Name: isolation and characterization of the natural microbiota of the model nematode caenorhabditis elegans
Uploaded: 2022-08-17T14:10:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Isolation and Characterization of the Natural Microbiota of the Model Nematode Caenorhabditis elegans at JoVE.com

우리는 독일 과학 재단 (메타 유기체의 기원과 기능에 관한 공동 연구 센터 1182의 프로젝트 A1.1 및 A1.2)의 재정 지원을 인정합니다. Schulenburg 연구소의 조언과 지원에 감사드립니다.

1. 완충액 및 배지의 제조
<ol><li>플라스크에 5.85 g의 NaCl, 1.123 g의 K2HPO4, 5.926 g의 KH2PO4, 및 1 L의 탈이온화된 H2O를 첨가하고, 121°C에서 20분 동안 오토클레이브함으로써 S-완충액을 제조한다.</li>
	<li>1.2%(w/v) 하이드록시메틸셀룰로오스(배지의 점도를 유발하는 물질), 5mg/mL 콜레스테롤, 1mMMgSO4, 1mMCaCl2 및 0.1%(v/v) 아세톤을 포함하는 S-...

<ol>
	<li>Schulenburg, H., F&#233;lix, M. -. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+natural+biotic+environment+of+Caenorhabditis+elegans.">The natural biotic environment of Caenorhabditis elegans.</a> Genetics. 206 (1), 55-86 (2017).</li><li>Petersen, C., Dirksen, P., Prahl, S., Strathmann, E. A., Schulenburg, 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+prevalence+of+Caenorhabditis+elegans+across+1.5+years+in+selected+North+German+locations:+the+importance+of+substrate+type,+abiotic+parameters,+and+Caenorhabditis+competitors.">The prevalence of Caenorhabditis elegans across 1.5 years in selected North German locations: the importance of substrate type, abiotic parameters, and Caenorhabditis competitors.</a> BMC Ecology. 14 (1), 4 (2014).</li><li>Petersen, 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=Travelling+at+a+slug's+pace:+possible+invertebrate+vectors+of+Caenorhabditis+nematodes.">Travelling at a slug's pace: possible invertebrate vectors of Caenorhabditis nematodes.</a> BMC Ecology. 15 (1), 19 (2015).</li><li>Berg, M., 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=Assembly+of+the+Caenorhabditis+elegans+gut+microbiota+from+diverse+soil+microbial+environments.">Assembly of the Caenorhabditis elegans gut microbiota from diverse soil microbial environments.</a> The ISME Journal. 10 (8), 1998-2009 (2016).</li><li>Samuel, B. S., Rowedder, H., Braendle, C., F&#233;lix, M. -. A., Ruvkun, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Caenorhabditis+elegans+responses+to+bacteria+from+its+natural+habitats.">Caenorhabditis elegans responses to bacteria from its natural habitats.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 113 (27), 3941-3949 (2016).</li><li>Dirksen, P., 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=The+native+microbiome+of+the+nematode+Caenorhabditis+elegans:+gateway+to+a+new+host-microbiome+model.">The native microbiome of the nematode Caenorhabditis elegans: gateway to a new host-microbiome model.</a> BMC Biology. 14 (1), 38 (2016).</li><li>Johnke, J., Dirksen, P., Schulenburg, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Community+assembly+of+the+native+C.+elegans+microbiome+is+influenced+by+time,+substrate+and+individual+bacterial+taxa.">Community assembly of the native C. elegans microbiome is influenced by time, substrate and individual bacterial taxa.</a> Environmental Microbiology. 22 (4), 1265-1279 (2020).</li><li>Zhang, F., 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=Caenorhabditis+elegans+as+a+model+for+microbiome+research.">Caenorhabditis elegans as a model for microbiome research.</a> Frontiers in Microbiology. 8, 485 (2017).</li><li>Dirksen, P., 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=CeMbio+-+The+Caenorhabditis+elegans+microbiome+resource.">CeMbio - The Caenorhabditis elegans microbiome resource.</a> G3 Genes|Genomes|Genetics. 10 (9), 3025-3039 (2020).