Summary

Recolección, aislamiento y enriquecimiento de bacterias naturales magnetotácticas del Medio Ambiente

Published: November 15, 2012
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Summary

Se demuestra un método para recoger las bacterias magnetotácticas (MTB) que se pueden aplicar para aguas naturales. MTB puede ser aislado y enriquecido a partir de muestras de sedimento utilizando una configuración relativamente simple que toma ventaja de magnetismo de la bacteria natural. Aislado MTB pueden examinarse en detalle utilizando la luz y microscopía electrónica.

Abstract

Bacterias magnetotácticas (MTB) son microorganismos acuáticos que fueron los primeros en particular descritos en 1975 1 a partir de muestras de sedimento recolectadas en las marismas de Massachusetts (EE.UU.). Desde entonces se han descubierto MTB en estratificado de agua y sedimentos columnas-de todo el mundo 2. Una característica común a todos MTB es que contienen magnetosomas, que son nanocristales intracelulares, unido a la membrana magnéticas de magnetita (Fe 3 O 4) y / o greigita (Fe 3 S 4) 3 o ambos, 4. En el hemisferio Norte, MTB suelen ser atraídos por el extremo sur de un imán de barra, mientras que en el hemisferio sur, por lo general son atraídos por el extremo norte de un imán de 3,5. Esta propiedad puede aprovecharse cuando se trata de aislar MTB partir de muestras ambientales.

Una de las formas más comunes para enriquecer MTB es usar un recipiente de plástico transparente para recoger sedimentos y agua de una fuente natural,tal como un estanque de agua dulce. En el hemisferio norte, el extremo sur de un imán de barra se coloca contra la parte exterior del contenedor justo por encima del sedimento en la interfase agua-sedimento. Después de algún tiempo, la bacteria puede ser retirada desde el interior del recipiente cerca del imán con una pipeta y luego enriquecido aún más mediante el uso de una pista de carreras capilar 6 y un imán. Una vez enriquecido, las bacterias se pueden colocar en un portaobjetos de microscopio utilizando un método de la gota colgante y se observaron en un microscopio de luz o se depositan sobre una rejilla de cobre y se observaron mediante microscopía electrónica de transmisión (TEM).

Usando este método, aislado MTB se puede estudiar al microscopio para determinar características tales como el comportamiento natatorio, tipo y número de flagelos morfología celular, de las células, la forma de los cristales magnéticos, número de magnetosomas, el número de cadenas de magnetosoma en cada célula, la composición de los cristales nanomineral, y la presencia de vacuolas intracelulares.

Protocol

1. MTB Collection Al decidir sobre un sitio de agua dulce para recoger las bacterias magnetotácticas (MTB), a menudo es mejor comenzar con un estanque o arroyo de movimiento lento que tiene una capa suave sedimento fangoso. En esta demostración hemos recogido una muestra en el borde del río Olentangy en el campus de la Ohio State University (OSU), en Columbus, Ohio (EE.UU.). Mientras que esto era una ubicación conveniente para nuestra demostración, el protocolo aquí descrito es aplicable a cualquier ubi…

Representative Results

Un imán es una herramienta eficaz que se puede utilizar para aislar las bacterias magnetotácticas (MTB) contenidas en muestras ambientales (Figura 1A). Un circuito capilar (Figura 1B) utiliza las propiedades magnéticas de MTB para atraer a ellos a través de un tapón de algodón en el que se puede separar de no magnetotácticas microorganismos también contenidos dentro de la muestra ambiental. <img alt="Figura 1" src…

Discussion

Magnetotácticas bacterias no se encuentran necesariamente en todos los ambientes acuáticos 8, pero cuando ocurren, pueden ser encontrados en el orden de 100 – 1.000 células por milímetro 2. Con el fin de observar el MTB por microscopía óptica, necesitará aproximadamente 50 bacterias / ml en la muestra 8. Si no hay ninguna o pocas MTB en la muestra, entonces usted tendrá que elegir un nuevo sitio ambiental para recoger sus muestras o usted tendrá que tomar una o varias de las té…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabajo fue apoyado por becas de los EE.UU. National Science Foundation (EAR-0.920.299 y 0.745.808 EAR); EE.UU. National Science Foundation de Asia Oriental y el Pacífico Institutos de Verano, la Sociedad Geológica de América Programa de Investigación Grant y las Becas Alumni para la Investigación de Posgrado y Becas de la Universidad Estatal de Ohio. Nos gustaría dar las gracias al editor y dos revisores anónimos por sus perspicaces comentarios.

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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