클레이/Cyanobacterial Floccules의 정착 률의 결정
Summary
상호 작용 및 찰 흙 및 영역 내에서 해양, 자연적인 환경에서 관찰 된 세균성 세포의 침전 제어 환경에서 최고의 조사 수 있습니다. 여기, 우리는 점토와 cyanobacterial floccules의 침전 속도 측정 하기 위한 새로운 방법을 설명 하는 상세한 프로토콜을 설명 합니다.
Abstract
메커니즘의 세분화 된 증 착을 underpinning, 유기 부유한 앙금은 여전히 크게 논의. 특히, 퇴적암 레코드에 반응, planktonic cyanobacterial 셀과 점토 입자의 상호 작용의 영향 아래 공부 했습니다. 이 상호 작용은 셰 일 depositional 모델에 잠재적으로 큰 기여. 랩 설정 내에서 이러한 물질의 응집 및 침전 속도 검사 고 제어 된 환경에서 측정 될 수 있습니다. 여기, 우리 선발 cyanobacterial/점토 혼합물의 침전 속도 측정 하기 위한 프로토콜. 이 방법론은 두 개의 샘플 실험의 설명을 통해 증명: 고령 토 (kaolinite의 탈수 형태) 및 Synechococcus sp. PCC 7002 (해양 coccoid 박테리아)를 사용 하는 첫 번째 및 두 번째 고령 토 및 를 사용 하 여 Synechocystis sp. PCC 6803 (민물 coccoid 박테리아). Cyanobacterial 문화는 다양 한 양의 연속, 실시간 비디오 및 사진 기록 수 있도록 최적화 된 특별히 고안 된 탱크 장치 내에서 점토와 혼합 됩니다. 샘플링 절차 후 컬렉션 프로토콜의 엽록소는 는 cyanobacterial 세포 현 탁 액에 남아의 농도 결정 될 수 있는 정확한 측정을 위한 뿐만 아니라 자세히 나와 있습니다. 실험적인 복제를 통해 프로필 침전 속도 표시 하는 구성 되어 있습니다.
Introduction
과거의 depositional 메커니즘 유추를 존재 하는 환경 조건 및 프로세스를 사용 하 여 오랫동안 sedimentology underpinning입니다. 검은 바다 같은 현대 depositional 아날로그 유기 풍부한, 세분화 된 예금의 증 착을 이해 하는 것 사용 되었다, 실험실 실험 혈 암 예금의 근원에 추가 해 주실 수가 있다. 검은 혈 암의 창세기에의 한 지역 증 착 속도 및 원래 형성의 메커니즘 이다. 전통적으로, 그것은 되었습니다 가설 검정 shales 침전 속도, 기본 생산성 및 유기 물 호흡 속도 앙금1,2 유기 물질의 보존을 촉진 하는 환경에서 형성 ,3. 그러나, cyanobacterial의 역할 클레이 응집 크게 경솔하게 남아 있다. 응집이이 메커니즘 발생, 유기 풍부한, 세분화 된 앙금의 빠른 증 착에 대 한 허용 및 낮은 산소를 필요로 하지 않는다. 고려이 전제,이 프로토콜은 두 가지 목표: 1) cyanobacterial/클레이 floccules의 침전 속도 측정 하 고 2) 실시간으로 침전 과정을 시각화. 지구 화학 분석 외에이 방법론은 그 cyanobacterial/클레이 응집 사실 셰 일 형성1에 대 한 중요 한 메커니즘 수 있습니다 보여 주기 위해 사용 되었습니다. 원래 셰 일 증 착 모델링을 위한, 하는 동안이 메서드는 생물학, 환경 치료 등 다른 분야에 적용 가능한 세균성 물질 대사 및 인구에 클레이 입력의 영향 측정 될 필요가.
박테리아 및 유해 조류 꽃2,3,,45,6,7 을 완화 하기 위해 점토의 응집을 관찰 수많은 연구를 실시 했습니다. , 8 , 9 , 10 , 11 , 1 그러나 2., 시간이 지남에 따라 세포 농도 측정 하는 동안 이러한 연구에 적용 되지 않은 박테리아/클레이 응집 바위 기록의 증 착 모델링. 따라서, 이러한 연구는 과거의 sedimentological 프로세스 모델링 때 중요 한 될 수 있는 시각적 구성 요소를 부족 합니다. 또한, 연구의 대다수 셀 계산 활용 (예를 들어, 팬 외. 11), 힘 드는 수 있습니다. 측정 cyanobacterial 응집, 최근의 진보와 함께 우리의 방법 측정 하 여 엽록소는 a (Chl a) 이산 시간 간격 cyanobacterial 셀 농도에 변화를 결정 합니다. Chl 시각적 데이터 측정을 페어링 depositional 조건을 유추할 수 사용 될 수 있는 새로운 접근 방식입니다. 생성 된 이미지 또한 뒤 외에서 작업 후 침전 속도 계산에 사용할 수 있습니다. 13. 결과의 신뢰성을 강화 하는 시각 및 숫자 데이터의 조합. 또한, 우리는 관찰도 죽은 바이오 매스와 점토의 침에 대 한 허용 하는 추가적인 프로토콜 개요. 어디 라이브 sedimentological 환경, 과거 고려 때 이것은 중요 하 고 죽은 바이오 매스 공동 발생 할 수 있습니다. 응집 동안 죽은 바이오 매스의 행동에 차이 (예를 들어 응집 속도 감소) sedimentological 의미 있을 것 이다.
