Bulaştırmak için bir protokol<em> Caenorhabditis elegans</em> Ile<em> Salmonella typhimurium</em
Summary
C. elegans konak-patojen etkileşimleri çalışmak için yeni bir genetik model olarak ortaya çıkmıştır. Burada C bulaştırmak için bir protokol açıklar Salmonella enfeksiyona karşı savunma konak genlerin rolünü incelemek için çift iplikli RNAi girişim tekniği ile birleştiğinde Salmonella typhimurium ile elegans.
Abstract
Son on yıl içinde, C. elegans gram-negatif bakteri Salmonella typhimurium karşı ev sahibi savunma da dahil olmak üzere, ana ve patojen arasındaki etkileşimleri incelemek için bir omurgasız organizma olarak ortaya çıkmıştır. Salmonella C bağırsakta inatçı enfeksiyon oluşturur elegans ve enfekte olmuş hayvanlar arasında erken ölüm ile sonuçlanır. Bağışıklık bir takım mekanizmalar C de tespit edilmiştir Salmonella enfeksiyonlarına karşı savunmak için elegans. Autophagy, evrimsel olarak muhafaza edilmiş lizozomal bozunma yolağı, C. Salmonella çoğaltma sınırlamak için gösterilmiştir elegans ve memelilerde. Burada, protokol C bulaştırmak için açıklanan Solucanlar Salmonella, insanlarda enfeksiyona benzer bir süre için, Salmonella maruz edildiği Salmonella typhimurium ile elegans. Salmonella enfeksiyonu önemli C ömrü kısaltır elegans </ Em>. Bir örnek olarak temel autophagy geni bec-1 kullanarak, C ile bu enfeksiyon yöntemi Birleştirilen elegans RNAi yaklaşım besleme ve bu protokol C işlevini incelemek için kullanılabilir gösterdi Salmonella enfeksiyonu karşı savunmada elegans konak genler. Yana C. elegans tüm genom RNAi kütüphaneler kullanılabilir, bu protokol kapsamlı C taranması için mümkün kılan genom RNAi kütüphaneleri kullanılarak Salmonella ve diğer bağırsak patojenlere karşı korumak elegans genler.
Introduction
Serbest yaşayan toprak nematod Caenorhabditis elegans birçok biyolojik soruları incelemek için kullanılan basit ve genetik uysal bir model organizmadır. C. elegans egemen kendini gübreleme çift cinsiyetli olarak var. Erkekler kendiliğinden gametogenezi 1,2 sırasında X kromozomu olmayan disjunction tarafından oluşturulur. Bol yiyecek, C varlığında elegans sürekli yetişkin Dört larva aşamalardan geçerek gelişir. Sıcaklık da C etkilemektedir elegans gelişimi; Daha hızlı gelişimi, daha yüksek sıcaklıklarda görülmektedir. Laboratuvarda, C. elegans gıda 1,2 olarak tohumlanmış bakteri Escherichia coli (suş OP50) ile agar plakaları üzerinde 20 ° C'lik bir sabit bir sıcaklıkta kültürlenir.
Son on yıl içinde, C. elegans konak-patojen 3-5 incelemek için bir omurgasız organizma olarak ortaya çıkmıştır. Doğada, C. elegans onun nutrien olarak bakteri yiyort kaynak 1,2. Bu normal bakteri laboratuar gıda, OP50, kolayca C arasındaki etkileşimi incelemek için diğer patojenler ile ikame edilebilir elegans ve seçilen herhangi bir patojen. Bu koşullar altında, bağırsak enfeksiyonun birincil sitesidir. Gerçekten de, bakteriyel patojenlerin geniş bir yelpazede ölümcül C enfekte ettiği gösterilmiştir elegans 3-5.
Gram-negatif bakteri Salmonella çapında 6,7 insan gıda kaynaklı hastalığa neden olan bir gastrointestinal patojendir. C. Bu bakteri çoğaltır ve kalıcı bağırsak enfeksiyonları 8-10 sergiler gibi elegans Salmonella typhimurium için iyi bir model ev sahipliği yapmaktadır. C. elegans roman hem tanımlamak için kullanılmıştır, ve daha önceden bilinen Salmonella hastalık oluşturma faktörleri 11. İlginç bir şekilde, C. elegans bağışıklık sistemi başarıyla Salmonella çoğaltma sınırlar. O Inhib önce rapor edilmiştirautophagy genlerin enfraruj C'de artan Salmonella çoğaltma işler elegans, enfekte solucan 10 erken ölüm ile sonuçlanır. (Burada Otofaji olarak anılacaktır) Macroautophagy bozulması için 12 lizozom teslimat için sitoplazma ve ayırmak için hücre içi organellere zarlarının yeniden düzenlenmesini içeren bir dinamik bir süreçtir. Autophagy C. Salmonella çoğaltma sınırlamak için bildirilmiştir elegans ve memeliler de 10,13.
C. elegans genomu ilk çok hücreli ökaryot genom olduğu; Bu RNAi tedavi 14-16 yanıt verici olmaktadır. Ayrıca, RNAi RNAi 16,17 besleme olarak bilinen hedef genin, bir iki-şeritli RNA içeren bakteri yemek için solucan tabi tutulması ile etkili bir şekilde idare edilebilir. Tüm genom RNAi besleme kütüphaneler genom RNAi 16,18 taranması için oluşturulan edilmiştir. Burada, bir Salmonella enfeksiyonu protocol RNAi test C'ye izin beslenme ile birleştiğinde Salmonella enfeksiyona karşı koruma kabiliyetleri için ilgi çekici elegans genler.
