Summary

Бромдезоксиуридин (BrdU) Маркировка и последующих флуоресценции Активированный сотовый Сортировка по культуре независимой Определение растворенного органического углерода, разрушающих бактериопланктона

Published: September 10, 2011
doi:

Summary

Экологические бактериопланктона инкубируют с моделью растворенного органического углерода (DOC) соединения и реагента ДНК маркировки, бромдезоксиуридин (BrdU). Потом, DOC-унижающие клетки отделяются от основной массы сообщества, основанного на поднятом включения BrdU с помощью флуоресцентной активированный сортировки клеток (FACS). Эти клетки затем определили последующими молекулярного анализа.

Abstract

Микробы являются основными агентами посредническую деградации многочисленных растворенного органического углерода (DOC) субстратов в водной среде. Тем не менее, выявление бактериальных таксонов, которые преобразуют конкретных пулов DOC в природе представляет собой сложную техническую задачу.

Здесь мы опишем подход, что пары бромдезоксиуридин (BrdU) регистрации, флуоресценции активирован сортировки клеток (FACS) и 16S рРНК генов основе молекулярного анализа, который позволяет культуры независимой идентификационной бактериопланктона, способных разлагать конкретного соединения DOC в водной среде. Микрокосмы Triplicate бактериопланктона настроены получить как BrdU и соединения модели DOC (DOC изменениями и дополнениями), или только BrdU (без того контроля). BrdU заменителей позиции тимидина во вновь синтезированной ДНК бактерий и BrdU-меченых ДНК могут быть легко immunodetected 1,2. Через 24-часовая инкубация, бактериопланктона, которые способны использовать добавил соединения DOC как ожидается, будут выборочно активирован, и, следовательно, имеют более высокие уровни включения BrdU (HI клеток), чем не отвечающих клеток в поправках DOC и клеток в не- Помимо контроля (низкое включение BrdU клетки, Л. И. клетки). После флуоресценции иммунодетекции, HI клетки отличаются и физически отделены от клетки Л. И. флуоресцентной активированный сортировки ячейки (FACS) 3. Сортировать DOC проблематику клеток (HI клеток) извлекаются для ДНК и таксономически, выявленных в ходе последующего гена 16S рРНК основе анализа, включая ПЦР, клонирование строительство библиотеки и последовательности.

Protocol

1. Обработка пробы воды Фильтры 10L экологические воды через 1 мкм порами размером мембранных фильтров для удаления крупных частиц и bacteriovores. Сбор воды фильтрата в бутыль. Передача 36 мл фильтрата каждый на 3 стерильные пробирки Эппендорф (50 мл), содержащего 4 мл свежеприготовлен?…

Discussion

Наш подход пары BrdU регистрации, FACS и 16S рДНК анализ, чтобы на уровне видов идентификации бактериопланктона, которые усваивают отдельные компоненты DOC в водной среде. Анализ BrdU включения этикетки бактериальных клеток на основе метаболической активности, которая позволяет анализировать…

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Финансирование данного проекта была осуществлена ​​Национальным научным фондом OCE1029607 гранты (до XM) и MCB0702125 (для МАМ) и Гордона и Бетти Мур Фонд (по МАМ).

Materials

Name Tipo Company Catalog number Comments
BrdU Reagent Sigma B5002-5G  
Lysozyme Reagent Sigma L6876-5G  
Proteinase K Reagent Sigma P2308-25MG  
In Situ Cell Proliferation Kit, FLUOS Kit Roche 11810740001 Consume more of Anti-BrdU-FLUOS and Incubation buffer per reaction than suggested by the manufacturer.
Frame-Seal Incubation Chambers Material Bio-Rad SLF-1201  
Polycarbonate Membrane Filters (142-mm-diameter, 1.0 μm-pore-size) Material Millipore FALP14250  
Polycarbonate Membrane Filters (25-mm-diameter, 0.2 μm-pore-size) Material Millipore FGLP02500  
illustra PuReTaq Ready-To-Go PCR Beads Kit GE Healthcare 27-9559-01  
QIAquick gel extraction kit Kit QIAGEN 28704  
FailSafe PCR System Kit EPICENTRE FS99060  

Referencias

  1. Pernthaler, A., Pernthaler, J., Schattenhofer, M., Amann, R. Identification of DNA-synthesizing bacterial cells in coastal North Sea plankton. Appl. Environ. Microbiol. 68, 5728-5728 (2002).
  2. Urbach, E., Vergin, K. L., Giovannoni, S. J. Immunochemical detection and isolation of DNA from metabolically active bacteria. Appl. Environ. Microbiol. 65, 1207-12 (1999).
  3. Mou, X. Z., Hodson, R. E., Moran, M. A. Bacterioplankton assemblages transforming dissolved organic compounds in coastal seawater. Environ. Microbiol. 9, 2025-2025 (2007).
  4. Hodson, R. E., Dustman, W. A., Garg, R. P., Moran, M. A. In situ PCR for visualization of microscale distribution of specific genes and gene products in prokaryotic communities. Appl. Environ. Microbiol. 61, 4074-4074 (1995).
  5. Dinjens, W. N. Bromodeoxyuridine (BrdU) immunocytochemistry by exonuclease III (Exo III) digestion. Histochemistry. 98, 199-199 (1992).
  6. Kirchman, D. L., Yu, L. Y., Fuchs, B. M., Amann, R. Structure of bacterial communities in aquatic systems as revealed by filter PCR. Aquat. Microb. Ecol. 26, 13-13 (2001).
  7. Delong, E. F., Wickham, G. S., Pace, N. R. Phylogenetic stains: ribosomal RNA-based probes for the identification of single cells. Science. 243, 1360-1360 (1989).
  8. Artursson, V., Jansson, J. K. Use of bromodeoxyuridine immunocapture to identify active bacteria associated with arbuscular mycorrhizal hyphae. Appl. Environ. Microbiol. 69, 6208-6208 (2003).
  9. Mou, X. Z. Bacterial carbon processing by generalist species in the coastal ocean. Nature. 451, 708-708 (2008).
  10. Mou, X. Flow-cytometric cell sorting and subsequent molecular analyses for culture-independent identification of bacterioplankton involved in dimethylsulfoniopropionate transformations. Appl. Environ. Microbiol. 71, 1405-1405 (2005).
  11. Dean, F. B. Comprehensive human genome amplification using multiple displacement amplification. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 99, 5261-5261 (2002).
check_url/es/2855?article_type=t

Play Video

Citar este artículo
Robbins, S., Jacob, J., Lu, X., Moran, M. A., Mou, X. Bromodeoxyuridine (BrdU) Labeling and Subsequent Fluorescence Activated Cell Sorting for Culture-independent Identification of Dissolved Organic Carbon-degrading Bacterioplankton. J. Vis. Exp. (55), e2855, doi:10.3791/2855 (2011).

View Video