Protocol
Representative Results
Discussion
응집 cyanobacterial 셀-클레이 상호 작용에 의해 촉매 생태 및 엔지니어링2,3,,45,6,7 분야에 관심을 많이 받고 있다 그러나 ,,89,10,11,<sup cla…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
저자는 기꺼이 자연과학 및 공학 연구 위원회 캐나다의 (05448, 165831 213411)에서 자금을 인정 합니다.
Materials
| cyanobacteria (in this study: Synechococcus sp. PCC 7002 and Synechocystis sp. PCC 6803) | Pasteur Culture Collection | PCC 7002 or PCC 6803 | used to inoculate the plates |
| agar | Thermo Scientific | CM0003 | used to fill two petri dishes |
| Petri plates (standard bacteriology, 100 x 15 mm) | Sarstedt | 82.1473.001 | 2 required |
| 1 L heat resistant Erlenmeyer flask | Pyrex | 4980-125 | 1 required |
| 250 mL heat resistant Erlenmeyer flask | Pyrex | 4980-250 | 1 required |
| Nichrome inoculating loop with handle | Fisher Scientific | 14-956-103 | 1 required |
| tinfoil | Reynolds Wrap Aluminum Foil | 89079-067 | 50 cm required; used to cover foam stopper and neck of erlenmeyer flasks |
| growth media (e.g. A+) | 1050 mL required; produced using composition described in tables 1-4 | ||
| Bunsen Burner | Fisher Scientific | S95941 | 1 required |
| plastic tubing | Fisher Scientific | S504591 | 1 m required; used to create the bubbling apparatus |
| sponge stopper | Jaece Industries Inc | 14-127-40E | 1 required; hole made in center for pipette; used for constructin the bubbling apparatus |
| acrylic sheet | Home Depot | Optix clear acrylic sheet model # MC-102S | 1 required; used to construct acrylic tank (20 x 30 x 5.1 cm) |
| clear waterproof silicone adhesive | Home Depot | Loctite clear silicone model # 908570 | 1 required; used to construct acrylic tank (20 x 30 x 5.1 cm) |
| camera or video recorder | Panasonic | HC-V770 HD camcorder | 1 required |
| tripod | Magnus | VT-300 | 1 required |
| black cloth | primomart | EAN 0726670162199; Part number 680254blacknappedfr | 1 required; duvetyne light block-out cloth; approximatly 152 x 213 cm to cover tank experiment |
| heat resistant serological pipet | corning incorporated C708510 | 13-671-101G | 1 required; used to create the bubbling apparatus |
| sample vials | Dynalon | S30467 | at least 12 (will vary with time interval chosen) |
| heat resistant glass pipette | Fisher Scientific | Corning Incorporated C708510, 13-671-101G | 1 required; used to create the bubbling apparatus; Polystyrene serological pipet would also work, but should be connected to the tubing and stopper after the rest of the apparatus is autoclaved. |
| microcentrifuge | Eppendorf | 22 62 120-3 | 1 required;Comparable products may be used if capable of centrifuging 1.5 -2 mL microfuge tubes at 13,000 x g |
| vortex machine (Vortex-Genie 2) | Scientific Industries, Inc | SI-0236 | 1 required |
| 100% methanol | Fisher Scientific | A412-500 SDS | at least 12 mL (1mL per sample) required; Caution: Flammable, toxic. Wear gloves and safety glasses. Do not use or store near ignition source. Alternate sources may be used. |
| cuvettes (1.6 mL, polystyrene) | Sarstedt | 67.742 | at least 12 required |
| spectrophotometer | Fisher Scientific | 222-271600 | 1 required; Pharmacia Biotech Novaspec ll could also be used. |
| light bulbs | Home Depot | model # 451807; internet #205477895; store SKU #1001061538 | 6-8 bulbs required to provide light for the tank experiments |
| pipette (Pipetman Classic P1000 | Gilson | F123602 | used to collect samples |
| 37 % Hydrochloric acid | Sigma-Aldrich | 258148 | Caution: Corrosive and toxic. Wear lab coat, safety glasses and acid-resistant gloves while using. Prepared to 4 N before use by dilution into deionized water in a chemical fumehood. |
| Foam stopper (small) | Canlab | T 1385 | |
| Foam stopper (large) | Canlab | T 1387 | Requires some intact stoppers and some with a single hole through the centre |
| 30 °C incubator/growth room with continuous illumination | 1 required | ||
| 70 % Ethanol | Fisher Scientific | BP8201500 | 30 mL required;Caution: Toxic and flammable. Wear lab coat and safety glasses |
| hydrophobic air filter (Midisart 2000, 0.2 µm) | Sartorius | 17805 | 1 required |
| clay (e.g. kaolin) | Fisher Scientific | MFCD00062311 | at least 50 g required |
| microfuge tubes (2 mL, polypropylene) | Sarstedt | 72.695.500 | Comparable products may be used. At least 12 (will vary with time interval chosen) |
| 1000 µL pipet tips | Sarstedt | 70.762 | 1 required |
Riferimenti
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