Name: אוסף, בידוד והעשרה של חיידקים המתרחשים באופן טבעי מMagnetotactic הסביבה (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-11-15T11:55:00.000+00:00
Duration: 5 min 57 s
Description: למד שיטה לבידוד חיידקים מגנטוטקטיים מסביבות מים מתוקים באמצעות מגנט ומסלול זכוכית. השיטה כוללת איסוף משקעים, העשרה ואפיון במיקרוסקופיה אלקטרונית לחקר תפקידים אקולוגיים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

עבודה זו נתמכה על ידי מענקים מקרן המדע הלאומי האמריקנית (EAR-0920299 וEAR-0745808); קרן המדע הלאומי של ארה&quot;ב למזרח אסיה ומכונה קיץ פסיפיק; החברה הגיאולוגית של אמריקה תכנית מענק מחקר והמענקים בוגר למחקר ומלגות למוסמכים מאוניברסיטת אוהיו. ברצוננו להודות לעורך ושני בודקי אנונימיים להערות תובנה שלהם.

1. MTB אוסף <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כאשר מחליטים על אתר מים מתוק לאסוף חיידקי magnetotactic (MTB), הוא לעתים קרובות טוב ביותר להתחיל עם אגם או נחל איטי שיש שכבת משקע בוצית רכה. בהפגנה זו אספנו מדגם בקצה נהר Olentangy בקמפוס של אוניברסיטת אוהיו (OSU) בקולומבוס, אוהיו (ארה&quot;ב). אמנם זה היה במיקום נוח להפגנה שלנו, הפרוטוקול המתואר כאן הוא ישים לכל מיקום מימי. החומרים המשמשים בפרוטוקול זה ניתן למצוא בטבלת 1. מצא את מיקום שבו עומק המים הוא בין 10 ל 100 סנטימטר. במיקום כזה, אתה צריך לאסוף את השכבה העליונה ביותר של שימוש במכל ברור, מתברג משקעים. סקופ משקעים ומים לתוך המכל עד שהוא מלא בסחף שליש למחצית ונפח שנותר במים. שמור את המכל השקוע עד שהוא מלא במים ולאחר מכן בחוזקה מכסה את מכל with המכסה מתברג. זה לא הכרחי כדי לערבב את המשקע. נגב את החלק החיצוני של המכל במגבת היבש ולאחר מכן לקחת את הדגימה למעבדה שלך. זה לא הכרחי למהר מדגם בחזרה למעבדה שלך. השארנו לי דגימות MTB במכלי פלסטיק בתחום במשך כמה ימים לפני שהחזרת אותם למעבדה שלנו. MTB צריך להיות בת קיימא במשך כמה שבועות עד חודשים, כל עוד אתה שומר את הדגימות במקום קריר ומוצל בתחום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע שהמדגם הוא במעבדה שלך, שחרר את המכסה ולהשאיר אותה מכסה את המכל כדי להפחית את כמות האידוי. אחסן את המכל בטמפרטורת חדר בחדר חשוך, מגירה, או לכסות את המכל בנייר אלומיניום לחלוטין. אפשר המשקעים וחלקיקים להתיישב לחלוטין לתחתית המכל על ידי השארת המדגם באין מפריע במשך כמה שעות לכמה ימים. אין צורך לערבב את המשקעים, MTB מעדיף סביבה באין מפריע. הקירות הברורים של מכל הפלסטיקיאפשר לך לאשר כי החלקיקים התיישבו לתחתית. בהתאם לדוגמא שלך, MTB יכול להישאר בחיים במדגם במשך חודשים רבים. </li></ol> 2. בידוד MTB <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כאשר אתה מוכן לבודד את MTB, מגנטי המקום בצדדים של מכל הפלסטיק כ 1 סנטימטר מעל לממשק משקעי מים (איור 1 א). היזהר שלא להפריע למשקעים בתחתית המכל. הנח את הקוטב הדרומי של מגנט לבר בצד אחד של המכל והצד הצפוני של מגנט עוד בר בצד השני (איור 1 א). כמעט כל מגנט יכול לשמש, כגון בר סערה מגנטית או מגנט למקרר גדול. כל דבר יכול לשמש כדי לתמוך במגנטים בגובה הנכון מעל לממשק משקעי מים. אנחנו מצאנו שנחנו את המגנטים על גבי קרטון או קופסא פלסטיק הוא טוב ביותר, עם זאת, את המגנטים יכולים גם להיות מודבקים מחוץ לקופסא הפלסטיק. חכה 30 דקות לכמהשעות עבור החיידקים לשחות אל המגנט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש פיפטה סטרילית, כדי לאסוף את המים בזהירות מתוך המכל (איור 1 א) בסמוך לעמדתו של בר מגנט דרום מוט (לדוגמאות שנאספו בחצי הכדור הצפוני). מים זה צריכים להכיל MTB שנמשך למגנט לבר דרום מוט. בשלב בא, מסלול מירוצי נימים יש להשתמש כדי להעשיר MTB נוסף. </li></ol> 3. מסלול מרוצה MTB <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> על מנת להעשיר את המדגם שלך עם חיידקי magnetotactic, מסלול מירוצי נימים הוא הכרחי (1B 1C ואיורים). אלה צריכים להיעשות לפני מבודדים את התאים מיכל הפלסטיק שקוף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש 5.75 אינץ&#39; (146 מ&quot;מ) הזכוכית פיפטה פסטר להפוך את מסלול מרוצה. השתמש בעט יהלומים או קובץ לחתוך את החלק העליון של פיפטה, אורכו של פיפטה הוא לא קריטי, אבל זה צריך להיות מסוגל להכיל כ 1-2 מ&quot;ל של מים. בשלב הבא, להשתמש במבער בונזן כדי להמס את הקצה כך שהוא הופך להיות אטום (האיור 1C). פיפטה התוצאה צריכה להיות סוף פתוח וסוף סגור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפוך כמה ממסלולים המרוצים אלה ולאחר מכן חיטוי. בנוסף, תצטרך חיטוי הכותנה וכמה מחטי מתכת ארוכות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף מים מסוננים מדגם, נאספו ליד ממשק מי משקעים שמוצגים באיור 1 א &#39;, למסלול מירוצי autoclaved באמצעות מחט מתכת ארוכה המחובר למזרק מסונן. הגודל הנקבובי של המסנן צריך להיות 0.22 מ&quot;מ לחסל פסולת ומזהמים מהמים. חשוב להיות בטוח לחלוטין שאין בועות אוויר בזכוכית נימים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את החלק התחתון של מסלול המירוצים עם כותנת סטרילי (האיור 1B). השתמש במחט המתכת לדחוף צמר גפן לקראת הסוף החתום של מסלול המירוצים אז זה 0.5-1 סנטימטר מרחק מהקצה האטום (האיור 1C). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באמצעות פיפטה סטרילית, להוסיף את המים המכילים MTB (מסעיף 2.2) למדגם reservoir (סוף פתוח) של מסלול מירוצי MTB מוכן (1B איור). </li></ol> 4. העשרת MTB <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע שמסלול המירוצים מלא בנוזל דגימה, ולהניח אותה בצד שלה על משטח אופקי (למשל, benchtop) ולמקם את הקוטב הדרומי של מגנט לבר (בחצי הכדור הצפוני) בסמוך לקצה האטום של מסלול המירוצים (האיורים 1B ו1C). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחכות 5 עד 30 דקות לMTB להעביר דרך הבד. אז אתה צריך לאסוף את הנוזל שבקצה המסלול. מחכה זמן רב מדי יכול להציג את חומרים מזהמים, כמו חיידקים ניעתי אחרים, לקצה הנימים. לחלופין, אתה יכול להשתמש במיקרוסקופ אור כדי להציג את קצה מסלול המירוצים ולצפות MTB לאסוף בקצו של המסלול המרוצה. זה יאפשר לך לקבוע כמה הזמן לוקח לMTB נודד דרך תקע הכותנה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעדינות להשתמש בסכין היהלום לעשות שריטה קטנה ליד תקע כותנה ולהטיח סוף המסלול המרוצה. </li> &lt;li&gt; השתמש במזרק 1 מ&quot;ל עם מחט צר (25 או 27 מד) כדי להסיר את הנוזל מקצה המסלול המרוצה. דגימת נוזל זה צריכה עכשיו מכילה המועשר MTB. </li></ol> 5. תצפית MTB ידי מיקרוסקופי אור <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח טיפה (10-20 μl) של מדגם MTB המועשר על coverslip. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מהר להעיף את coverslip על כך הטיפה כעת פונה כלפי מטה ותלוי מcoverslip. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח את coverslip על גבי טבעת O-המונחת על משטח זכוכית. O-הטבעת צריכה להיות בקוטר קטן מעט יותר ואז coverslip (כ 1 סנטימטר; איור 2). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח טיפה תלויה זה על במת מיקרוסקופ אור ולהתמקד בקצה אחד של הירידה. אובייקטיבי יבש 60x עובד טוב מאוד, כי רוב יש צמצם מספרי גבוה (NA; למשל, 0.93), אך אינו דורשים שמן, שקשה להשתמש בשיטת הטיפה התלויה (איור 2). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח את הקצה הדרומי של מגנט קרוב לבר ד התלייהROP וMTB יתחילו לנדוד לכיוון הקצה של הירידה הקרובה ביותר למגנט (איור 3). תוך כמה דקות MTB רב צריך להיות בקצה הירידה (איור 3). להוכיח לעצמך שאת החיידקים הם על ידי היפוך מגנטיים של מגנט המוט ולאחר מכן לבחון את החיידקים לשחות בכיוון ההפוך. </li></ol> 6. תצפית MTB על ידי מיקרוסקופי אלקטרוני הילוכים (TEM) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח טיפה (~ 20 μl) של המועשר MTB על רשת נחושת ולאפשר לחיידקים להתיישב למשך 10 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתילה את עודפי מים עם פיסת נייר סינון נקי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחלופין, אפשר לצבוע את הרשת באופן שלילי עם 2% יצטטו uranyl, pH החומצה phosphotungstic 2% 7.2, או 2.5% נתרן 7 molybdate, 8, 9. הדבר נעשה על ידי הצבת רשת הנחושת על ירידה של כתם מייד לאחר דגירת הרשת עם המועשר MTB. דגירת הרשת עם הכתם שלילי, הזמנים משתנים בהתאם לרחעין בשימוש, ולאחר מכן את פתיל הנוזל בפיסת נייר סינון נקי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שים לב MTB באמצעות מיקרוסקופ אלקטרוני הילוכים (TEM, איור 4). לעבודה מתוארת כאן MTB היה adsorbed לFormvar התייצב ו200 רשתות פחם מצופות רשת נחושת (טד פלה # 01800). הרשתות הונחו בצד הפחם על ירידה של השעית תא לתקופה של עד 10 דקות, ולאחר מכן שטף מייד פעם אחת על ידי הצבת הרשת על טיפת המים למשך 30 שניות. לצביעה, הרשתות הונחו על ירידה של 2% יצטט uranyl (טד פלה # 19481) למשך 30 שניות עד 5 דקות ולאחר מכן ייבשו באמצעות פיסת נייר סינון לחלוטין. הרשתות נותחו על ידי TEM או באמצעות רוח Tecnai פיי ב80kV או פיי Tecnai F20 באמצעות STEM הגבוה זווית הכהה טבעתי בתחום 200kV. </li></ol>