</li><li>Zimmermann, J., 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=The+functional+repertoire+contained+within+the+native+microbiota+of+the+model+nematode+Caenorhabditis+elegans.">The functional repertoire contained within the native microbiota of the model nematode Caenorhabditis elegans.</a> The ISME Journal. 14 (1), 26-38 (2019).</li><li>Kissoyan, K. A. 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=Exploring+effects+of+C.+elegans+protective+natural+microbiota+on+host+physiology.">Exploring effects of C. elegans protective natural microbiota on host physiology.</a> Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 12, 775728 (2022).</li><li>Zhang, F., 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=Natural+genetic+variation+drives+microbiome+selection+in+the+Caenorhabditis+elegans+gut.">Natural genetic variation drives microbiome selection in the Caenorhabditis elegans gut.</a> Current Biology. 31 (12), 2603-2618 (2021).</li><li>Berg, M., 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=TGF&#946;/BMP+immune+signaling+affects+abundance+and+function+of+C.+elegans+gut+commensals.">TGF&#946;/BMP immune signaling affects abundance and function of C. elegans gut commensals.</a> Nature Communications. 10 (1), 604 (2019).</li><li>Kissoyan, K. A. 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=Natural+C.+elegans+microbiota+protects+against+infection+via+production+of+a+cyclic+lipopeptide+of+the+viscosin+group.">Natural C. elegans microbiota protects against infection via production of a cyclic lipopeptide of the viscosin group.</a> Current Biology. 29 (6), 1030-1037 (2019).</li><li>Watson, E., MacNeil, L. T., Arda, H. E., Zhu, L. J., Walhout, A. J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integration+of+metabolic+and+gene+regulatory+networks+modulates+the+C.+elegans+dietary+response.">Integration of metabolic and gene regulatory networks modulates the C. elegans dietary response.</a> Cell. 153 (1), 253-266 (2013).</li><li>Watson, E., 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=Interspecies+systems+biology+uncovers+metabolites+affecting+C.+elegans+gene+expression+and+life+history+traits.">Interspecies systems biology uncovers metabolites affecting C. elegans gene expression and life history traits.</a> Cell. 156 (4), 759-770 (2014).</li><li>MacNeil, L. T., Watson, E., Arda, H. E., Zhu, L. J., Walhout, A. J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diet-induced+developmental+acceleration+independent+of+TOR+and+insulin+in+C.+elegans.">Diet-induced developmental acceleration independent of TOR and insulin in C. elegans.</a> Cell. 153 (1), 240-252 (2013).</li><li>O'Donnell, M. P., Fox, B. W., Chao, P. -. H., Schroeder, F. C., Sengupta, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+neurotransmitter+produced+by+gut+bacteria+modulates+host+sensory+behaviour.">A neurotransmitter produced by gut bacteria modulates host sensory behaviour.</a> Nature. 583 (7816), 415-420 (2020).</li><li>Snoek, B. 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=A+multi-parent+recombinant+inbred+line+population+of+C.+elegans+allows+identification+of+novel+QTLs+for+complex+life+history+traits.">A multi-parent recombinant inbred line population of C. elegans allows identification of novel QTLs for complex life history traits.</a> BMC Biology. 17 (1), 24 (2019).</li><li>Avery, L., Shtonda, B. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Food+transport+in+the+C.+elegans+pharynx.">Food transport in the C. elegans pharynx.</a> Journal of Experimental Biology. 206 (14), 2441-2457 (2003).</li><li>Zhang, J., 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=A+delicate+balance+between+bacterial+iron+and+reactive+oxygen+species+supports+optimal+C.