Zebra balığı (Danio rerio) yaygın olarak kullanılan omurgalı hayvan için bir model mikrobiyal kolonizasyon ve Patogenez hale gelmektedir. Bu iletişim kuralı protozoon Terliksi Hayvan caudatum gıda kaynaklı hastalık içinde zebra balığı larva için bir araç olarak açıklar. P. caudatum kolayca bakteri içselleştirmesi ve doğal preying davranış ile larva zebra balığı tarafından alınan.
Onların şeffaflık, genetik tractability ve bakım kolaylığı nedeniyle bulaşıcı hastalıklar için yaygın olarak kullanılan bir omurgalı model zebra balığı (Danio rerio) haline geldi. Larva zebra balığı doğal olarak tek hücreli protozoon Terliksi Hayvan caudatumav. Bu iletişim kuralı P. caudatum gıda kaynaklı hastalık içinde larva zebra balığı için bir araç olarak açıklar. P. caudatum içselleştirmesi çok çeşitli bakteri ve bakteri hücreleri birkaç saat için geçerli kalır. Zebra balığı sonra av P. caudatumüzerinde bakteriyel yük sindirim Terliksi Hayvan aracın üzerine foregut olarak yayınlandı ve bağırsak bakteri kolonize. Protokol paramecia ile besleyerek paramecia bakım, bakteriyel bozulma ve doz belirlenmesi, hem de zebra balığı bir enfeksiyon bakteri ile yükleme ayrıntılı bir açıklamasını içerir. Gıda kaynaklı hastalık bu yöntemi kullanmanın avantajı bu yakından insan hastalığında gözlenen enfeksiyon mod taklit eder, daha sağlam kolonizasyon daldırma protokollere göre yol açar ve patojenler geniş bir çalışma sağlar olmasıdır. Gıda kaynaklı hastalık zebra balığı modeli içinde bakteri gen ekspresyonu ana bilgisayar, ana bilgisayar-patojen etkileşimleri ve bakteri yükü, yerelleştirme, yayma ve morbidite gibi Antibakterial işaretlerinden içinde araştırmak için kullanılabilir.
Zebra balığı paylaşım morfolojik ve fonksiyonel olarak korunmuş memeliler, granülositik soy (örneğin, nötrofiller), monosit/makrofaj-benzeri hücreler, Toll benzeri reseptörler, pro-inflamatuar sitokinlerin ve antimikrobiyal peptidler1 gibi özelliklerle . Bağırsak içinde zebra balığı tam 6 gün sonrası döllenme (dpf) gelişmiş ve transkripsiyon Yönetmelikte korunmuş: Bağırsak epitel hücreleri gibi memeli gastrointestinal sistem morfolojik ve fonksiyonel tasarrufuyla gösterir 2. Bu bağırsak mikrobiyal kolonizasyon ve Escherichia türleri için mükemmel bir model zebra balığı yapar. Enterik mikroplar çeşitli dahil olmak üzere enterohemorrhagic Escherichia coli3, Vibrio cholerae4,5, Salmonella enterica6, zebra balığı modelinde incelenmiştir zebra balığı microbiota7,8ve Probiyotikler bağırsak dokunulmazlık9rolü. Bu mikrobiyal davranış incelenmesi karışık mikrobiyal nüfus3, bağlamında sağlar endojen microbiota aksatmadan birçok mikroplar tarafından kolonize zebra balığı modeli ayrı bir avantaj olduğunu 6. Şu anda, gastrointestinal kolonizasyon ve hastalık çoğu zebra balığı modelleri banyo daldırma, nerede zebra balığı inkübe saat10belirli bir miktarda bakteriyel bir süspansiyon tarafından mikroplar yönetim üzerinde güveniyor. Ancak, bu bakteri yönetilen tam doz belirlemek zordur ve özellikle sigara patojen bakteriler ile bazı mikroplar ile sınırlı kolonizasyon yol açar. Alternatif olarak, bakteriyel bir süspansiyon via oral gavaj11balık için yönetilen, ama teknik olarak zor ve büyük larva ve yetişkin balık sınırlı bu.