<ol><li>Blakemore, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetotactic+bacteria%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Magnetotactic bacteria.</a> Science. 190, 377-379 (1975).</li>
<li>Blakemore, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetotactic+bacteria%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Reviews+in+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Magnetotactic bacteria.</a> Annual Reviews in Microbiology. 36, 217-238 (1982).</li>
<li>Bazylinski, D. A., Frankel, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlled+Biomineralization+of+Magnetite+%28Fe3O4%29+and+Greigite+%28Fe3S4%29+in+a+Magnetotactic+Bacterium%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+and+Environmental+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Controlled Biomineralization of Magnetite (Fe3O4) and Greigite (Fe3S4) in a Magnetotactic Bacterium.</a> Applied and Environmental Microbiology. 61, 3232-3239 (1995).</li>
<li>Lefevre, C. T., Menguy, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Cultured+Greigite-Producing+Magnetotactic+Bacterium+in+a+Novel+Group+of+Sulfate-Reducing+Bacteria%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">A Cultured Greigite-Producing Magnetotactic Bacterium in a Novel Group of Sulfate-Reducing Bacteria.</a> Science. 334, 1720-1723 (2011).</li>
<li>Simmons, S. L., Bazylinski, D. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((South-seeking+magnetotactic+bacteria+in+the+Northern+Hemisphere%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">South-seeking magnetotactic bacteria in the Northern Hemisphere.</a> Science. 311, 371-374 (2006).</li>
<li>Wolfe, R., Thauer, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+%27capillary+racetrack%27+method+for+isolation+of+magnetotactic+bacteria%5BTitle%5D)+AND+%22FEMS+Microbiology+Letters%22%5BJournal%5D)">A 'capillary racetrack' method for isolation of magnetotactic bacteria.</a> FEMS Microbiology Letters. 45, 31-35 (1987).</li>
<li>Rodgers, F. G., Blakemore, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intercellular+structure+in+a+many-celled+magnetotactic+prokaryote%5BTitle%5D)+AND+%22Archives+of+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Intercellular structure in a many-celled magnetotactic prokaryote.</a> Archives of Microbiology. 154, 18-22 (1990).</li>
<li>Moench, T. T., Konetzka, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+method+for+the+isolation+and+study+of+a+magnetotactic+bacterium%5BTitle%5D)+AND+%22Archives+of+Microbiology%22%5BJournal%5D)">A novel method for the isolation and study of a magnetotactic bacterium.</a> Archives of Microbiology. 119, 203-212 (1978).</li>
<li>Balkwill, D., Maratea, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrastructure+of+a+magnetotactic+spirillum%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Bacteriology%22%5BJournal%5D)">Ultrastructure of a magnetotactic spirillum.</a> Journal of Bacteriology. 141, 1399-1408 (1980).</li>
<li>Lins, U., Freitas, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simple+homemade+apparatus+for+harvesting+uncultured+magnetotactic+microorganisms%5BTitle%5D)+AND+%22Brazilian+Journal+of+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Simple homemade apparatus for harvesting uncultured magnetotactic microorganisms.</a> Brazilian Journal of Microbiology. 34, 111-116 (2003).</li>
<li>Jogler, C., Lin, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Toward+Cloning+of+the+Magnetotactic+Metagenome%3A+Identification+of+Magnetosome+Island+Gene+Clusters+in+Uncultivated+Magnetotactic+Bacteria+from+Different+Aquatic+Sediments%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+and+Environmental+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Toward Cloning of the Magnetotactic Metagenome: Identification of Magnetosome Island Gene Clusters in Uncultivated Magnetotactic Bacteria from Different Aquatic Sediments.</a> Applied and Environmental Microbiology. 75, 3972-3979 (2009).</li>
<li>Lin, W., Li, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Newly+Isolated+but+Uncultivated+Magnetotactic+Bacterium+of+the+Phylum+Nitrospirae+from+Beijing%2C+China%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+and+Environmental+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Newly Isolated but Uncultivated Magnetotactic Bacterium of the Phylum Nitrospirae from Beijing, China.</a> Applied and Environmental Microbiology. 78, 668-675 (2012).</li>
<li>Li, J., Pan, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomineralization%2C+crystallography+and+magnetic+properties+of+bullet-shaped+magnetite+magnetosomes+in+giant+rod+magnetotactic+bacteria%5BTitle%5D)+AND+%22Earth+and+Planetary+Science+Letters%22%5BJournal%5D)">Biomineralization, crystallography and magnetic properties of bullet-shaped magnetite magnetosomes in giant rod magnetotactic bacteria.</a> Earth and Planetary Science Letters. 293, 368-376 (2010).</li>
<li>Oestreicher, Z., Valerde-Tercedor, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetosomes+and+magnetite+crystals+produced+by+magnetotactic+bacteria+as+resolved+by+atomic+force+microscopy+and+transmission+electron+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Micron%22%5BJournal%5D)">Magnetosomes and magnetite crystals produced by magnetotactic bacteria as resolved by atomic force microscopy and transmission electron microscopy.</a> Micron. 43, 1331-1335 (2012).</li>
</ol>