+elegans+development.">A delicate balance between bacterial iron and reactive oxygen species supports optimal C. elegans development.</a> Cell Host &amp; Microbe. 26 (3), 400-411 (2019).</li><li>Petersen, 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=Ten+years+of+life+in+compost:+temporal+and+spatial+variation+of+North+German+Caenorhabditis+elegans+populations.">Ten years of life in compost: temporal and spatial variation of North German Caenorhabditis elegans populations.</a> Ecology and Evolution. 5 (16), 3250-3263 (2015).</li><li>F&#233;lix, M. -. A., Duveau, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Population+dynamics+and+habitat+sharing+of+natural+populations+of+Caenorhabditis+elegans+and+C.+briggsae.">Population dynamics and habitat sharing of natural populations of Caenorhabditis elegans and C. briggsae.</a> BMC Biology. 10 (1), 59 (2012).</li><li>Barri&#232;re, A., F&#233;lix, M. -. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temporal+dynamics+and+linkage+disequilibrium+in+natural+Caenorhabditis+elegans+populations.">Temporal dynamics and linkage disequilibrium in natural Caenorhabditis elegans populations.</a> Genetics. 176 (2), 999-1011 (2007).</li><li>Dolgin, E. S., F&#233;lix, M. -. A., Cutter, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hakuna+Nematoda:+genetic+and+phenotypic+diversity+in+African+isolates+of+Caenorhabditis+elegans+and+C.+briggsae.">Hakuna Nematoda: genetic and phenotypic diversity in African isolates of Caenorhabditis elegans and C. briggsae.</a> Heredity. 100 (3), 304-315 (2008).</li><li>Douglas, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simple+animal+models+for+microbiome+research.">Simple animal models for microbiome research.</a> Nature Reviews Microbiology. 17 (12), 764-775 (2019).</li><li>Barri&#232;re, A., F&#233;lix, M. -. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+of+C.+elegans+and+related+nematodes.">Isolation of C. elegans and related nematodes.</a> WormBook. , 1-19 (2014).</li><li>Weisburg, W. G., Barns, S. M., Pelletier, D. A., Lane, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=16S+ribosomal+DNA+amplification+for+phylogenetic+study.">16S ribosomal DNA amplification for phylogenetic study.</a> Journal of Bacteriology. 173 (2), 697-703 (1991).</li><li>Brenner, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+genetics+of+Caenorhabditis+elegans.">The genetics of Caenorhabditis elegans.</a> Genetics. 77 (1), 71-94 (1974).</li><li>Crombie, T. 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=Local+adaptation+and+spatiotemporal+patterns+of+genetic+diversity+revealed+by+repeated+sampling+of+Caenorhabditis+elegans+across+the+Hawaiian+Islands.">Local adaptation and spatiotemporal patterns of genetic diversity revealed by repeated sampling of Caenorhabditis elegans across the Hawaiian Islands.</a> Molecular Ecology. 31 (8), 2327-2347 (2022).</li><li>Haber, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evolutionary+history+of+Caenorhabditis+elegans+inferred+from+microsatellites:+Evidence+for+spatial+and+temporal+genetic+differentiation+and+the+occurrence+of+outbreeding.">Evolutionary history of Caenorhabditis elegans inferred from microsatellites: Evidence for spatial and temporal genetic differentiation and the occurrence of outbreeding.</a> Molecular Biology and Evolution. 22 (1), 160-173 (2004).</li><li>Watson, E., 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=Metabolic+network+rewiring+of+propionate+flux+compensates+vitamin+B12+deficiency+in+C.+elegans.">Metabolic network rewiring of propionate flux compensates vitamin B12 deficiency in C. elegans.</a> eLife. 5, 17670 (2016).</li></ol>

