारी प्रदान करता है, जिसे मोटिल बैक्टीरियल प्रजातियों की एक विस्तृत श्रृंखला पर अन्य प्रेरकों के प्रभावों का अध्ययन करने के लिए बढ़ाया जा सकता है।

ग्रेडिएंट झुंड प्लेटों की तैयारी, इनोक्यूलेशन, और इनक्यूबेशन से मिलकर वर्कफ़्लो चित्र 1B में दिखाया गया है। ग्रेडिएंट स्वैम प्लेटों को उत्पन्न करने के लिए, नीचे-परत माध्यम को क्षैतिज विमान (...

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Quantifying Bacterial Surface Swarming Motility on Inducer Gradient Plates

यहां, हम एक साथ कई एकाग्रता प्रतिक्रियाओं को प्राप्त करते हुए बैक्टीरियल स्वार्मिंग गतिशीलता का मूल्यांकन करने के लिए प्रेरक ग्रेडिएंट प्लेटों के उपयोग का वर्णन करते हैं।

Inducer Gradient प्लेट्स पर बैक्टीरियल सतह swarming गतिशीलता परिमाणित करना

Bacterial swarming motility is a common microbiological phenotype that bacterial communities use to migrate over semisolid surfaces. In investigations of ...

प्रोटोकॉल एक साथ एक अर्ध-ठोस आगर पर विभिन्न प्रेरक सांद्रता के लिए जीवाणु swarming प्रतिक्रियाओं को ट्रैक करता है। यह लागत प्रभावी तरीके से हासिल किया जाता है। यह उच्च थ्रूपुट स्क्रीनिंग तकनीक माइक्रोकेमोटैक्टिक प्रतिक्रियाओं का निरीक्षण करने के लिए विभिन्न प्रेरक सांद्रता के साथ आगर की आवश्यकता को नकारती है।तकनीक दवा स्क्रीनिंग के लिए डिज़ाइन की गई है और माइक्रोपैथोजेन एसडी प्रतिक्रियाओं का निरीक्षण करने के लिए भी है। इसके अलावा, इसका उपयोग मानव मेजबान में विभिन्न जैव रासायनिक संकेतों के लिए माइक्रोरेस्पॉन्स का अध्ययन करने के लिए किया जा सकता है। यह विधि बैक्टीरियल chemotaxis में अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकते हैं।बैक्टीरिया रासायनिक attractants के विभिन्न सांद्रता का जवाब देंगे जिन्हें सकारात्मक केमोटैक्सिस या रासायनिक विकर्षकों के रूप में जाना जाता है जिन्हें नकारात्मक केमोटैक्सिस के रूप में जाना जाता है। पुनरुत्पादन के मुद्दे को रोकने के लिए निचली परत के जेल कोण के बीच भिन्नताओं से बचने के लिए एक सावधानीपूर्वक तैयार सेट अप आवश्यक है। शुरू करने के लिए, दाग और प्रेरक नामों के साथ 13 से 13 सेंटीमीटर वर्ग पेट्री व्यंजन लेबल करें।फिर ढक्कन के किनारे पर व्यंजनों को सहारा दें। गर्म नीचे परत माध्यम के लिए arabinose समाधान जोड़ें. गर्म नीचे परत माध्यम के 40 milliliters जोड़ें.नीचे की परत माध्यम को एक लैमिनर प्रवाह हुड के अंदर एक घंटे के लिए खुला इलाज करने की अनुमति दें। एक बार जब नीचे की परत पूरी तरह से ठोस हो जाती है, तो ढक्कन को हटा दें और एक लैमिनर प्रवाह हुड के अंदर पेट्री व्यंजन रखें। एक motorized पिपेट फिल्टर का उपयोग कर गर्म ऊपरी परत माध्यम के 40 milliliters जोड़ें।डबल लेयर प्लेटों को कवर किया गया और एक घंटे के लिए अबाधित करें, फिर उन्हें 24 घंटे के लिए चार डिग्री सेल्सियस पर स्टोर करें। एक अच्छी तरह से ठोस ढाल प्लेट के नीचे चिह्नित A4 कागज जगह. चिह्नित स्थिति में अर्ध-ठोस मध्यम सतह में एक 100 माइक्रोलीटर पिपेट टिप के व्यापक पक्ष को धक्का दें और पिपेट टिप को तब तक दबाएं जब तक कि यह ऊपरी परत माध्यम के नीचे तक न पहुंच जाए।