אין ניגודי האינטרסים הכריזו.

חיידקי Magnetotactic לא נמצאים בהכרח בכל סביבה מימית 8 אבל כאשר הם עושים להתרחש, ניתן למצוא אותם בצו של 100 - 1000 תאים למ&quot;ל 2. כדי לצפות בMTB באמצעות מיקרוסקופיה אופטית, תצטרך כ 50 חיידקים / מ&quot;ל במדגם שלך 8. אם אין או מעטי MTB בדוגמא שלך, אז אתה גם צריך לבחור אתר סביבתי חדש כדי לאסוף הדגימות שלך או שאתה צריך לנסות את אחד או יותר מהטכניקות שנדונו בסעיף הבא. ראשית, אתה צר...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> שם פריט </td><td> חברה </td><td> מספר קטלוגים </td><td> תגובות (אופציונלי) </td></tr><tr><td> שקופיות זכוכית </td><td> הפישר סיינטיפיק </td><td> S95933 </td><td></td></tr><tr><td> זכוכית pipets פסטר </td><td> הפישר סיינטיפיק </td><td> 13-678-6A </td><td></td></tr><tr><td> O-Ring </td><td> חנות לחומרי בניין </td><td></td><td></td></tr><tr><td> תלושי כיסוי </td><td> הפישר סיינטיפיק </td><td> 12-542B </td><td></td></tr><tr><td> מגנט בר </td><td> הפישר סיינטיפיק </td><td> S95957 </td><td></td></tr><tr><td> מכולה </td><td> כל </td><td></td><td> כל plastic או מכל זכוכית שיכול להכיל לפחות 0.5 ליטר ויכול להיות אטומה </td></tr><tr><td> כותנה </td><td> כל </td><td></td><td></td></tr><tr><td> מיקרוסקופ עם עדשה יבשה 60x </td><td> Zeiss </td><td></td><td> עדשת 60x יבשה היא לא הכרחית, אבל זה נותן לי NA גבוה מבלי להשתמש בשמן </td></tr><tr><td> יהלומי עט </td><td> הפישר סיינטיפיק </td><td> 08-675 </td><td></td></tr><tr><td> מסנן מ&quot;מ 0.22 </td><td> הפישר סיינטיפיק </td><td> 09-719C </td><td></td></tr><tr><td> מזרק 1 מ&quot;ל </td><td> הפישר סיינטיפיק </td><td> NC9788564 </td><td></td></tr><tr><td> צינורות microcentrifuge </td><td> הפישר סיינטיפיק </td><td> 02-681-320 </td><td></td></tr><tr><td> Formvar / פחם200 רשת, רשתות נחושת </td><td> טד פלה בע&quot;מ </td><td> 01800 </td><td></td></tr><tr><td> תצטט Uranyl </td><td> טד פלה בע&quot;מ </td><td> 19481 </td><td></td></tr><tr><td> Tecnai הרוח TEM </td><td> פיי </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Tecnai F20 S / TEM </td><td> פיי </td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

