Se requiere una suscripción a JoVE para ver este contenido. Inicie sesión o comience su prueba gratuita.

Artículo de método

Recolección, aislamiento y enriquecimiento de bacterias naturales magnetotácticas del Medio Ambiente

23.5K visualizaciones

⸱

DOI:

10.3791/50123

⸱

15 de noviembre de 2012

 ,  ,  , 

En este artículo

Resumen

Se demuestra un método para recoger las bacterias magnetotácticas (MTB) que se pueden aplicar para aguas naturales. MTB puede ser aislado y enriquecido a partir de muestras de sedimento utilizando una configuración relativamente simple que toma ventaja de magnetismo de la bacteria natural. Aislado MTB pueden examinarse en detalle utilizando la luz y microscopía electrónica.

Resumen

Bacterias magnetotácticas (MTB) son microorganismos acuáticos que fueron los primeros en particular descritos en 1975 1 a partir de muestras de sedimento recolectadas en las marismas de Massachusetts (EE.UU.). Desde entonces se han descubierto MTB en estratificado de agua y sedimentos columnas-de todo el mundo 2. Una característica común a todos MTB es que contienen magnetosomas, que son nanocristales intracelulares, unido a la membrana magnéticas de magnetita (Fe 3 O 4) y / o greigita (Fe 3 S 4) 3 o ambos, 4. En el hemisferio Norte, MTB suelen ser atraídos por el extremo sur de un imán de barra, mientras que en el hemisferio sur, por lo general son atraídos por el extremo norte de un imán de 3,5. Esta propiedad puede aprovecharse cuando se trata de aislar MTB partir de muestras ambientales.

Una de las formas más comunes para enriquecer MTB es usar un recipiente de plástico transparente para recoger sedimentos y agua de una fuente natural,tal como un estanque de agua dulce. En el hemisferio norte, el extremo sur de un imán de barra se coloca contra la parte exterior del contenedor justo por encima del sedimento en la interfase agua-sedimento. Después de algún tiempo, la bacteria puede ser retirada desde el interior del recipiente cerca del imán con una pipeta y luego enriquecido aún más mediante el uso de una pista de carreras capilar 6 y un imán. Una vez enriquecido, las bacterias se pueden colocar en un portaobjetos de microscopio utilizando un método de la gota colgante y se observaron en un microscopio de luz o se depositan sobre una rejilla de cobre y se observaron mediante microscopía electrónica de transmisión (TEM).

Usando este método, aislado MTB se puede estudiar al microscopio para determinar características tales como el comportamiento natatorio, tipo y número de flagelos morfología celular, de las células, la forma de los cristales magnéticos, número de magnetosomas, el número de cadenas de magnetosoma en cada célula, la composición de los cristales nanomineral, y la presencia de vacuolas intracelulares.

Protocolo

1. MTB Collection

  1. Al decidir sobre un sitio de agua dulce para recoger las bacterias magnetotácticas (MTB), a menudo es mejor comenzar con un estanque o arroyo de movimiento lento que tiene una capa suave sedimento fangoso. En esta demostración hemos recogido una muestra en el borde del río Olentangy en el campus de la Ohio State University (OSU), en Columbus, Ohio (EE.UU.). Mientras que esto era una ubicación conveniente para nuestra demostración, el protocolo aquí descrito es aplicable a cualquier ubicación acuático. Los materiales utilizados en este protocolo se pueden encontrar en la Tabla 1. Encontrar un lugar donde la profundidad del....

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Resultados

Un imán es una herramienta eficaz que se puede utilizar para aislar las bacterias magnetotácticas (MTB) contenidas en muestras ambientales (Figura 1A). Un circuito capilar (Figura 1B) utiliza las propiedades magnéticas de MTB para atraer a ellos a través de un tapón de algodón en el que se puede separar de no magnetotácticas microorganismos también contenidos dentro de la muestra ambiental.

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Discusión

Magnetotácticas bacterias no se encuentran necesariamente en todos los ambientes acuáticos 8, pero cuando ocurren, pueden ser encontrados en el orden de 100 - 1.000 células por milímetro 2. Con el fin de observar el MTB por microscopía óptica, necesitará aproximadamente 50 bacterias / ml en la muestra 8. Si no hay ninguna o pocas MTB en la muestra, entonces usted tendrá que elegir un nuevo sitio ambiental para recoger sus muestras o usted tendrá que tomar una o varias de las técnicas des.......

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Divulgaciones

No hay conflictos de interés declarado.

Agradecimientos

Este trabajo fue apoyado por becas de los EE.UU. National Science Foundation (EAR-0.920.299 y 0.745.808 EAR); EE.UU. National Science Foundation de Asia Oriental y el Pacífico Institutos de Verano, la Sociedad Geológica de América Programa de Investigación Grant y las Becas Alumni para la Investigación de Posgrado y Becas de la Universidad Estatal de Ohio. Nos gustaría dar las gracias al editor y dos revisores anónimos por sus perspicaces comentarios.

....

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Nombre del elemento Empresa Número de catálogo Comentarios (opcional)
Portaobjetos de vidrio Fisher Scientific S95933
Vidrio Pipetas Pasteur Fisher Scientific 13-678-6A
O-ring Droguería
Cubreobjetos Fisher Scientific 12-542B
Bar imán Fisher Scientific S95957
Contenedor Cualquier Cualquier plastic o recipiente de vidrio que pueda soportar al menos 0,5 litros y pueden sellarse
Algodón Cualquier
Microscopio con lente de 60X seco Zeiss Una lente seca 60X no es absolutamente necesario, pero esto da una alta NA sin utilizar aceite
Diamond pluma Fisher Scientific 08-675
0,22 mm filtro Fisher Scientific 09-719C
1 ml jeringa Fisher Scientific NC9788564
Tubos de microcentrífuga Fisher Scientific 02-681-320
Formvar / Carbon200 de malla, rejillas de cobre Ted Pella Inc. 01800
Acetato de uranilo Ted Pella Inc. 19481
Tecnai Espíritu TEM FEI
Tecnai F20 S / TEM FEI

Referencias

  1. Blakemore, R. Magnetotactic bacteria. Science. 190, 377-379 (1975).
  2. Blakemore, R. P. Magnetotactic bacteria. Annual Reviews in Microbiology. 36, 217-238 (1982).
  3. Bazylinski, D. A., Frankel, R. B.

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Reimpresiones y permisos

Explorar más artículos

Separación magnéticapista de carreras capilarmicroscopía ópticamicroscopía electrónica de transmisiónmuestreo ambientalsedimento de agua dulceanálisis de magnetosomasmétodo de la gota pendienteenriquecimiento con imán de barra