جمع وعزل والإثراء التي تحدث بصورة طبيعية بكتيريا Magnetotactic من البيئة
Summary
ونحن يبرهن على وجود طريقة لجمع البكتيريا magnetotactic (MTB) التي يمكن تطبيقها على المياه الطبيعية. يمكن أن تكون معزولة وMTB المخصب من عينات الرواسب باستخدام الإعداد بسيطة نسبيا والتي يستفيد من المغناطيسية البكتيريا الطبيعية. ويمكن بعد ذلك أن تدرس معزولة MTB بالتفصيل باستخدام كل من الضوء والمجهر الإلكتروني.
Abstract
البكتيريا Magnetotactic (MTB) هي الكائنات الدقيقة التي تم المائية الأولى المذكورة لا سيما في 1975 1 من عينات الرواسب التي تم جمعها في المستنقعات المالحة من ولاية ماساتشوستس (الولايات المتحدة الأمريكية). ومنذ ذلك الحين تم اكتشاف MTB في المياه والرواسب الطبقية الأعمدة من جميع أنحاء العالم 2. ميزة واحدة مشتركة بين جميع MTB هو أنها تحتوي على magnetosomes، والتي هي داخل الخلايا، البلورات النانوية المغناطيسية غشاء محدد من أكسيد الحديد الأسود (الحديد 3 O 4) و / أو greigite (الحديد 3 S 4) أو 3 على حد سواء، 4. في نصف الكرة الشمالي، وعادة ما تنجذب إلى MTB الطرف الجنوبي من قضيب مغناطيسي، بينما في نصف الكرة الجنوبي عادة ما تنجذب إلى الطرف الشمالي من المغناطيس 3،5. يمكن استغلال هذه الخاصية عند محاولة عزل MTB من العينات البيئية.
واحدة من الطرق الأكثر شيوعا لتخصيب MTB هو استخدام الحاويات البلاستيكية واضحة لجمع الرواسب والمياه من مصدر طبيعي،مثل بركة المياه العذبة. في نصف الكرة الشمالي، يتم وضع الطرف الجنوبي من قضيب مغناطيسي ضد خارج الحاوية فقط فوق الرواسب في واجهة الرواسب في المياه. بعد بعض الوقت، يمكن إزالة البكتيريا من داخل الحاوية بالقرب من المغناطيس مع ماصة ثم تخصب باستخدام مزيد من مضمار السباق الشعرية المغناطيس 6 و أ. المخصب مرة واحدة، يمكن وضعها على البكتيريا على شريحة المجهر باستخدام أسلوب قطرة شنقا والتي لوحظت في ضوء المجهر أو المودعة على شبكة النحاس، ولاحظ باستخدام المجهر الإلكتروني انتقال (TEM).
باستخدام هذا الأسلوب، قد يكون درس معزولة MTB مجهريا لتحديد خصائص السلوك مثل السباحة، ونوع وعدد من سياط مورفولوجيا الخلايا، الخلايا، شكل بلورات مغناطيسية، وعدد من magnetosomes، وعدد من سلاسل magnetosome في كل خلية، وتكوين بلورات nanomineral، وجود فجوات بين الخلايا.
Protocol
Representative Results
Discussion
لا Magnetotactic البكتيريا وجدت في كل بالضرورة البيئة المائية 8 ولكن عندما تفعل ذلك تحدث، يمكن العثور عليها بناء على أمر من 100 – 1،000 الخلايا في المليلتر 2. من أجل مراقبة MTB باستخدام المجهر الضوئي، وسوف تحتاج ما يقرب من 50 البكتيريا / مل في عينة الخاص بك 8. إذا كا?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وأيد هذا العمل من المنح المقدمة من مؤسسة العلوم الوطنية الأميركية (EAR-0920299 0745808 وEAR)؛ الولايات المتحدة المؤسسة الوطنية للعلوم الشرق آسيا والمحيط الهادئ المعاهد الصيفية، والجمعية الجيولوجية الأمريكية برنامج المنح البحثية والمنح للبحوث خريجي الدراسات العليا والمنح الدراسية من جامعة ولاية أوهايو. نود أن نشكر رئيس التحرير واثنين من المراجعين المجهولين للتعليق على بصيرة.
