Serielle Analyse Der Ribosomalen Sequence Tags (SARST): Ein High-Throughput-Verfahren Zur Profilierung Komplexer Mikrobieller Gemeinschaften

Environmental Microbiology. Feb, 2004  |  Pubmed ID: 14756878

Fluorophor-markierte Primer Verbessern Die Empfindlichkeit, Vielseitigkeit Und Normalisierung Der Denaturierende Gradienten-Gelelektrophorese

Applied and Environmental Microbiology. Aug, 2005  |  Pubmed ID: 16085891

Unerwartet Hohen Bakteriellen Vielfalt in Der Arktischen Tundra Relativ Boreal Waldböden, Durch Serielle Analyse Der Ribosomal Sequenz Tags Aufgedeckt

Applied and Environmental Microbiology. Oct, 2005  |  Pubmed ID: 16204479

Arktische Tundra und boreal Waldböden haben weltweit relevante Funktionen, die Atmosphärenchemie und Klima beeinflussen, aber die bakterielle Zusammensetzung und Vielfalt dieser Böden wenig Studie erhalten haben. Serielle Analyse der ribosomal Sequenz-Tags (SARST) und Denaturierung Gradienten-Gelelektrophorese (DGGE) wurden verwendet, um zusammengesetzte Bodenproben entnommen borealen und arktischen Biome zu vergleichen. Die Studie umfasst einen umfangreichen Vergleich der geografisch entfernte Erde bakteriellen Gemeinschaften, bei denen die Analyse der 12.850 ribosomal Sequenz-Tags aus sechs zusammengesetzten Bodenproben. Bakteriellen Vielfalt Schätzungen waren größer für ungestörte arktischen Tundra Bodenproben als für borealen Wald Bodenproben, mit der höchsten Vielfalt, verbunden mit einer Probe von einer extremen nördlichen Lage (82(o)N). Die niedrigste Schätzung der Vielfalt wurde von einem arktischen Bodenprobe erhalten, die durch Verdichtung gestört und aus größerer Tiefe gesampelt wurde. Da Proben aus den zwei Biome nicht verschiedene Cluster aufgrund SARST Daten und DGGE Fingerabdrücke bilden, beeinflusst andere Faktoren als Breitengrad wahrscheinlich die phylogenetischen Kompositionen dieser Gemeinschaften. Die hohe Anzahl der ribosomal Sequenzen analysiert aktiviert die Identifizierung von möglichen kosmopolitischen und endemischen bakterielle Distributionen in bestimmten Böden.

Distribution Und Phylogenie Von Hexachlorcyclohexan-erniedrigende Bakterien in Böden Aus Spanien

Environmental Microbiology. Jan, 2006  |  Pubmed ID: 16343322

Hexachlorcyclohexan (HCH)-erniedrigende Bakterien werden geglaubt, um die natürliche Dämpfung von HCH Kontaminationen zu vermitteln und Potenzial für aktive Bioremediation Prozesse. Dieser Studie behandelt das sehr begrenzte Verständnis der Verteilung, Vielfalt und Substratspezifität von solchen Bakterien aus 13 Bodenproben, unterschiedlicher HCH Verunreinigungen, aus vier Standorte in Spanien. Hexachlorcyclohexan Entfernung in 16 von 36 Bereicherung Kulturen aufgetreten. Hexachlorcyclohexan-erniedrigende Populationen waren eindeutig zugeordnet HCH-kontaminierten Böden und Populationen wachsen auf den Delta-HCH-Isomer fanden sich nur in Böden mit Delta-HCH kontaminiert. Beta-Hexachlorcyclohexan wurde dauerhaft in Bereicherung Kulturen und gab keine Beweise für Populationen wachsen auf Beta-HCH. Alpha und Gamma-HCH Bereicherung Kulturen wurden neun HCH-erniedrigende Isolate erzielt, die waren alle Sphingomonas spp. Versuche, Organismen und Delta-HCH Bereicherung Kulturen konnte nicht zu isolieren. Keiner der Isolate wuchs auf HCH als alleinige organisches Substrat in Reinkultur. Alle Isolate am meisten zum Beta-HCH und Alpha und Gamma-HCH, degradiert. Delta-Hexachlorcyclohexan hemmte Wachstum von den meisten Isolaten, sondern vom Zellsuspensionen mindestens vier Sorten abgebaut werden konnte. Denaturierend Gradienten Gelelektrophorese zeigten, dass die isoliert vorherrschende Populationen in den Kulturen der Bereicherung dargestellt, aber zusätzliche vorherrschende Bevölkerungsgruppen, einschließlich einige Pseudomonas spp., nicht isoliert werden konnte.