אוסף, בידוד והעשרה של חיידקים המתרחשים באופן טבעי מmagnetotactic הסביבה

Collection, Isolation and Enrichment of Naturally Occurring Magnetotactic Bacteria from the Environment

חיידקי Magnetotactic (MTB) הם מיקרואורגניזמים ימיים שקודם תוארו בעיקר בשנת 1975 1 מ דגימות משקעות שנאספו בביצות מלח של מסצ&#39;וסטס (ארה&quot;ב). מאז MTB התגלה במים ומרובדת משקעי עמודות מכל רחבי העולם 2. תכונה אחת משותפת לכל MTB היא שהם מכילים magnetosomes, שהם nanocrystals תאי, קרום בכריכה מגנטית של מגנטיט (3 Fe O 4) ו / או greigite (3 Fe S 4) או שניהם 3, 4. בחצי הכדור הצפוני, MTB נמשכים בדרך כלל לקצה הדרומי של מגנט לבר, ואילו בחצי הכדור הדרומיים שהם בדרך כלל נמשכים לקצה הצפוני של מגנט 3,5. מאפיין זה יכול להיות מנוצל בעת ניסיון לבודד MTB מדגימות סביבתיות. אחת הדרכים הנפוצות ביותר למעשירים MTB הוא להשתמש במכל פלסטיק שקוף כדי לאסוף משקעים ומים ממקור טבעי,כגון ברכת מים מתוקים. בחצי הכדור הצפוני, בקצה הדרומי של מגנט בר ממוקם על החלק החיצוני של המכל בדיוק מעל המשקעים בממשק משקעי מים. לאחר זמן מה, החיידקים ניתן להסירו מהצד הפנימי של המכל ליד המגנט עם פיפטה והעשירו עוד יותר על ידי שימוש במסלול מירוצי נימים 6 ומגנט. ברגע שהתעשר, החיידקים יכולים להיות ממוקמים בשקופית מיקרוסקופ באמצעות שיטת טיפה תלויה ונצפה במיקרוסקופ אור או שהופקד על רשת נחושת ונצפה באמצעות מיקרוסקופ אלקטרוני הילוכים (TEM). באמצעות שיטה זו, מבודד MTB ניתן ללמוד מיקרוסקופי כדי לקבוע מאפיינים כגון שחי התנהגות, סוג ומספר שוטונים, מורפולוגיה תא של התאים, הצורה של הגבישים המגנטיים, מספר magnetosomes, מספר רשתות magnetosome בכל תא, ההרכב של את גבישי nanomineral ונוכחות וקואולות תאית.

מגנט הוא כלי יעיל שניתן להשתמש בו כדי לבודד חיידקי magnetotactic (MTB) הכלולים בדגימות סביבתיות (איור 1 א). מסלול מירוצי נימים (האיור 1B) משתמש בתכונות המגנטיות של MTB כדי למשוך אותם דרך תקע כותנה שבו הם יכולים להיות מופרדים ממיקרואורגניזמים שאינם magnetotactic הכלולים גם בתוך המדגם הסביבתי. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/50123/50123...

אנחנו מדגימים את שיטה לאיסוף חיידקי magnetotactic (MTB) שניתן להחיל על מים הטבעיים. MTB יכול להיות מבודד ומועשר מדגימות משקעות באמצעות התקנה פשוטה יחסית שמנצלת את המגנטיות הטבעית של החיידקים. המבודד MTB אז ניתן לבחון בפירוט שימוש באור ומיקרוסקופ אלקטרונים.

אוסף, בידוד והעשרה של חיידקים המתרחשים באופן טבעי מMagnetotactic הסביבה

Magnetotactic bacteria (MTB) are aquatic microorganisms that were first notably described in 19751 from sediment samples collected in salt marshes of ...

