Biz birkaç soy-in Magnetospirillum iki farklı büyüme ortamının içinde büyüyen bir yordam mevcut. M. magneticum zorlanma AMB-1 ve M. magnetotacticum zorlanma MS-1 sıvı ortamda yetişir iken Magnetospirillum gryphiswaldense zorlanma MSR-1 yarı katı ortam sıvı ve O2 konsantrasyon gradyanı yetişir.
Magnetotactic bakteri gram-negatif, hareketli, esas olarak su prokaryotlarda her yerde birden bulunan tatlı su ve deniz yaşam alanları vardır. Onlar içinde lipid bilayer membran tarafından çevrili manyetik nanometre boyutunda kristalleri manyetit (Fe3O4) veya greigite (Fe3S4) olan biomineralize magnetosomes kendi yeteneği ile karakterizedir onların sitoplazma. En bilinen magnetotactic bakteri için magnetosomes zincirleri böylece hücrelere bir kalıcı manyetik dipol an veriyor ve onları pasif dış manyetik alanlar ile hizalamak neden sitoplazma içine monte edilir. Bu özellikleri nedeniyle, magnetotactic bakteri ticari ve tıbbi uygulamalar için büyük bir potansiyele sahip. Ancak, çoğu türler da mikroaerofilik ve onları düzenli olarak pek çok diğer bakteri Escherichia coligibi daha büyümek daha zor hale belirli O2 toplama gereksinimleri vardır. Burada üç magnetotactic bakteri, tüm Magnetospirillumait en çok çalışılmış suşlarının büyüyen için detaylı protokolleri mevcut. Bu yöntemler bakteri için normalde büyümek ve magnetosomes sentez sağlamak için kullanılabilir O2 konsantrasyonu kesin kontrol için olanak sağlar. Magnetotactic bakteriler bu yordamları kullanarak daha fazla çalışmalar için büyüyen mikrobiyoloji uzmanı olmak deneyci gerektirmez. Büyüme medya kimyasal bileşimi değiştirilmesi gerekecektir olasılığı olmasına rağmen bu makalede sunulan genel yöntemleri yalıtmak ve diğer magnetotactic bakteri kültürü için de kullanılabilir.
Magnetotactic bakteri (MTB) gram-negatif prokaryot tatlı su ve deniz sucul yaşam alanları1‘ her yerde geniş bir temsil eder. Bu bakterilerin içine zincirleri hücrelere toplandı çoğu durumda olan manyetit (Fe3O4) veya greigite (Fe3S4), oluşan manyetik kristalleri üretmek için yetenek paylaşmak. Bu belirli yapısal motifi hem sitoplazmada bakteri ve her kristal2çevreleyen lipid membran üzerinde hareket birkaç spesifik proteinlerin varlığı nedeniyle var. Her bireysel kristal ve onun çevresindeki zar vezikül bir magnetosome denir ve yaklaşık 30 büyüklükleri ile 50 arasında değişen Magnetospirillum türler3nm. Magnetosomes zinciri düzenleme nedeniyle, bu bakterilerin onları pasif dışarıdan uygulanan manyetik alanlarıyla hizalamak yapan kalıcı bir manyetik dipol an sahip. Bu nedenle, bu bakterilerin yüzmek aktif kundağı mikro-pergel muhtemelen için daha etkili bir şekilde en uygun koşullarda bulmak olarak hareket manyetik alan çizgileri (Örn., O2 konsantrasyonu) büyüme için.
MTB ilginç bir özelliği hem Kimya hem de onların magnetosome kristalleri kristalografisi düzenleyen onların yeteneğidir. Çoğu suşları nispeten yüksek saflıkta kristalleri manyetit veya greigite, ancak bazı üretmek biomineralize her iki mineraller4. Her durumda, bakteri tam olarak boyutu ve onların tek manyetik etki kristalleri şeklinde kontrol edebiliyoruz. Bu neden araştırma büyük bir miktar nasıl MTB bu biomineralization süreci gerçekleştirmek daha iyi bir anlayış geliştirmek için üstlenilen açıklar. Bu süreci anlamak araştırmacılar terzi-manyetik nanocrystals birçok ticari ve tıbbi uygulama için yapmak için izin olabilir.
MTB kapsamlı araştırma için önemli bir engel onları laboratuvarda büyüyen zorluk olmuştur. Bu çalışmada kullanılan suşları dahil olmak üzere çoğu, zorunlu O2 elektron alıcısı olarak yetiştirilen da mikroaerofilik türdür. Bu neden bu bakterilerin en sık oxic ve anoksik koşulları (anoksik oxic arabirimi, OAI) arasındaki geçiş bölgesi bulunur açıklar. Bu açıkça MTB var belli ki dikkate alınmak ne zaman büyüme medya bu organizmalar için oluşturulması gereken kesin O2 toplama gereksinimleri gösterir. Ayrıca, mevcut çeşitliliği MTB, farklı suşları kimyasal gradyanlar ve besinlerin optimum büyüme elde etmek için farklı gerekir anlamına gelir.