जब टिप नीचे को छूती है, तो टिप पर किसी भी ऊर्ध्वाधर बल को लागू करना बंद कर दें और बेलनाकार की सामग्री को अच्छी तरह से अलग करने के लिए टिप को धीरे से घुमाएं। क्षैतिज रूप से एक छोटी दूरी के साथ पिपेट टिप को स्थानांतरित करने के लिए संकीर्ण जगह में airflow की अनुमति देने के लिए एक तरफ सेट संकीर्ण जगह में. टिप के अंदर गैस के प्रवाह को अवरुद्ध करने के लिए तर्जनी के साथ टिप को दबाएं।टिप को लंबवत रूप से बाहर खींचें, इसे बाहर खींचते समय टिप में अच्छी तरह से सामग्री रखें। हर कुएं में रातोंरात विकास संस्कृति के 80 माइक्रोलीटर जोड़ें। झुंड प्लेटों को हर 12 घंटे में एक बार में इनक्यूबेटर से बाहर निकालें और उन्हें जेल इमेजिंग सिस्टम में रखें।जेल इमेजिंग मोड का चयन करें, सफेद प्रकाश के लिए झुंड प्लेट को उजागर करें, और झुंड का एक स्पष्ट दृश्य प्राप्त करने के लिए फोकल लंबाई को समायोजित करें। 300 मिलीसेकंड के लिए एक्सपोज़र समय को समायोजित करके सटीक अवलोकन के लिए swarms की चमक को बढ़ाने। पृष्ठभूमि प्रकाश से हस्तक्षेप को कम करने के लिए थ्रेशोल्ड समायोजित करें।आगे के विश्लेषण के लिए छवि फ़ाइल सहेजें। किसी txt फ़ाइल में इमेजिंग समय, प्रेरक प्रकार, ग्रेडिएंट ओरिएंटेशन और उपभेदों को रिकॉर्ड करें. क्लिक करें,प्रक्रिया, फिर छायाएँ छवि की तीक्ष्णता को बढ़ाने के लिए।छवि को संसाधित करने के लिए बैच द्वारा पीछा की जाने वाली प्रक्रिया पर क्लिक करें। फिर प्रक्रिया, छाया, और दक्षिण पर क्लिक करके एक संदर्भ के रूप में एक छवि को संसाधित करें। बैच प्रक्रिया विंडो खोलने के लिए प्रक्रिया, बैच, मैक्रो क्लिक करें।विंडो में प्रदर्शित आदेशों की खोज करें. आउटपुट फ़ाइल पते में मूल छवियों का फ़ोल्डर पता बैच प्रक्रिया विंडो में प्रक्रिया क्लिक करके टाइप करें। व्यक्तिगत रूप से swarms का चयन करने के लिए छड़ी ट्रेसिंग उपकरण का उपयोग करें और सहिष्णुता को समायोजित करने के लिए छड़ी ट्रेसिंग उपकरण पर डबल क्लिक करें जब तक कि उत्पन्न रेखा झुंड सीमा को सही ढंग से फिट नहीं करती है।Analyze पर क्लिक करें, फिर क्षेत्र मूल्य निर्यात करने के लिए मापें। ई.कोलाई K12 YdeH arabinose ढाल प्लेटों पर परीक्षण किया गया था आसन्न कुओं के बीच होने वाले ओवरलैप के साथ सतह swarming प्रक्रिया को प्रदर्शित करने के लिए इस्तेमाल किया. तीन परीक्षण कुओं के साथ एक प्लेट ने गैर-अतिव्यापी सीमाओं के गठन को सक्षम किया।P.aeruginosa PAO1 YdeH swarming गतिशीलता को सबसे कम एकाग्रता से बढ़ी हुई arabinose एकाग्रता के साथ बढ़ावा दिया गया था, लेकिन धीरे-धीरे उच्च सांद्रता arabinose सांद्रता के साथ प्रतिबंधित। ई कोलाई K12 जंगली प्रकार उपभेदों 400 माइक्रोलीटर एकाग्रता सीमा के लिए शून्य के भीतर resveratrol ढाल प्लेटों पर परीक्षण resveratrol एकाग्रता में वृद्धि के साथ swarming गतिशीलता का एक मामूली प्रतिबंध से पता चला. झुंड क्षेत्रों ImageJ सॉफ्टवेयर द्वारा परिमाणित किया गया था.swarming वक्र एकाधिक एकाग्रता प्रतिक्रियाओं को प्रदर्शित किया। इस प्रक्रिया का सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा एक डबल परत झुंड प्लेट का निर्माण कर रहा है जिसमें प्रेरकों की एक विशिष्ट एकाग्रता सीमा है। यह विधि शोधकर्ताओं को एक विशिष्ट एकाग्रता सीमा के भीतर प्रेरित सतह की जांच करने और झुंड पर अन्य प्रेरकों और घटकों के प्रभावों को मापने में सक्षम बनाती है।