Bu iletişim kuralı tek hücreli protozoon Terliksi Hayvan caudatum zebra balığı larva gastrointestinal sistem için mikroplar besin kaynaklı teslim için bir araç olarak açıklar. Paramecia korumak ucuz ve kolay ve mikroplar, algler, mantar ve bakteriler, onlar bir siliyer sözlü groove12,13,14içselleştirmesi dahil olmak üzere çok çeşitli beslenirler yeteneğine sahiptirler. İçselleştirilmiş, bakteri içinde boşluklar, tutulur bir kez hangi sonunda acidify ve içindekiler bozulmuş bir zaman dilimi içinde birkaç saat15. Larva zebra balığı paramecia doğal av olarak yakında tarama sonra yaklaşık 3-4 dpf sıcaklık16tarihinde bağlı olarak yakalamak ve onları ile yüksek verim alır. 17yakalamak için av yakalama işlemi ortalama 1.2 s algılama dan alır ve içselleştirilmiş canlı bakteri bağırsak3yayımlanan öyle ki yakalanan paramecia zebra balığı foregut hızlı sindirilir. Sonuç olarak, paramecia hızlı ve kolay bir yöntem bakteri yüksek ve tutarlı bir doz zebra balığı gastrointestinal sistem teslim etmek için kullanılabilir. Teslim edilen bakteriler de burada açıklandığı gibi mCherry floresan bir protein ifade dönüştürülebilir veya genetik olarak dirençli bakteri olması durumunda ön görselleştirme içinde izin vermek için bir floresan boya lekeli olabilir gastrointestinal sistem.
Bu iletişim kuralı enteropathogenic E. coli gıda kaynaklı teslimini açıklar (enterohemorrhagic E. coli [EHEC] ve yapışık invaziv E. coli [AIEC]) ve Salmonella enterica ssp. Typhimurium. Patojenik E. coli ve S. typhimurium iletilen yolu ile fekal-oral yol18,19ve kontamine alınan yolu ile gıda, et, sebze ve süt gibi olabilir. P. caudatum bir araç olarak kullanarak, E. coli ve S. typhimurium , amip araç ile ortak kuluçka 30-60 dakika içinde zebra balığı larva başarıyla kolonize. Elde bakteriyel kolonizasyon görselleştirmek ve doku homogenates kaplama tarafından yükünü belirlemek için sağlam yüktür.
Burada açıklanan temel Protokolü patojenik E. coliiçin optimize edilmiş ve Salmonella enterica ve Vibrio choleraedahil olmak üzere diğer bakteriyel türler için başarılı bir şekilde adapte edilmiş. Banyo daldırma, bazı Salmonella enterica suşları ve bazı anaerop dahil olmak üzere aşağıdaki zebra balığı gut kolonize değil bazı türler için gıda kaynaklı hastalık burada açıklandığı şekilde başarıyla kolonizasyon kurmak için kullanılabilir. Ayrıca yüksek bakteri yükünü larva bağırsak kurmak için kullanılan microgavage için karşılaştırıldığında gıda kaynaklı hastalık zorlu Teknik olarak daha az ve daha az özel ekipman gerektirir. Ancak, kritik parametreleri bakteri ve kullanılmak üzere suşları için optimize edilmelidir. Bakteri Terliksi Hayvan ortak kültür adım için bakteri ve Terliksi Hayvan yoğunluğu gibi faktörler: bakteriyel numaraları paramecia içinde düşük olması halinde, bu ortak kültür adımda bakteri yoğunluğu artırarak geliştirilebilir. Bazı bakteri türleri amip ana bilgisayara zarar verebilir ve bu mikroskobu tarafından değerlendirildi.
Bu iletişim kuralı bir başka önemli faktör av yakalama tarafından zebra balığı var. Preying oranı burada açıklandığı gibi her av yakalama bir Terliksi Hayvan yenmesi içinde sonuçları strike varsayım temel alır. Paramecia balık başına yüksek yoğunlukları protokolünde yüksek preying oranları sağlamak için kullanılır. Ancak, av yakalama sistemde paramecia yoğunluğu üzerinde bağlıdır ve çok seyreltik Terliksi Hayvan kültürlerde preying gore 13-15 paramecia başına saat21,22olarak düşük olabilir. Bir kısıtlamadır av yakalama oranları da kuvvetle koşullar aydınlatma ve karanlıkta bağlıdır, yakalama oranları % 80 ışık koşullarında21 ve bu hesaba deneyler ayarlarken alınması gereken daha düşük vardır. Av için pozlama süreleri kolonizasyon optimize etmek için açılacak varsa, ikincil bakteri dışkı yoluyla maruz için verilecek göz önünde bulundurmaz. -Av maruz kalma 2 h-açıklanan koşullar altında bu poz gut geçiş zaman bakterilerin daha 1 h ve aracın bakteri konsantrasyonu çok dışkısı daha yüksek, ihmal edilebilir düzeydedir. Av çekim hızı önemli ölçüde arttırılırsa, ancak, bu önemli bir faktör olabilir.