선충류 Caenorhabditis elegans는 생물학적 연구에서 가장 집중적으로 연구 된 모델 유기체 중 하나입니다. 그것은 원래 신경계의 발달과 기능을 이해하기 위해 1960 년대 시드니 브레너 (Sydney Brenner)에 의해 소개되었습니다29. 그 이후로 C. elegans는 행동 생물학, 신경 생물학, 노화, 진화 생물학, 세포 생물학, 발생 생물학 및 면역학을 포함한 모든 생물학적 분야에서 기본 과?...

자연에서 C. elegans는 일반적으로 썩은 식물 물질, 특히 사과와 같은 썩은 과일이나 퇴비 더미에서 발견됩니다1. 또한 민달팽이 및 나무 줄기 2,3과 같은 특정 무척추 동물 숙주와 관련이 있습니다. 이 서식지는 미생물이 풍부하여 벌레의 먹이 역할을 할뿐만 아니라 미생물과 안정적인 연관성을 형성 할 수 있습니다. 자연적으로 관련된 미생물의 다양성에 대한 정보는 2016 4,5,6 년에만 발표되었습니다. 그 이후로, 이것들과 최근의 몇 가지 연구에서만 C. elegans가 다양한 박테리아 및 곰팡이와 관련이 있음이 밝혀졌으며, 가장 일반적으로 슈도모나스, 엔테로박터, 오크로박트룸, 에르위니아, 코마모나스, 글루코노박터 및 기타 여러 박테리아를 포함합니다 6,7,8. 여러 관련 박테리아가 벌레 내장을 안정적으로 식민지화할 수 있지만 모두 6,9,10,11,12는 아닙니다. 그들은 영양을 제공하고 병원체 및 기타 스트레스 요인으로부터 보호하며 재생산 속도, 발달 또는 행동 반응과 같은 중심 생활사 특성에 영향을 미칠 수 있기 때문에 C. elegans 생물학에 대한 우리의 이해에 매우 중요할 것입니다.
예를 들어, 슈도모나스, 오크로박트룸, 엔테로박터 또는 글루코노박터 속의 자연적으로 연관된 분리물은 별개의 방식으로 병원체 감염 및 사멸로부터 웜을 보호할 수 있습니다 5,6,11,13,14. Comamonas 속의 특정 분리물은 선충 식이 반응, 발달, 수명 및 생식력에 영향을 미칩니다15,16,17. 프로비덴시아 박테리아는 신경 조절제 티라민을 생성하여 숙주 신경계 활동과 그에 따른 행동 반응을 조절합니다18. 다양한 자연 관련 박테리아 세트가 인구 증가율, 출산율 및 행동 반응 5,6,9,11,19에 영향을 미치는 것으로 입증되었습니다.
현재까지 서식지와 지리적 위치에 걸친 토착 C. elegans 미생물총의 정확한 다양성과 일관성은 완전히 이해되지 않았으며 환경에서 벌레와 미생물 사이의 추가 연관성은 아직 밝혀지지 않았습니다. 이전의 여러 연구에서는 일부 토양 환경, 자연 C. elegans 서식지 또는 메소 코즘 실험 (즉, 자연 서식지를 재현하는 실험실 기반 환경)에서 분리 된 박테리아 균주를 C. elegans 실험실 균주 4,5,20과 함께 사용했습니다. 이러한 연구가 특정 선충 형질(예: 선충 대사21)에 대한 미생물의 영향에 대한 새로운 통찰력을 얻었음에도 불구하고 자연에서 C. elegans 생물학에 대한 이러한 상호 작용의 관련성은 불분명합니다. 따라서이 원고는 C. elegans를 자연에서 직접 분리하고 단일 벌레와 벌레 그룹 모두에서 자연적으로 관련된 미생물을 분리하고 특성화하는 방법을 설명합니다. 설명 된 방법은 천연 C. elegans 및 그 토착 미생물군 2,6,7의 분리 및 특성화를 위해 이전에 사용 된 절차의 업데이트 및 개선 된 버전입니다. C. elegans가 전 세계적으로 (특히 썩은 과일, 온대 지역 및 가을)의 분해 식물 물질에서 널리 발견된다는 점을 고려할 때,1,2,22,23,24,25,이 프로토콜은 C. elegans 관련에 관심이있을 때마다 모든 실험실에서 적용 할 수 있습니다. 자연적으로 관련된 미생물에 대한 특성과 따라서 더 자연스럽게 관련된 맥락. 후자는 다른 숙주 시스템의 다양성에서 관련 미생물이 다양한 생활사 특성에 영향을 미칠 수 있다는 것이 알려져 있기 때문에 선충의 생물학을 완전히 이해하는 데 중추적입니다.26, 현재 거의 모든 생명 과학 분야의 수많은 C. elegans 연구에서 크게 무시되는 측면입니다.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>COMSOL</td>
			<td>COMSOL</td>
			<td></td>
			<td>multiphysics simulation software</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

isolation and characterization of the natural microbiota of the model nematode caenorhabditis elegans

선충류 Caenorhabditis elegans는 자연에서 다양한 미생물과 상호 작용합니다. 일반적으로 C. elegans 는 썩은 식물 물질, 특히 사과와 같은 썩은 과일이나 퇴비 더미에서 흔히 발견됩니다. 또한 민달팽이 및 나무 줄기와 같은 특정 무척추 동물 숙주와 관련이 있습니다. 이 서식지는 미생물이 풍부하여 C. elegans 의 먹이로 사용되며 선충류 장을 지속적으로 식민지화 할 수 있습니다. 현재까지 서식지와 지리적 위치에 걸친 토착 C. elegans 미생물총의 정확한 다양성과 일관성은 완전히 이해되지 않았습니다. 여기에서는 C. elegans를 자연에서 분리하고 웜의 미생물을 특성화하는 데 적합한 접근법을 설명합니다. 선충류는 퇴비 재료, 썩은 사과, 민달팽이에서 쉽게 분리하거나 퇴비 더미에 사과를 놓아 끌 수 있습니다. 북반구에서 C. elegans 를 찾는 가장 좋은시기는 9 월에서 11 월까지입니다. 웜은 기질을 완충 용액에 담그고 선충을 수집하고 후속 분석을 위해 선충 성장 배지 또는 PCR 완충액으로 옮겨 수집된 기질 물질에서 씻어낼 수 있습니다. 우리는 또한 샘플을 사용하여 벌레 관련 미생물을 분리 및 정제하고 미생물군 군집 구성의 16S 리보솜 RNA 분석을 위해 벌레를 처리하는 방법을 설명합니다. 전반적으로, 설명 된 방법은 서식지와 지리적 위치에 걸쳐 C. elegans 미생물 총의 특성화에 대한 새로운 연구를 자극 할 수 있으므로 향후 기능 연구의 기초로서 선충 미생물의 다양성과 안정성에 대한 포괄적 인 이해를 얻는 데 도움이 될 수 있습니다.