Materials
| Item Name | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
| Glass slides | Fisher Scientific | S95933 | |
| Glass Pasteur pipets | Fisher Scientific | 13-678-6A | |
| O-ring | Hardware store | ||
| Cover slips | Fisher Scientific | 12-542B | |
| Bar magnet | Fisher Scientific | S95957 | |
| Container | Any | Any plastic or glass container that can hold at least 0.5 L and can be sealed | |
| Cotton | Any | ||
| Microscope with 60X dry lens | Zeiss | A 60X dry lens is not absolutely necessary, but this gives a high NA without using oil | |
| Diamond pen | Fisher Scientific | 08-675 | |
| 0.22 mm filter | Fisher Scientific | 09-719C | |
| 1 ml syringe | Fisher Scientific | NC9788564 | |
| Microcentrifuge tubes | Fisher Scientific | 02-681-320 | |
| Formvar/Carbon 200 mesh, copper grids | Ted Pella Inc. | 01800 | |
| Uranyl acetate | Ted Pella Inc. | 19481 | |
| Tecnai Spirit TEM | FEI | ||
| Tecnai F20 S/TEM | FEI |
Referências
- Blakemore, R. Magnetotactic bacteria. Science. 190, 377-379 (1975).
- Blakemore, R. P. Magnetotactic bacteria. Annual Reviews in Microbiology. 36, 217-238 (1982).
- Bazylinski, D. A., Frankel, R. B. Controlled Biomineralization of Magnetite (Fe3O4) and Greigite (Fe3S4) in a Magnetotactic Bacterium. Applied and Environmental Microbiology. 61, 3232-3239 (1995).
- Lefevre, C. T., Menguy, N., et al. A Cultured Greigite-Producing Magnetotactic Bacterium in a Novel Group of Sulfate-Reducing Bacteria. Science. 334, 1720-1723 (2011).
- Simmons, S. L., Bazylinski, D. A., et al. South-seeking magnetotactic bacteria in the Northern Hemisphere. Science. 311, 371-374 (2006).
- Wolfe, R., Thauer, R., et al. A ‘capillary racetrack’ method for isolation of magnetotactic bacteria. FEMS Microbiology Letters. 45, 31-35 (1987).
- Rodgers, F. G., Blakemore, R. P. Intercellular structure in a many-celled magnetotactic prokaryote. Archives of Microbiology. 154, 18-22 (1990).
- Moench, T. T., Konetzka, W., et al. A novel method for the isolation and study of a magnetotactic bacterium. Archives of Microbiology. 119, 203-212 (1978).
- Balkwill, D., Maratea, D. Ultrastructure of a magnetotactic spirillum. Journal of Bacteriology. 141, 1399-1408 (1980).
- Lins, U., Freitas, F., et al. Simple homemade apparatus for harvesting uncultured magnetotactic microorganisms. Brazilian Journal of Microbiology. 34, 111-116 (2003).
- Jogler, C., Lin, W., et al. Toward Cloning of the Magnetotactic Metagenome: Identification of Magnetosome Island Gene Clusters in Uncultivated Magnetotactic Bacteria from Different Aquatic Sediments. Applied and Environmental Microbiology. 75, 3972-3979 (2009).
- Lin, W., Li, J., et al. Newly Isolated but Uncultivated Magnetotactic Bacterium of the Phylum Nitrospirae from Beijing, China. Applied and Environmental Microbiology. 78, 668-675 (2012).
- Li, J., Pan, Y., et al. Biomineralization, crystallography and magnetic properties of bullet-shaped magnetite magnetosomes in giant rod magnetotactic bacteria. Earth and Planetary Science Letters. 293, 368-376 (2010).
- Oestreicher, Z., Valerde-Tercedor, C. Magnetosomes and magnetite crystals produced by magnetotactic bacteria as resolved by atomic force microscopy and transmission electron microscopy. Micron. 43, 1331-1335 (2012).