Uygun denetimleri içinde sigara patojenik E. coli içeren paramecia ile besleme takip zebra balığı kolonizasyon dahil olmak üzere bu protokolü dahil MG1655. Birden çok bakteri suşları yeteneklerini zebra balığı ana bilgisayar kolonize için karşılaştırılır, onların half-life paramecia içinde benzer olup olmadığını sınamak önemlidir. Bakteriyel mutasyonlar, hücre duvarı bütünlüğü veya asit algılama, ödün de dahil olmak üzere paramecia içinde bakteri istikrarı tehlikeye atabilir. Bu gibi durumlarda, zebra balığı besleme hesabına dozaj farklılıkları için ayarlanması gerekir.
Burada açıklanan protokolü bakteriyel kolonizasyon ve yukarıda açıklandığı gibi zebra balığı bakteriyel kolonizasyon Imaging yanı sıra doku homogenate3, zebra balığı başına CFU belirlemek de dahil olmak üzere sonuçları, araştırmak için kullanılabilir veya enfeksiyon ilişkili morbidite ve mortalite araştırıyor. İdeal olarak, bakteriyel görselleştirme için bakteri suşları mCherry gibi floresan proteinler veya kırmızı floresan protein (RFP) ifade kullanılmalıdır. Bu bakteriyel nüfus büyüyen görselleştirme sağlar. Bakteriyel suşu genetik olarak uysal değil veya floresan protein ifade kullanımını başka nedenlerle durdurulmasını emretti, bakteri gibi FM 4-64FX, floresan bir boya ile rahip paramecia ile ortak kültür lekeli. Burada açıklanan protokolü kullanılırken, paramecia ile ortak kültür boya parlaklık azalmaz ve lekeli bakteri zebra balığı bağırsaklarda açıkça görülebilir. Ancak, boya önemli bakteri proliferasyonu zebra balığı ana bilgisayar içinde gerçekleşmesi gereken zaman içinde seyreltilmiş. Doku autofluorescence yeşil kırmızı kanal daha yüksek olabilir bu yana her iki durumda da, kırmızı-floresan bakteri yeşil-floresan bakteriler tercih edilir.
Bu iletişim kuralı için adapte edilebilir bulunmuştur aerobik ve da mikroaerofilik bakteriyel türler. Her ne kadar bu deneysel test edilecek kalır Sporlar ve mantar türleri, besleme için uyum sağlamak mümkün olabilir.
The authors have nothing to disclose.
Eleştirel okuma ve yorum için Krachler grubunun üyeleri el yazması teşekkür etmek istiyorum. Bu eser bir UT sistemleri yıldız ödülü, BBSRC ve NIH (R01AI132354) tarafından finanse edildi.
Paramecium caudatum, live | Carolina | 131554 | no not store growing cultures below room temperature |
0.4% Trypan Blue Solution | Sigma | T8154-20ML | liquid, sterile-filtered, suitable for cell culture; prepared in 0.81% sodium chloride and 0.06% potassium phosphate, dibasic |
Dimethyl sulfoxide (DMSO) | Sigma | 276855-100ML | store in a solvent safety cabinet |
Escherichia coli, MG1655 | ATCC | ATCC 700926 | can be replaced by any other non-pathogenic E. coli strain |
FM 4-64FX stain | Thermo Fisher | F34653 | aliquot and store frozen |
Formaldehyde | Sigma | F8775-4X25ML | |
LB Broth | Sigma | L3397-1KG | |
Phosphate buffered saline tablets | Thermo Fisher | 18912014 | |
Tetracycline | Sigma | 87128-25G | toxic, irritant |
Tricaine (Ethyl 3-aminobenzoate methanesulfonate) | Sigma | E10521-10G | |
Triton X-100 | Sigma | X100-100ML | |
Trypan Blue Solution, 0.4% | Sigma | 93595-50ML | |
UltraPure Low Melting Point Agarose | Thermo Fisher | 16520050 | |
hemocytometer or cell counter | any | ||
stereomicroscope | any | ||
table-top centrifuge | |||
microwave | |||
rotator wheel | |||
heated shaking incubator | |||
aquatics facilities | |||
breeding tanks |