구강 Biofilms의 종합, 생물 구조 및 Transcriptome 평가를위한 분석 도구 - 상자가 Mutans Streptococci의 중재
Summary
치아 표면에 형성 Biofilms는 매우 복잡하고 그들의 아키텍처를 조절 상수 타고난 및 외인성 환경 문제, 생리 및 transcriptome에 노출되어 있습니다. 우리는 조성, 구조 조직 및 biofilm 연구의 다른 분야에 적용할 수 있습니다 경구 biofilms의 유전자 발현을 검사하는 도구 상자를 개발했습니다.
Abstract
Biofilms 변수 밀도 및 구성 1, 2의 세포외 매트릭스에 enmeshed 미생물 세포의 높은 동적 조직 및 구조 커뮤니티입니다. 일반적으로, biofilms는 세포 클러스터 (또는 microcolonies)과 복잡한 세포외 기질에서 발생하는 microcolonies의 발전과 안정의 형성에 의해 다음 표면에 초기 미생물의 첨부 파일에서 개발할 수 있습니다. biofilm의 매트릭스 하버 exopolysaccharides (EPS) 및 치과 biofilms의 대부분도 예외 없다, 특히 대부분의 mutans streptococci 3 중재 아르 카리 에스 질환과 관련된 사람. EPS는 등 주로 기판 3으로 자당을 사용 glucosyltransferases 같은 세포외 효소의 방법으로 미생물 (S. mutans의, 핵심적인 기여)에 의해 합성됩니다.
치아 표면에 형성 biofilms의 연구 특히 구강에서 발생하는 복잡한 식단 – 호스트 미생물 상호 작용과 관련된 환경 문제들의 지속적인 노출 때문에 도전하고 있습니다. 이러한 복잡한 상호 작용에 대한 응답으로 구조 조직과 모체의 조성, 생리학 및 transcriptome / biofilm – 세포의 프로테옴 프로파일의 역동적인 변화의 이해는 더 이상 구두 biofilms가 pathogenicity을 조절하는 방법의 현재 지식을 사전 것입니다. 따라서, 우리는 데이터 분석에 대한 사용자 정의 – 만든 소프트웨어를 사용하여 일반적으로 쉽게 구할 수 있고, 새로운 기술을 결합하여, 구조 생화학 및 분자 수준에서 biofilm 분석을 촉진하는 도구 박스 분석을 개발했습니다. 표준 분석 (colorimetric assays, RT – qPCR 및 microarrays)과 소설 형광 기법 (박테리아와 EPS의 동시 라벨)을 경구 biofilm 연구의 복잡한 성격을 해결하기 위해 데이터 분석을위한 특정 소프트웨어와 통합되었습니다.
공구 상자 4 별개지만, 서로 단계 (그림 1)으로 구성되어 있습니다 : 1) Bioassays, 2) 원시 데이터 입력, 3) 데이터 처리, 4) 데이터 분석. 우리는 공구 상자의 유용 성과 유연성을 입증하기 위해 체외 biofilm 모델과 구체적인 실험 조건에서 우리를 사용합니다. biofilm 모델은 간단하고 재현성 및 여러됩니다 것은 하나의 실험의 복제는 동시에 4 5을 수행할 수 있습니다. 또한, 그것은 수 있도록 시간적 평가, 각종 미생물 종의 포함 5 별개의 실험 조건의 영향 평가 (예 : 트리 트먼트 6, 녹아웃의 돌연변이의 비교 대 부모의 변형 5; 탄수화물 가능한 7). 여기, 우리는 microarray 데이터 마이닝 / 조직 (MDV)과 형광 이미징 분석 (DUOSTAT)에 대한 새로운 소프트웨어 (I)를 포함하여 공구 상자를 두 가지 특정 구성 요소를 설명하고, (2) EPS – 라벨 원위치 인치 우리는 또한 공구 상자가 biofilms 분석, 데이터 구성, 통합 및 해석 도와 수있는 방법을 보여주는 실험 사례를 제공합니다.
Protocol
Discussion
이 프레 젠 테이션에서, 우리는 분석 도구 – 박스 (EPS / 세균 이미징 및 microarray 데이터 마이닝 / 처리) 시스템에 통합된 다양한 assays의 다목적 및 유용의 두 중요한 구성 요소를 보여주었다. 분명히, 공구 상자 체외 모델을 사용하여 다양한 실험 조건에 대한 응답으로 biofilms 생화학, 아키텍처 및 유전자 발현의 다양한 측면의 종합적인 (비교) 및 동시 분석을 촉진. 7의 역동적이고 복?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
저자 MDV의 발전을 위해 박사 게리 샤오와 허버트 리에게 감사를 표합니다. 우리는 또한 DRS 감사합니다. 시몬 두아르테, 라미 무라타, 재 – Gyu 전, 재클린 Abranches 및 공구 상자의 분석 구성 요소에 대한 자신의 기술과 과학에 대한 기여 미스 스테이시 그레 고아. 이 연구는 치과와 Craniofacial 연구의 국립 연구소에서 USPHS 연구 부여 DE018023에 의해 부분적으로 지원되었다.
Materials
| Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| Syto 9 | Invitrogen | S34854 | ||
| Syto 60 | Invitrogen | S11342 | ||
| Dextran conjugated alexa 647 | Invitrogen | D22914 | ||
| Olympus FV1000 two-photon laser scanning microscope | Olympus, Tokyo, Japan |
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