선충류 C. elegans는 사과와 같은 분해 과일 및 퇴비 샘플에서 자주 발견됩니다. 북부 독일에서는 C. elegans와 동종 종 (특히 C. remanei뿐만 아니라 C. briggsae)이 주로 9 월부터11 월 2 일까지 발견됩니다. 선충류는 분해되는 식물 물질, 특히 사과 나 배와 같은 썩은 과일과 퇴비, 특히 높은 수준의 분해를 나타내는 물질에서 가장 흔하게 발견됩니다. 과일 및 퇴비 ...

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Isolation and Characterization of the Natural Microbiota of the Model Nematode Caenorhabditis elegans

Caenorhabditis elegans 는 생물학의 주요 모델 종 중 하나이지만 거의 모든 연구는 자연적으로 관련된 미생물이없는 상태에서 수행됩니다. 여기에 설명 된 방법은 미래의 기능적 C. elegans 연구의 기초로서 관련 미생물의 다양성에 대한 이해를 향상시키는 데 도움이 될 것입니다.

모델 선충 Caenorhabditis elegans의 자연 미생물 총의 분리 및 특성화

The nematode Caenorhabditis elegans interacts with a large diversity of microorganisms in nature. In general, C. elegans is commonly found in rotten plant ...

이 프로토콜은 C.elegans의 천연 미생물에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다. 동시에, 분리 된 미생물은 미생물 군-숙주 상호 작용 및 C.elegans 생물학을 특성화하기 위해 통제 된 실험실 실험에 사용될 수 있습니다. 이 프로토콜은 자연에서 C.elegans와 관련된 미생물을 분리하는 데 중점을 두므로 보다 자연스러운 맥락에서 이 중요한 모델 숙주의 생물학을 이해하는 데 중요합니다.다른 선충류와 비교하여 Caenorhabditis의 출현에 익숙해지는 것이 도움이 될 것입니다. 해부 범위 내에서 파이펫팅하는 것은 처음에는 어려울 수 있지만 연습이 도움이 될 것입니다. 퇴비 또는 썩은 과일과 같은 환경 샘플을 별도의 비닐 봉지, 튜브 또는 깨끗한 용기에 수집하는 것으로 시작하십시오.수집 된 환경 샘플 조각을 멸균 된 9cm 빈 페트리 접시에 고르게 펴고 약 20ml의 멸균 점성 배지를 추가하여 샘플을 배지로 덮습니다. 해부 현미경으로 Caenorhabditis elegans 및 관련 선충류를 분리하는 지침에 따라 Caenorhabditis 선충류를 검색하십시오. 20-100 마이크로 리터 피펫을 사용하여 플레이트에서 Caenorhabditis 선충류를 포함하는 가능한 가장 적은 양의 액체를 수집하고 1-3 밀리리터의 멸균 M9T가 들어있는 3 센티미터 페트리 접시로 옮깁니다.벌레 개체군을 확립하기 위해 개별 벌레를 선충 성장 배지 또는 NGM이있는 판으로 옮길 수 있습니다. 선충류를 씻고 선충류 외부에 존재하는 미생물을 제거하려면 M9T에서 10-15 분 동안 배양하십시오. 선충류가 들어있는 가능한 한 적은 양의 액체를 피펫팅하여 1-3 밀리리터의 신선한 M9T가 들어있는 새로운 멸균 3 센티미터 페트리 접시로 옮깁니다.선충 관련 미생물의 편견 없는 식별을 위해 직경 1mm의 멸균 비드 약 3개가 있는 96웰 플레이트를 준비하고 웰당 19.5마이크로리터의 PCR 완충액과 0.5마이크로리터의 프로테이나제 K의 혼합물을 추가합니다. 세척 된 단일 선충류를 가능한 한 적은 액체로 각 우물로 옮깁니다. 