Zusammensetzung Der Mikrobiellen Gemeinschaften in Hexachlorcyclohexan (HCH) Kontaminierte Böden Aus Spanien Mit Einem Lebensraum-spezifische Microarray Offenbart

Environmental Microbiology. Jan, 2006  |  Pubmed ID: 16343328

Microarraytechnologie wurde zur Charakterisierung und Hexachlorcyclohexan (HCH) kontaminierten Böden aus Spanien zu vergleichen. Eine Bibliothek mit 2.290 hypervariablen 16S rRNA-Gen-Sequenzen mit serielle Analyse der ribosomal Sequenz-Tags (SARST) aus einem Verbundwerkstoff kontaminiert und unberührten Böden vorbereitet wurde. Hybridisierungssonden, die spezifisch für die 100 am häufigsten vorkommenden ribosomal Sequenz Tags (RSTs) in der zusammengesetzten Bibliothek entwerfen, das RST-Array wurde gestaltet Lebensraum-spezifische und vorhergesagt, die am häufigsten vorkommende Polymerase-Kettenreaktion (PCR) zu überwachen-verstärkte Phylotypen in den einzelnen Proben. Die Sensitivität und Spezifität der RST-Arrays wurde getestet mit einer Reihe von reinen kulturspezifische Sonden und hybridisiert mit beschrifteten Boden PCR-Produkte, Hybridisierung Muster für jeden Boden zu generieren. Sequenzierung der berühmte Musiker in denaturierend Farbverlauf gel-Elektrophorese (DGGE) Fingerabdrücke abgeleitet aus diesen Böden waren ein Mittel, mit denen wir erfolgreich bestätigt das Lebensraum-spezifische Array-Design und überprüft den Großteil der Sonde Signale. Nicht-metrische Multidimensionale Skalierung offenbart Korrelationen zwischen Sonde Signale und physikalisch-chemischen Bodenparameter. Die stärksten Korrelationen zu total HCH Kontamination gehörten Sonde Signale unbekannt Gamma-Proteobakterien, potenziellen Schadstoff-erniedrigende Phylotypen und mehrere Organismen mit Säure-tolerante Phänotypen. Die stärksten Korrelationen zu Alpha-HCH waren Sonde Signale der Gattung Sphingomonas, die bekannten HCH-Degraders enthält. Dies deutet darauf hin, dass die Bevölkerung erkannt durch HCH Kontaminationen in-situ bereichert wurde und eine in HCH-Abbau Rolle kann. Anderen Umweltparametern waren auch wahrscheinlich Instrumental bei der Gestaltung der Gemeinschaft Zusammensetzung in diesen Böden. Die Ergebnisse zeigen die Macht der Lebensraum-spezifische Microarrays für komplexe mikrobielle Gemeinschaften zu vergleichen.

Methodische Überlegungen Zur Nutzung Des Stabilen Isotops Sondierung in Mikrobielle Ökologie

Microbial Ecology. Apr, 2007  |  Pubmed ID: 17072677

Stabiles Isotop Sondierung (SIP) ist ein Verfahren zum Beschriften von Wildpflanze Mikroorganismen in Umweltproben oder direkt in Feldstudien mit Substrat angereichert mit stabilen Isotopen (z.B. (13) C). Nach dem Verbrauch des Substrats werden die Zellen der Mikroorganismen, die das Substrat verbraucht in das Isotop angereichert. Beschriftet Biomarker, z. B. Phospholipid-abgeleitet von Fettsäure (erste), können Ribosomale RNA und DNA werden mit einer Reihe von molekularen und analytische Techniken analysiert und identifiziert und charakterisieren die Organismen, die das Substrat aufgenommen. Die vor- und Nachteile der erste-SIP, SIP-RNA und DNA-SIP präsentiert werden. Anhand von Beispielen aus unserem Labor und aus der Literatur, diskutieren wir wichtige methodische Überlegungen für ein erfolgreiches SIP-Experiment.

Lenker: Eine Flexible, Webbasierte Warenbestand-Betriebsleiter Für Den Umgang Mit Barcode-Beispiele

BioTechniques. Mar, 2007  |  Pubmed ID: 17390536

DNA Testing-Isotop Sondieren

Nature Protocols. 2007  |  Pubmed ID: 17446886

Testing-Isotop zu sondieren, ist eine Methode, die verwendet in Mikrobielle Ökologie, die eine bietet mit dem spezifischer funktionellen Gruppen von Organismen, die bestimmte Substrate zu integrieren ohne die Voraussetzung der Anbau bestimmt sind. Mit der Bezeichnung von testing-Isotop Kohlenstoff (13 C) oder Stickstoff (15N) Quellen sind mikrobielle Biomasse von Umweltproben assimiliert. Trennung und molekulare Analyse von beschrifteten Nukleinsäuren (DNA oder RNA) enthüllt phylogenetische und funktionelle Informationen über verantwortlich für den Stoffwechsel der Mikroorganismen eines bestimmten Substrats. Hier markieren wir allgemeine Richtlinien für befallene Umweltproben mit Substrat beschriftet und ein ausführliches Protokoll zur Trennung von DNA aus unbeschriftete Gemeinschaft DNA beschriftet bieten. Das Protokoll enthält eine Änderung des bestehenden veröffentlichten Methoden, die die Wiederherstellung der beschrifteten DNA von CsCl-Gradienten maximiert. Die Trennung von DNA und das Abrufen von unbeschrifteten und beschriftet Brüche können in 4-5 Tage, mit viel von der Zeit an der Ultrazentrifugation Schritt durchgeführt werden.