המטרה הכוללת של הליך זה היא לבודד חיידקי טקטיקת מגנטו מסביבת מים מתוקים. זה מושג על ידי איסוף דגימות משקעי מים מקצה נהר או אגם. השלב השני הוא לבודד חיידקי טקטיקת מגנטו הכלולים בדגימה הסביבתית באמצעות מגנט מוט.לאחר מכן, חיידקי טקטיקת המגנטו מועשרים באמצעות מסלול מרוצים נימי זכוכית ומגנט. לבסוף, חיידקי טקטיקת המגנטו מאופיינים באמצעות מיקרוסקופיה אופטית. בסופו של דבר, מיקרוסקופ אלקטרונים שידור משמש להצגת הגודל והצורה של החיידקים והמגנטיט שלהם המכילים אזורי מגנטו.שיטה זו עוזרת לנו להבין שאלות מפתח, מיקרוביולוגיה סביבתית, כגון כיצד מגנטו התפתח על פני כדור הארץ, וכיצד חיידקי טקטיקת מגנטו סינתזו מגנטים בגודל ננומטר. מי שידגים את ההליך היום יהיה זכארי סטרייקר. זכארי הוא מועמד לדוקטורט במעבדה שלי.הוא עובד עם אחי ואני כאן באוניברסיטת אוהיו. כאשר מחליטים על אתר מים מתוקים לאיסוף חיידקי טקטיקת מגנטו או MTB, לרוב עדיף להתחיל עם בריכה או נחל איטי שיש בו שכבת משקעים בוצית רכה. בהדגמה הזו, אספנו דגימה בקצה נהר אולנד טאנגי בקמפוס של אוניברסיטת אוהיו סטייט בקולומבוס, אוהיו.מצאו מיקום שבו עומק המים הוא בין 10 ל-100 סנטימטרים, ובעזרת מיכל עליון שקוף מלאו את המיכל בשכבת המשקעים העליונה ביותר ואת החלל הנותר במים, כסו את המיכל מתחת למים בחזרה במעבדה, שחררו את המכסה והשאירו אותו מכסה את המיכל כדי להפחית את האידוי ואחסנו אותו בחושך למשך מספר שעות עד מספר ימים כדי לאפשר את המשקעים ולמצוא חלקיקים להתיישב. ליצור מסלולי מירוצים להעשרת MTB. התחל בשימוש בעט או קובץ יהלום כדי לחתוך את החלק העליון של פיפטה מזכוכית בגודל 5.75 אינץ', מה שמאפשר מספיק מקום למיליליטר אחד עד שניים של מים.לאחר מכן, השתמש במבער כדי לאטום את חיטוי הקצה. כמה מהם מגביהים מסילות יחד עם כותנה ומחטי מתכת ארוכות. כאשר מוכנים לבודד MTB, הניחו מגנטים בצידי מיכל הפלסטיק, כסנטימטר אחד מעל ממשק מי המשקעים עם הקוטב הדרומי והצפוני בצדדים מנוגדים של המיכל.הקפד לא להפריע למשקעים. המתן 30 דקות עד מספר שעות עד שהחיידקים ישחו למגנט. לאחר מכן, השתמש במזרק כדי להסיר נוזל ממיכל הדגימה ליד ממשק מי המשקעים.חבר פילטר למזרק ומחט מתכת למסנן, ולאחר מכן וודא שאין בועות בנימים. השתמש במחט כדי להוסיף את מי הדגימה המסוננים למסלול מרוצים חיטוי עם כותנה סטרילית ומחט המתכת. חבר את מסלול המירוצים על ידי דחיפת הכותנה בתוך הנימים למרחק של 0.5 עד סנטימטר אחד מהקצה האטום.בעזרת פיפטה סטרילית, הסר את חיידקי טקטיקת המגנטו מהמיכל שבו הם מקובצים ליד הקוטב הדרומי של המגנט, והוסף את ה-MTB המכיל מים לקצה הפתוח של מסלול המירוצים. לאחר שמסלול המירוצים מתמלא בנוזל דגימה, הניחו אותו על צדו על משטח אופקי והניחו את הקוטב הדרומי של מגנט מוט ליד קצה החותם של מסלול המירוצים. המתן חמש עד 30 דקות עד שה-MTB יעבור דרך הכותנה.השתמש בסכין יהלום כדי לשרוט בעדינות ליד פקק הכותנה ולנתק את קצה מסלול המירוצים. השתמש במזרק של מיליליטר אחד עם מחט צרה כדי להסיר את הנוזל המועשר ב-MTB מקצה מסלול המירוצים. כדי לצפות ב-MTB במיקרוסקופ אור, הנח טיפה של הדגימה המועשרת על פתק כיסוי.הנח את החלקת הכיסוי על טבעת O המונחת על מגלשת זכוכית. זה נקרא טיפה תלויה. טבעת ה-O צריכה להיות בקוטר מעט קטן יותר מהחלקת הכיסוי.לאחר מכן, הנח את השקופית על במת מיקרוסקופ אור והתמקד בקצה אחד של הטיפה. לאחר מכן כדי למשוך את ה-MTB לצד אחד של הטיפה, הנח את הקצה הדרומי של מגנט מוט קרוב לצד זה תוך מספר דקות, MTB רבים צריכים להיות בקצה הטיפה. כדי לצפות ב-MTB על ידי TEM, הנח רשת נחושת 200 רשת מיוצבת ומצופה פחמן על טיפת החיידקים המועשרים ואפשר לדגימה להתיישב למשך 10 דקות.לאחר שטיפת הדגימה על טיפת מים למשך 30 שניות, הנח אותה על טיפה של 2% אצטט משתנה למשך 30 שניות עד חמש דקות, ולאחר מכן השתמש בפיסת נייר סינון לייבוש מלא לנתח את הדגימות באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים שידור ב-200 קילו-וולט. מוצגת כאן תמונה של מיקרוסקופ אלקטרונים שידור של חיידק טקטיקת מגנטו יחיד המועשר מדגימת משקעים סביבתיים. הספירלה והמורפולוגיה של אזורי התא והמגנטו נראים בבירור יחד עם פלגל יחיד.לאחר איסוף חיידקי טקטיקת המגנטו מהסביבה, טכניקת ההפרדה המגנטית תארך כשלוש שעות אם היא מבוצעת כראוי. בעקבות הליך זה, ניתן לבצע שיטות אחרות כמו ניתוח RNA ריבוזומלי 16 s, שיענו על שאלות נוספות כמו, מה הקשר הפילוגנטי של חיידקי טקטיקת המגנטו שהתגלו לאחרונה לאחרים, למיקרואורגניזמים אחרים.

