Summary

Isolamento, coleta e Enriquecimento de bactérias naturais magnetotáticas do Meio Ambiente

Published: November 15, 2012
doi:

Summary

Nós demonstramos um método para recolher bactérias magnetotáticas (MTB), que podem ser aplicadas para águas naturais. MTB podem ser isolados e enriquecidos a partir de amostras de sedimento utilizando uma configuração relativamente simples que aproveita magnetismo da bactéria natural. Isolado MTB pode então ser analisada em detalhe utilizando luz e microscopia eletrônica.

Abstract

Bactérias magnetotáticas (MTB) são microorganismos aquáticos que foram pela primeira vez descritos nomeadamente em 1975 uma das amostras de sedimentos coletados em salinas de Massachusetts (EUA). Desde então MTB foram descobertos em água e sedimentos estratificados-colunas de todo o mundo 2. Uma característica comum a todos MTB é que eles contêm magnetossomos, que são intracelulares, nanocristais ligado à membrana magnéticas de magnetita (Fe 3 O 4) e / ou greigite (Fe 3 S 4) ou ambos os 3, 4. No hemisfério norte, MTB normalmente são atraídos para a extremidade sul de um ímã de barra, enquanto no hemisfério sul geralmente são atraídos para a extremidade norte de um ímã de 3,5. Esta propriedade pode ser explorada durante a tentativa de isolar a partir de amostras ambientais MTB.

Uma das formas mais comuns de enriquecer MTB é a utilização de um contentor de plástico transparente de recolher os sedimentos e água a partir de uma fonte natural,tal como um tanque de água doce. No hemisfério norte, o sul de uma barra magnética é colocada contra a parte exterior do recipiente um pouco acima do sedimento na interface sedimento-água. Depois de algum tempo, a bactéria pode ser removido do interior do recipiente perto do magneto com uma pipeta e, em seguida, enriquecido ainda mais por meio de um capilar de pista 6 e um magnete. Uma vez enriquecido, a bactéria pode ser colocado sobre uma lamela de microscópio, utilizando um método de gota pendente e observados num microscópio de luz, ou depositado sobre uma grelha de cobre e observadas por microscopia electrónica de transmissão (TEM).

Usando este método, isolado MTB pode ser estudada microscopicamente para determinar características tais como o tipo de comportamento de natação, e número de flagelos a morfologia das células, das células, a forma dos cristais magnéticos, número de magnetossomos, o número de cadeias de magnetossomos em cada célula, a composição de os cristais nanomineral e presença de vacúolos intracelulares.

Protocol

1. MTB Colecção Ao decidir sobre um local de água doce para coletar bactérias magnetotáticas (MTB), muitas vezes é melhor começar com uma lagoa ou de baixa movimentação de fluxo que tem uma camada de sedimento suave lamacenta. Nesta demonstração coletamos uma amostra na margem do rio Olentangy no campus da Universidade Estadual de Ohio (OSU), em Columbus, Ohio (EUA). Embora isso fosse um local conveniente para a demonstração, o protocolo aqui descrito é aplicável a qualquer localização aquát…

Representative Results

Um íman é uma ferramenta eficaz que pode ser usado para isolar as bactérias magnetotáticas (MTB) contidas em amostras ambientais (Figura 1A). A pista de corrida capilar (Figura 1B) utiliza as propriedades magnéticas de MTB de atrair os através de um tampão de algodão, onde eles podem ser separados a partir de microrganismos não-magnetotáticas também contidos na amostra ambiental. <img alt="Figura 1" src="/files…

Discussion

Bactérias magnetotáticas não são necessariamente encontrados em cada ambiente aquático 8, mas quando elas ocorrem, eles podem ser encontrados na ordem de 100 – 1000 células por mililitro 2. A fim de observar o MTB microscopia óptica, você vai precisar de cerca de 50 bactérias / ml em sua amostra 8. Se não houver nenhum ou poucos MTB em sua amostra, então você precisa selecionar um novo site ambiental para coletar suas amostras ou você terá de tentar uma ou mais das técnica…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabalho foi suportado por concessões do National Science Foundation EUA (EAR-0920299 e 0745808-EAR); National Science Foundation EUA Leste Asiático e Pacífico Verão Institutos, a Sociedade Geológica da América Programa Bolsa Pesquisa e os Subsídios para Pesquisa de Pós-Graduação Alumni e Bolsa da Universidade Estadual de Ohio. Gostaríamos de agradecer ao editor e dois revisores anônimos por seus comentários perspicazes.

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

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Citar este artigo
Oestreicher, Z., Lower, S. K., Lin, W., Lower, B. H. Collection, Isolation and Enrichment of Naturally Occurring Magnetotactic Bacteria from the Environment. J. Vis. Exp. (69), e50123, doi:10.3791/50123 (2012).

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