이송된 선충류를 비드 균질기를 사용하여 30 헤르츠에서 3분 동안 분해하고 플레이트 또는 튜브를 8, 000 G에서 실온에서 10초 동안 원심분리하여 액체를 바닥으로 가져옵니다.C.elegans를 식별하려면 PCR 사이클러에서 샘플을 섭씨 50도에서 1시간, 섭씨 95도에서 15분 동안 가열하여 개별 선충류의 DNA를 분리하거나 상업용 키트를 사용하여 벌레 개체군의 DNA를 분리합니다. 장기 보관을 위해 분리된 DNA를 섭씨 영하 20도에서 동결합니다. DNA와 NLP 30 정방향 프라이머 쌍 및 NLP 30 역방향 프라이머 쌍을 사용하여 154 염기쌍 PCR 산물을 생성한다.박테리아를 분리하려면 약 3개의 멸균 1mm 비드, 웰당 20마이크로리터의 M9 버퍼가 있는 96웰 플레이트를 준비하고 세척된 단일 선충을 가능한 한 적은 액체로 각 웰에 피펫팅합니다. 비드 균질화기를 사용하기 전에 시연된 대로 선충류를 분해한 다음 플레이트를 짧게 원심분리하여 액체를 바닥으로 가져옵니다. 완료되면 현탁액을 수집하고 1에서 10 비율로 연속 희석합니다.희석된 현탁액을 최대 100 마이크로리터의 플레이트를 9 센티미터 한천 플레이트에 플레이트합니다. 그런 다음 플레이트를 섭씨 15도에서 20도에서 24-48 시간 동안 배양합니다. 순수한 박테리아 배양을 얻으려면 멸균 루프 또는 이쑤시개를 사용하여 배양된 플레이트에서 단일 콜로니를 선택하고 정제 중에 사용된 것과 동일한 한천 배지가 포함된 새 한천 플레이트에 줄무늬를 그립니다.플레이트의 1/3만 사용하십시오. 그런 다음 재사용 가능한 루프를 멸균하거나 새 멸균 루프를 사용하여 첫 번째 줄무늬를 통해 드래그하여 샘플 플레이트의 다른 1/3 부분에 두 번째 줄무늬를 만듭니다. 두 번째 줄무늬를 통해 루프를 드래그하고 세 번째 줄무늬를 만들어 단일 식민지 성장을 달성하여 반복합니다.단리에 사용된 것과 동일한 성장 조건 하에서 플레이트를 배양하고, 필요하다면, 정제 단계를 반복한다. 동일한 온도 및 성장 조건을 사용하여 액체 배지에서 순수한 콜로니를 성장시킵니다. 다음으로, 순수 액체 배양에서 박테리아 DNA를 추출하여 27개의 정방향 및 1495개의 역방향 프라이머를 사용하여 16S 리보솜 RNA를 증폭하고 텍스트에 설명된 대로 PCR을 수행하여 박테리아를 특성화합니다.수집 된 과일 및 퇴비 샘플을 페트리 접시에 분배하고 액체 또는 점성 배지에 담그면 벌레가 기질 재료를 떠나 배지 표면으로 헤엄 쳤습니다. 미생물은 순수한 단일 콜로니로 분리되었으며 일부 C.elegans 관련 박테리아가 생물막을 형성하거나 쉽게 응집되어 다종 배양을 초래할 수 있기 때문에 정제가 필수적인 역할을 했습니다. C.elegans 특이적 프라이머, 즉 NLP 30 정방향 및 NLP 30 역전을 사용한 PCR은 C.elegans에 대한 154 염기쌍 생성물의 증폭을 초래했습니다.단일 웜에서 분리 된 DNA는 약한 PCR 밴드를 초래 한 반면, 최소 50 개의 웜으로 구성된 웜 집단에서 DNA를 추출하면 더 많은 양과 더 명확한 밴드가 생성되었습니다. C.elegans 특이적 PCR의 성공은 실험실 균주의 DNA인 N2를 양성 대조군으로 실행하여 미생물이 어디에나 있는 분리된 선충류의 DNA와 동시에 확인되었습니다. 따라서 분리 된 미생물이 자연의 벌레와 진정으로 연관되어 있는지 확인하기 위해 멸균 조건에서 작업하는 것이 필수적입니다.분리된 미생물은 숙주-미생물군 상호작용 또는 숙주 생물학에서 미생물의 역할(예: 통제된 실험실 실험에서 노화, 발달 또는 면역)을 연구하는 데 사용할 수 있습니다. 이 기술로 분리 된 미생물은 현재 C.elegans 커뮤니티에서 숙주 적합성에 대한 미생물 다양성 또는 면역에 대한 미생물의 역할에 대한 이해를 향상시키는 데 사용됩니다.