Bu çalışmada, biz üç en çok incelenmiş MTB büyüyen yöntemleri tarif: Magnetospirillum magneticum (zorlanma AMB-1), M. magnetotacticum (MS-1) ve M. gryphiswaldense (MSR-1). Bu türlerin filogenetik Proteobakteriler filum Alphaproteobacteria sınıfta ait, morfoloji Helisel ve hücrenin her uçta kutupsal kamçı sahip. Biz iletişim kurallarını zorlanma MSR-1 sıvı ve önceden yayınlanmış orta tarifleri5,6tarihinde O2 konsantrasyon gradyanı yarı katı medya tabanlı, büyüyen için sağlar. Biz de suşları AMB-1 ve MS-1 değiştirilmiş manyetik Spirillum büyüme orta (MGSM)7‘ büyüyen için detaylı bir iletişim kuralı mevcut.
MTB özel O2 konsantrasyon gereksinimlerini onları olmayan önemsiz laboratuvarda büyümeye yapmak. Bir anahtar için sıvı orta protokolün tüm O2 orta ilk kaldırılması O2, hemen önce aşı kesin hacmi ekleyerek son konsantrasyonu kontrol edebilmek için adımdır. MSR-1 neredeyse tamamen aerobik koşullarda büyür, ancak, manyetizma hücrelerin büyük ölçüde azalır kanıtlanmıştır. Aynı çalışma sonuçlarından suşları AMB-1 ve MS-1 tam aerobik koşulları<sup clas…
The authors have nothing to disclose.
Biz Richard B. Frankel elektron mikroskobu tesise (McMaster Üniversitesi, eğitim ve erişim için MTB kültürler, Adam P. Hitchcock ve destekleri MTB kültürler McMaster Üniversitesi’nde kurma sırasında Xiaohui Zhu ve Marcia Reid ile onun yardım için teşekkür ««Sağlık Bilimleri Fakültesi). Bu eser Doğa Bilimleri ve Mühendislik Araştırma Konseyi, Kanada (NSERC) ve bize Ulusal Bilim Vakfı tarafından desteklenmiştir.
AMB-1 | American Type Culture Collection (ATCC) | ATCC 700264 | |
MS-1 | ATCC | ATCC 31632 | |
MSR-1 | Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen (DSMZ) | DSM 6361 | |
Ferric citrate | Sigma-Aldrich | F3388-250G | |
Trace mineral supplement | ATCC | MD-TMS | |
KH2PO4 | EMD | PX1565-1 | |
MgSO4.7 H2O | EMD | MX0070-1 | |
HEPES | BioShop Canada Inc | HEP001.250 | |
NaNO3 | Sigma-Aldrich | S5506-250G | |
Yeast extract | Fischer scientific | DF210929 | |
Peptone | Fischer scientific | DF0436-17-5 | |
Potassium L-lactate solution (60%) | Sigma-Aldrich | 60389-250ML-F | |
D-(-)-Quinic acid | Sigma-Aldrich | 138622 | |
FeCl3.6H2O | Fischer scientific | I88-100 | |
Vitamin supplement | ATCC | MD-VS | |
Sodium succinate hexahydrate | Fischer scientific | S413-500 | |
Sodium L-tartrate dibasic dihydrate | Sigma-Aldrich | 228729-100G | |
Sodium acetate trihydrate | EMD | SX0255-1 | |
Resazurin | Difco | 0704-13 | |
Ascorbic acid | Sigma-Aldrich | A4544-25G | |
K2HPO4 | Caledon | 6620-1-65 | |
FeCl2 .4H2O | Sigma-Aldrich | 44939-250G | |
Sodium bicarbonate | EMD | SX0320-1 | |
NaCl | Caledon | 7560-1 | |
NH4Cl | EMD | 1011450500 | |
CaCl2.2 H2O | EMD | 1023820500 | |
Agar A | Bio Basic Canada Inc | FB0010 | |
L-cysteine.HCl.H2O | Sigma-Aldrich | C7880-100G | |
1.0 mL syringes | Fischer scientific | B309659 | |
25G x 1 needles | BD | 305125 | |
125 mL serum bottles | Wheaton | 223748 | |
20 mm aluminum seals | Wheaton | 224223-01 | |
20mm E-Z Crimper | Wheaton | W225303 | |
Butyl-rubber stoppers | Bellco Glass, Inc. | 2048-11800 | |
Hungate tubes | Chemglass (VWR) | CLS-4208-01 | |
Septum stopper, 13mm, Hungate | Bellco Glass, Inc. | 2047-11600 | |
Glass culture Tubes | Corning (VWR) | 9826-16X | |
Hydrochloric acid 36.5-38%, BioReagent | Sigma-Aldrich | H1758-100ML | 11.6 – 12 N |