collection-isolation-enrichment-naturally-occurring-magnetotactic

Research

JoVE Journal

Biology

ביולוגיה

אאוקריוטים חיידקים הם גם מקור של פחמן photosynthetically הנגזרות ואת הדף מינים טורפים ב לצמיתות מכוסי קרח אגמים אנטארקטיקה. דו"ח זה מתאר תרבות והעשרה הגישה לבודד מטבולית אאוקריוטים חיידקים צדדי מן האגם אנטארקטיקה, אגם בוני, ומעריך את הפוטנציאל אורגניים קיבוע פחמן באמצעות assay radioisotope עבור Ribulose-1 ,5-bisphophate פעילות oxygenase (RuBisCO) carboxylase.

הקמת מיקרוביאלית תרבויות העשרה האיקריוטים מ שכבתית כימית אנטארקטיקה אגם והערכת פוטנציאל קיבוע פחמן

מקור: Le Nagard, L., et al. גידול חיידקים מגנטוטקטיים מהסוג Magnetospirillum: זנים MSR-1, AMB-1 ו-MS-1. J. Vis. Exp. (2018).סרטון זה מדגים כיצד לתרבית חיידקי Magnetospirillum בתנאים מיקרואירוביים באמצעות מדיה נוזלית וחצי מוצקה כאחד. הוא מדגיש את היווצרות רצועת חיידקים גלויה בממשק החמצוני-אנוקסי ואת נדידתו כלפי מעלה כאשר החמצן מתרוקן. הסרטון מראה גם כיצד להעריך התנהגות מגנטוטקטית על ידי התבוננות בשחייה כיוונית בתגובה לשדה מגנטי.

גידול חיידקי מגנטוספירילום והערכת התנהגותם המגנטוטקטית

מקור: ווטסון, די.סי., et.al. בידוד וטיהור ניתנים להרחבה של שלפוחיות חוץ-תאיות מ-Escherichia coli וחיידקים אחרים. J. Vis. Exp. (2021)סרטון זה מדגים את הבידוד והריכוז של שלפוחיות חוץ-תאיות (EVs) שמקורן בקרום החיצוני של חיידקים מהונדסים גנטית. התהליך כולל גידול החיידקים לשחרור EVs, ואחריו צנטריפוגה עוקבת ושלבי סינון להסרת תאים ופסולת. לבסוף, אולטרה-סינון משמש לריכוז הרכבים החשמליים לניתוח במורד הזרם.