Research

JoVE Journal

Biology

Isolation and Characterization of the Natural Microbiota of the Model Nematode Caenorhabditis elegans

Stable Isotopic Profiling of Intermediary Metabolic Flux in Developing and Adult Stage Caenorhabditis elegans

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개발하고 성인 단계에서 중개 신진 대사 플럭스 안정 원소 프로파일 Caenorhabditis 엘레간스</em

Stable isotopic profiling has long permitted sensitive investigations of the metabolic consequences of genetic mutations and/or pharmacologic therapies in ...

연구

생물학

Isolation and In vitro Activation of Caenorhabditis elegans Sperm

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분리 및 체외에서</em의> 활성화 Caenorhabditis 엘레간스 정자

Males and hermaphrodites are the two naturally found sexual forms in the nematode C. elegans. The amoeboid sperm are produced by both males and ...

Measuring Caenorhabditis elegans Life Span in 96 Well Microtiter Plates

Measuring Caenorhabditis elegans Life Span in 96 Well Microtiter Plates

측정 Caenorhabditis 엘레간스</em96 웰 플레이트에 Microtiter> 수명

Lifespan is a biological process regulated by several genetic pathways. One strategy to investigate the biology of aging is to study animals that harbor ...

Vampiric Isolation of Extracellular Fluid from Caenorhabditis elegans

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에서 세포 외액의 Vampiric 절연<em&gt; Caenorhabditis elegans</em

The genetically tractable model organism C. elegans has provided insights into a myriad of biological questions, enabled by its short generation time, ...

Basic Caenorhabditis elegans Methods: Synchronization and Observation

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기본<em&gt; Caenorhabditis elegans</em&gt; 방법 : 동기화 및 전망

Research into the molecular and developmental biology of the nematode Caenorhabditis elegans was begun in the early seventies by Sydney Brenner and it has ...

Using RNA-mediated Interference Feeding Strategy to Screen for Genes Involved in Body Size Regulation in the Nematode C. elegans

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선충류의 바디 크기 규정에 참여 유전자에 대한 화면으로 RNA로 인한 간섭 수유 전략을 사용하여<em&gt; C. elegans</em

Double-strand RNA-mediated interference (RNAi) is an effective strategy to knock down target gene expression1-3. It has been applied to many model systems ...

Collection, Isolation and Enrichment of Naturally Occurring Magnetotactic Bacteria from the Environment

당연히 환경에서 Magnetotactic 박테리아를 발생의 수집, 절연 및 강화

Magnetotactic bacteria (MTB) are aquatic microorganisms that were first notably described in 19751 from sediment samples collected in salt marshes of ...

Using Caenorhabditis elegans as a Model System to Study Protein Homeostasis in a Multicellular Organism

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사용<em&gt; 예쁜 꼬마 선충</em&gt; 다세포 생물의 단백질 항상성을 연구하는 모델 시스템으로

The folding and assembly of proteins is essential for protein function, the long-term health of the cell, and longevity of the organism. Historically, the ...

Cultivation of Caenorhabditis elegans in Three Dimensions in the Laboratory

Cultivation of Caenorhabditis elegans in Three Dimensions in the Laboratory

의 재배<em&gt; 예쁜 꼬마 선충</em&gt; 실험실에서 세 가지 차원에서

The use of genetic model organisms such as Caenorhabditis elegans has led to seminal discoveries in biology over the last five decades. Most of what we ...

Using Caenorhabditis elegans to Screen for Tissue-Specific Chaperone Interactions

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조직별 샤페론 상호 작용을 위해 검사하기 위해 Caenorhabditis elegans를 사용

Correct folding and assembly of proteins and protein complexes are essential for cellular function. Cells employ quality control pathways that correct, ...