Protocol
Representative Results
Discussion
C. elegans onun besin kaynağı olarak bakteri yiyor basit bir genetik model organizmadır. Böylece, C arasındaki etkileşimleri araştırmak için bir bağırsak patojen ile normal bakteriyel gıda yerine kolaydır elegans ve seçilen patojen. Burada bir protokol Salmonella enfeksiyonu ve C birleştirmek için açıklanan elegans RNAi Salmonella enfeksiyona karşı savunma konak genlerin rolünü incelemek için tedavi besleme. Önceki enfeksiyon protokol…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Biz yazının eleştirel okuma Dr Diane Baronas-Lowell teşekkür ederim. Bu çalışma, Fen Tohum Grant bir FAU Charles E. Schmidt Koleji ve KJ için Ellison Tıp Vakfı bir Yaşlanma Bursu tarafından desteklenen
Materials
| LB Broth | Fisher | BP9723-500 | |
| XLD agar | EMD Chemicals | 1.05287.0500 | |
| Bacto Agar | Fisher | DF0140-01-0 | |
| Peptone | Fisher | BP1420-500 | |
| Sodium Chloride | Fisher | S671-500 | |
| Calcium Chloride | Fisher | C69-500 | |
| Magnesium Sulfate | Fisher | M65-500 | |
| IPTG | Gold Biotechnology | 12481C50 | |
| Cholesterol | Sigma | C8667-25G | |
| Ampicillin | Fisher | BP1760-25 | |
| Salmonella typhimurium | ATCC | ATCC14028 | |
| Petri Dish 95 x 15mm | Fisher | FB0875714G | |
| Petri Dish 60 x 15mm | Fisher | 08-757-13A | |
| Falcon Serological pipet | Fisher | 13-668-2 | |
| Falcon Express Pipet-Aid | Fisher | 13-675-42 | |
| MaxQ6000 shaking incubator | Thermo Scientific | SHKE6000-7 | |
| Incubator | Percival | I-36DL |
References
- Riddle, D. L., Blumenthal, T., Meyer, B. J., Priess, J. R. . C. elegans II. , (1997).
- Brenner, S. The Genetics of Caenorhabditis elegans. Genetics. 77, 71-94 (1974).
- Aballay, A., Ausubel, F. M. Caenorhabditis elegans as a host for the study of host-pathogen interactions. Curr Opin Microbiol. 5, 97-101 (2002).
- Kurz, C. L., Ewbank, J. J. Caenorhabditis elegans: an emerging genetic model for the study of innate immunity. Nat Rev Genet. 4, 380-390 (2003).
- Mylonakis, E., Aballay, A. Worms and flies as genetically tractable animal models to study host-pathogen interactions. Infection and Immunity. 73, 3833-3841 (2005).
- Ford, M. W., et al. A descriptive study of human Salmonella serotype typhimurium infections reported in Ontario from 1990 to 1997. Can J Infect Dis. 14, 267-273 (2003).
- Voetsch, A. C., et al. FoodNet estimate of the burden of illness caused by nontyphoidal Salmonella infections in the United States. Clin Infect Dis. 38 Suppl 3, (2004).
- Aballay, A., Yorgey, P., Ausubel, F. M. Salmonella typhimurium proliferates and establishes a persistent infection in the intestine of Caenorhabditis elegans. Curr Biol. 10, 1539-1542 (2000).
- Alegado, R. A., Tan, M. W. Resistance to antimicrobial peptides contributes to persistence of Salmonella typhimurium in the C. elegans intestine. Cell Microbiol. 10, 1259-1273 (2008).
- Jia, K., et al. Autophagy genes protect against Salmonella typhimurium infection and mediate insulin signaling-regulated pathogen resistance. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 106, 14564-14569 (2009).
- Tenor, J. L., McCormick, B. A., Ausubel, F. M., Aballay, A. Caenorhabditis elegans-based screen identifies Salmonella virulence factors required for conserved host-pathogen interactions. Curr Biol. 14, 1018-1024 (2004).
- Levine, B., Klionsky, D. J. Development by self-digestion: molecular mechanisms and biological functions of autophagy. Developmental Cell. 6, 463-477 (2004).
- Birmingham, C. L., Smith, A. C., Bakowski, M. A., Yoshimori, T., Brumell, J. H. Autophagy controls Salmonella infection in response to damage to the Salmonella-containing vacuole. J Biol Chem. 281, 11374-11383 (2006).
- . The C. elegans Sequencing Consortium. Genome sequence of the nematode C. elegans: a platform for investigating biology. Science. 282, 2012-2018 (1998).
- Fire, A., et al. Potent and specific genetic interference by double-stranded RNA in Caenorhabditis elegans. Nature. 391, 806-811 (1998).
- Kamath, R. S., Martinez-Campos, M., Zipperlen, P., Fraser, A. G., Ahringer, J. Effectiveness of specific RNA-mediated interference through ingested double-stranded RNA in Caenorhabditis elegans. Genome Biol. 2, 1-10 (2001).
- Liang, J., Xiong, S., Savage-Dunn, C. Using RNA-mediated interference feeding strategy to screen for genes involved in body size regulation in the nematode C elegans. J. Vis. Exp. (72), (2013).
- Fraser, A. G., et al. Functional genomic analysis of C. elegans chromosome I by systematic RNA interference. Nature. 408, 325-330 (2000).
- Stiernagle, T. Maintenance of C. elegans. WormBook: the online review of C elegans biology. , 1-11 (2006).
- Aballay, A., Ausubel, F. M. Programmed cell death mediated by ced-3 and ced-4 protects Caenorhabditis elegans from Salmonella typhimurium-mediated killing. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 98, 2735-2739 (2001).
- Melendez, A., et al. Autophagy genes are essential for dauer development and lifespan extension in C. elegans. Science. 301, 1387-1391 (2003).