בידוד והעשרה של שלפוחיות חוץ-תאיות שמקורן בקרום החיצוני מחיידקים

התחל בתרבית העשרה שמקורה באדמת ביצות המכילה קהילות חיידקים.התרבית מציגה פעילות Feammox, חמצון אמוניום יחד עם הפחתת ברזל ברזל, מה שמעיד על העשרה של חיידק המסוגל לתהליך מטבולי זה.לדלל את התרבות באופן סדרתי באמצעות מדיה.פס את הדגימות המדוללות על צלחות אגר בדיקה בתוספת ברזל ברזל ואמוניום.השתמש בלוחות בקרה שחסרים ברזל ברזל או אמוניום, או מכילים ברזל ברזל עם פחמן אורגני במקום אמוניום, כדי לשלול הפחתת ברזל במסלולים שאינם Feammox.דגרו את כל הצלחות בשקית כפפות אנאירובית המכילה תערובת חנקן-פחמן דו...

בידוד של מפחית ברזל מחמצן אמוניום מתרבית העשרה שמקורה באדמת ביצות 

מקור: וילה, ה. ד. מ. ואחרים. חיפוש זנים מיקרוביאליים לביורימדיאציה ופיתוח פרוביוטיקה למחקר ושימור מטאורגניזמים. J. Vis. Exp. (2019).סרטון זה מדגים את הבידוד של חיידקים ימיים המפרקים מזהמים באמצעות דילול סדרתי, בחירת מושבות וצמיחה בתווך המכיל EE2. על ידי שימוש ב-EE2 כמקור הפחמן היחיד, הפרוטוקול מזהה זנים חיידקיים המסוגלים לפרק את מזהם הסביבה הזה.

סינון חיידקים ימיים לבידוד זנים מזהמים

מקור: וילה, ה. ד. מ. ואחרים. חיפוש זנים מיקרוביאליים לביורימדיאציה ופיתוח פרוביוטיקה למחקר ושימור מטאורגניזמים. J. Vis. Exp. (2019)סרטון זה מדגים את הבידוד הסלקטיבי של חיידקים ימיים המפרקים נפט על ידי העשרת דגימות מי ים על מדיום מבוסס נפט, מה שמאפשר השחזור של זנים טהורים עם יישומים פוטנציאליים בביורימדיציה של נפט גולמי ובניקוי סביבתי.

העשרה סלקטיבית ובידוד של חיידקים ימיים מפרקים נפט מדגימות מי ים

באתר מיקרוביאלי העשרה או בחיי עיר הטיפוח-תרגול טכניקות יכול להקל את ניתוקה של taxa חיידקים קשה-עד-תרבות, במיוחד של סביבות נמוך-ביומסה או geochemically קיצוני. כאן, אנו מתארים את הגדרת אלקטרוכימי של ללא שימוש במקור כוח חיצוני כדי להעשיר את זני חיידקים המסוגלים אלקטרון חוץ-תאית תחבורה (EET).

הגדרת אלקטרוכימי העומד בפני עצמו להעשיר respiring אנודת חיידקים באתר

אנו מציגים הליך לגידול זנים שונים של Magnetospirillum שני סוגים שונים של מדיה צמיחה. Magnetospirillum gryphiswaldense זן MSR-1 גדל נוזלי והן O2 ריכוז הדרגתי מדיה מוצק למחצה ואילו זן מ magneticum השגריר-1 וזן magnetotacticum מ MS-1 גדלים במדיום נוזלי.

גידול חיידקים Magnetotactic של סוג Magnetospirillum: זנים MSR-1, השגריר-1 ו- MS-1

הבידוד של מיקרובים עמידים למתכות כבדות ממעיינות גיאותרמיים הוא נושא חם לפיתוח מערכות ביולוגיות וניטור סביבתי. מחקר זה מספק גישה מתודולוגית לבידוד וזיהוי של חיידקים עמידים למתכות כבדות ממעיינות חמים.

ביו-פרוספקציה של מיקרואורגניזמים אקסטרמופיליים לטיפול בזיהום סביבתי

תאים הרוצח טבעי הם אוכלוסייה קטנה של לימפוציטים. כאן אנו מראים כיצד לבודד תאים אלה מהדם האנושי על ידי סלקציה שלילית, באמצעות ערכת מן StemCell טכנולוגיות. התאים המתקבלים הם קיימא ללא פגע על ידי נוגדנים, ולכן מוכן לשמש במשך מספר הליכים.

והעשרה של תאים NK מ דם אדם עם קיט RosetteSep מ StemCell טכנולוגיות

למד שיטה לבידוד חיידקים מגנטוטקטיים מסביבות מים מתוקים באמצעות מגנט ומסלול זכוכית. השיטה כוללת איסוף משקעים, העשרה ואפיון במיקרוסקופיה אלקטרונית לחקר תפקידים אקולוגיים.

אוסף, בידוד והעשרה של חיידקים המתרחשים באופן טבעי מMagnetotactic הסביבה

גלה סרטונים נוספים