Research

JoVE Journal

Biochemistry

Time-resolved ElectroSpray Ionization Hydrogen-deuterium Exchange Mass Spectrometry for Studying Protein Structure and Dynamics

प्रोटीन संरचना और गतिशीलता के अध्ययन के लिए समय का समाधान electrospray ionization हाइड्रोजन-ड्यूटेरियम एक्सचेंज मास स्पेक्ट्रोमेट्री

Intrinsically disordered proteins (IDPs) have long been a challenge to structural biologists due to their lack of stable secondary structure elements. ...

A Simple Method for High Throughput Chemical Screening in Caenorhabditis Elegans

A Simple Method for High Throughput Chemical Screening in Caenorhabditis Elegans

Caenorhabditis एलिगेंस में उच्च प्रवाह रासायनिक स्क्रीनिंग के लिए एक सरल तरीका

Caenorhabditis elegans is a useful organism for testing chemical effects on physiology. Whole organism small molecule screens offer significant advantages ...

Assessing the Viability of a Synthetic Bacterial Consortium on the In Vitro Gut Host-microbe Interface

Assessing the Viability of a Synthetic Bacterial Consortium on the In Vitro Gut Host-microbe Interface

इन विट्रो आंत मेजबान-सूक्ष्म जीव इंटरफेस पर एक सिंथेटिक बैक्टीरियल कंसोर्टियम की व्यवहार्यता का आकलन

The interplay between host and microbiota has been long recognized and extensively described. The mouth is similar to other sections of the ...

Isolation of Glomeruli and In Vivo Labeling of Glomerular Cell Surface Proteins

Isolation of Glomeruli and In Vivo Labeling of Glomerular Cell Surface Proteins

अलगाव की Glomeruli और Vivo में Glomerular सेल सतह प्रोटीन की लेबलिंग

Proteinuria results from the disruption of the glomerular filter that is composed of the fenestrated endothelium, glomerular basement membrane, and ...

Visualizing Surface T-Cell Receptor Dynamics Four-Dimensionally Using Lattice Light-Sheet Microscopy

कल्पना सतह टी-सेल रिसेप्टर गतिशीलता चार आयामी जाली लाइट-शीट माइक्रोस्कोपी का उपयोग कर

The signaling and function of a cell are dictated by the dynamic structures and interactions of its surface receptors. To truly understand the ...

A Planarian Motility Assay to Gauge the Biomodulating Properties of Natural Products

प्राकृतिक उत्पादों के बायोमोड्यूलिंग गुणों को मापने के लिए एक प्लैनेरियन मोटिविटी परख

A straightforward, controllable means of using the non-parasitic planarian, Dugesia tigrina, a free-living aquatic flatworm, to study the stimulant and ...

Cell Fractionation of U937 Cells by Isopycnic Density Gradient Purification

आइसोपिनिक घनत्व ढाल शुद्धिकरण द्वारा यू 937 कोशिकाओं का सेल फ्रैक्शनेशन

This protocol describes a method to obtain subcellular protein fractions from mammalian cells using a combination of detergents, mechanical lysis, and ...

Myosin-Specific Adaptations of In vitro Fluorescence Microscopy-Based Motility Assays

इन विट्रो फ्लोरेसेंस माइक्रोस्कोपी-आधारित गतिशीलता परख के मायोसिन-विशिष्ट अनुकूलन

Myosin proteins bind and interact with filamentous actin (F-actin) and are found in organisms across the phylogenetic tree. Their structure and enzymatic ...

Density Gradient Ultracentrifugation for Investigating Endocytic Recycling in Mammalian Cells

स्तनधारी कोशिकाओं में एंडोसाइटिक रीसाइक्लिंग की जांच के लिए घनत्व ढाल अल्ट्रासेंट्रफ्यूगेशन

Endosomal trafficking is an essential cellular process that regulates a broad range of biological events. Proteins are internalized from the plasma ...

Polysome Profiling without Gradient Makers or Fractionation Systems

ग्रेडिएंट मेकर्स या फ्रैक्शनेशन सिस्टम के बिना पॉलीसोम प्रोफाइलिंग

Polysome fractionation by sucrose density gradient centrifugation is a powerful tool that can be used to create ribosome profiles, identify specific mRNAs ...