É necessária uma assinatura do JoVE para visualizar este conteúdo. Faça login ou inicie seu teste gratuito.

Artigo de método

Caracterização de biofilmes aquáticos com citometria de fluxo

9.1K visualizações

⸱

DOI:

10.3791/57655

⸱

6 de junho de 2018

 ,  ,  ,  , 

Neste artigo

Resumo

Citometria de fluxo em combinação com o cluster visual oferece um método fácil de usar e rápido para o estudo de biofilmes aquáticos. Pode ser usada para a caracterização do biofilme, detecção de mudanças na estrutura da comunidade de biofilme e detecção de partículas abióticas incorporado no biofilme.

Resumo

Biofilmes são consórcios dinâmicos de microorganismo que desempenham um papel fundamental nos ecossistemas de água doce. Alterando a sua estrutura de comunidade, biofilmes respondem rapidamente às mudanças ambientais e podem ser usados assim como indicadores da qualidade da água. Atualmente, biofilme avaliação baseia-se principalmente na integrativo e funcionais pontos de extremidade, como atividade fotossintética ou respiratória, que não fornecem informações sobre a estrutura da comunidade de biofilme. Visualização computacional e citometria de fluxo oferecem um método alternativo, sensível e fácil de usar para avaliação da composição da Comunidade, particularmente da parte photoautotrophic de biofilmes de água doce. Ela exige apenas a preparação da amostra básica, após o qual a amostra inteira é executada através do citômetro de fluxo. As informações de ópticas e fluorescentes de célula única são usadas para visualização computacional e interpretação biológica. Suas principais vantagens sobre outros métodos são a velocidade de análise e a natureza de alta-informação-conteúdo. Citometria de fluxo fornece informações sobre as várias características de celular e biofilme em uma única medição: granulometria, densidade, pigmento, conteúdo, conteúdo abiótico no biofilme e informações taxonômicas grosseiras. No entanto, ele não fornece informações sobre a composição do biofilme sobre o nível de espécie. Vemos o alto potencial na utilização do método para monitoramento ambiental dos ecossistemas aquáticos e como uma avaliação de biofilme inicial passo que informa a jusante detalhadas investigações por métodos complementares e mais detalhados.

Introdução

Biofilmes são consórcios dinâmicos de microorganismo que desempenham um papel fundamental nos ecossistemas de água doce, desde a produção primária, ciclagem de nutrientes e purificação de água para influenciar a distribuição de microrganismos e sua biodiversidade do ecossistema 1. quando biofilmes são expostos a mudanças nas condições ambientais ou de estressores, tais como produtos químicos, sua estrutura de comunidade desloca rapidamente no sentido mais tolerante espécie2,3. Sua alta sensibilidade transforma biofilmes em sistemas modelo atraente para monitoramento ambiental

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Protocolo

1. o ecossistema seleção e amostragem de biofilme

  1. Selecione um ecossistema aquático de interesse e encontrar locais de amostragem, onde crescem biofilmes. Partes rasas de um riacho com lento ao fluxo de água médio e um leito rochoso para fixação de biofilme são adequadas17,18.
  2. Opcional: Se o site não tem suficiente superfícies para fixação do biofilme, ou para diminuir a variabilidade de biofilmes dentro de um site, coloque substratos artificiais para fixação de biofilme (por exemplo, lâminas de vidro, telhas cerâmicas) no site, garantindo que Eles são colocados na mesma direção em....

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Resultados

Usando o procedimento aqui apresentado (Figura 1), foram analisadas amostras retiradas de vários sites de um córrego local na Suíça. Em cada local, três pedras de tamanhos similares (10 a 12 cm) foram tiradas, e biofilmes foram rebateu as pedras. As amostras foram então lisadosm, fixo, filtrada e posteriormente analisaram por citometria de fluxo. A configuração do citômetro de fluxo e banco de dados de referência utilizados foram os mesmos conforme descrito e.......

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Discussão

O protocolo descrito acima é relativamente simples de implementar. No entanto, enquanto as configurações padrão apresentados foram mostradas para ser apropriado para todos fototróficas biofilme testado até agora, otimização (conforme descrito no protocolo) é necessária para maximizar as informações obtidas com o método. Com efeito, as propriedades ópticas e fluorescentes de biofilmes podem variar, dependendo de condições ambientais (temporada, temperatura, composição química da água)1. Portanto, é.......

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Divulgações

Os autores não têm nada para divulgar.

Agradecimentos

O trabalho apresentado foi apoiado por uma bolsa de Ambizione SNF (PZ00P2_142533) e uma bolsa de investigação Velux (Amplebig). Gostaríamos de agradecer a ajuda com o trabalho experimental de Bettina Wagner.

....

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
MultímetroWTWMultiLine 3620 IDSPara medição de temperatura, pH, oxigénio dissolvido
Limpador ultra-sónicoVWR International97043-986Dimensões do depósito: 15*14*10 cm
Citómetro de fluxoBeckman CoulterGalliosLasers: 405, 488 e 638 nm. Filtra as bandas na Tabela Suplementar 11. Sgier et, Nat Comm, 2016. 
Leitor de placasTecanInfinite M200usado para selecionar a configuração apropriada do
classificador de célulasBeckman CoulterMoFlo AstriosConfigurações na Tabela Suplementar 12. Sgier et, Nat Comm, 2016. 
Microscópio de fluorescênciaZeissAxiovert 135Zeiss EC Plan-Neofluar 40x/0,75 objetiva
SOFTWARE
MatlabMathWorksR2013asoftware para computação numérica
CYTDana Pe'er LabVersão 1.1ferramenta de visualização interativa gratuita para análise de dados de citometria
FC

Referências

  1. Battin, T. J., Besemer, K., Bengtsson, M. M., Romani, A. M., Packmann, A. I. The ecology and biogeochemistry of stream biofilms. Nat Rev Microbiol. 14 (4), 251-263 (2016).
  2. Rotter, S., Heilmeier, H., Altenburger, R., Schmitt-Jansen, M. Multiple stressors in periphyton - comparison of observed and predicted tolerance responses to high ionic loads and herbicide exposure.

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Reimpressões e permissões

Explorar mais artigos

Composição da ComunidadeAnálise de PartículasPropriedades FluorescentesPropriedades ÓpticasAnálise viSNEPreparação de AmostrasMonitoramento AmbientalQualidade da Água