Wer Ißt Was, Wo Und Wann? Isotopenmarkierung Experimente Kommen Alt

The ISME Journal. Jun, 2007  |  Pubmed ID: 18043620

Isotopenmarkierung Experimente haben anders mikrobielle Ökologen die Ökophysiologie von mikrobiellen Populationen und Zellen in der Umgebung zu untersuchen. Einblick in die 'Wildpflanze Mehrheit' begleitet Methodik, bei der die Aufnahme der stabilen Isotope oder Radioisotope in Subpopulationen von Umweltproben. Nachträgliche Analyse der beschriftete Biomarker Teilgesamtheiten mit Stall-Isotop Sondierung (DNA-RNA-SIP, SIP Phospholipid-abgeleitete Fettsäure-SIP) oder einzelne Zellen mit einer Kombination von Fluoreszenz-in Situ-Hybridisierung und Microautoradiography zeigt verknüpfte phylogenetische und funktionelle Informationen über die Organismen, die diese Verbindungen assimiliert. Hier besprechen wir einige der neuesten Literatur, mit einem Schwerpunkt auf methodischen Verbesserungen der Empfindlichkeit und Dienstprogramm dieser Methoden. Wir betonen auch Verwandte Isotop Verfahren in weitere Entwicklung und halten versprechen werden, die Weise, die wir verlinken, Phylogenie und Funktion in komplexe mikrobielle Gemeinschaften zu verwandeln.

Das Letzte Abendmahl Der Wildpflanze Mikrobielle Zellen Mit Raman-Fische Zu Beobachten

The ISME Journal. Aug, 2007  |  Pubmed ID: 18043637

Testing-Isotop Sondierung Steht in Verbindung Mit Methylophaga Spp Und Roman Gammaproteobacteria in Marine Methanol Und Methylamin-Stoffwechsel

The ISME Journal. Oct, 2007  |  Pubmed ID: 18043650

Den Stoffwechsel der eins der CO2-Ausstoß (einzunehmenden Verbindungen in die Meeresumwelt Auswirkungen globaler Erwärmung, Meerwasser Ökologie und Atmosphärenchemie. Trotz ihrer weltweiten Bedeutung bleiben marine Mikroorganismen, die in-situ C(1) Verbindungen verbrauchen schlecht charakterisiert. Testing-Isotop Sondierung (SIP) ist ein ideales Werkzeug für die Verknüpfung der Funktion und Phylogenie METHYLOTROPHE Organismen von den Stoffwechsel und die Einbeziehung der testing-Isotop gekennzeichnete Substrate in Nukleinsäuren. Durch die Kombination von DNA-SIP und Zeitreihen-Sampling, gekennzeichnet wir die Organismen die Assimilation von Methanol und Methylamin in küstennahen Meerwasser (Plymouth, UK) beteiligt. Beschriftete Nukleinsäuren wurden durch Denaturierung Gradienten-Gelelektrophorese (DGGE) und Klon-Bibliotheken der 16S rRNA gene analysiert. Darüber hinaus haben wir charakterisiert die funktionale gen Ergänzung von beschrifteten Nukleinsäuren mit einer verbesserten Grundierung für Methanol-Dehydrogenase (MxaF) und neu gestaltete Zündkapseln für Methylamin-Dehydrogenase (MauA). Vorherrschende DGGE Phylotypen 16S rRNA, Methanol und Methylamin-Dehydrogenase-Gen-Sequenzen und alle kultivierten Isolate verwickelt Methylophaga Spp, mäßig halophilic marine Methylotrophs, des Verbrauchs von Methanol und Methylamin. Darüber hinaus suchte eine MxaF-Sequenz gewonnenen DNA extrahiert aus Meerwasser clustered mit denen erkannt (13) C-DNA, überwiegend Methylophaga Spp unter marine Methylotrophs vorschlagen. Unerwartet waren vorherrschende 16S rRNA und funktionale Gensequenzen aus (13) C-DNA mit 16S rRNA gene clustering mit Sequenzen aus der Gammaproteobacteria in verschiedene Substrat-spezifische Kladen, damals. Diese Kladen haben keine kultivierten Vertreter und eine ökologische Anpassung der bestimmten ungebildeten Methylotrophs spezifische C(1) Verbindungen in der Küstenstadt Meeresumwelt zu offenbaren.

Etwas Aus (fast) Nichts: Die Auswirkungen Von Mehreren Verschiebung Verstärkung Auf Mikrobielle Ökologie

The ISME Journal. Mar, 2008  |  Pubmed ID: 18256705

Mikrobielle Ökologie ist ein Feld, das molekulare Techniken um Gene und Gemeinschaften verbunden mit einer Vielzahl von einzigartigen Umgebungen auf diesem Planeten zu analysieren gilt. In der Vergangenheit haben geringe Biomasse und die Dominanz der wenigen reichlich vorhandenen Community-Mitglieder die Anwendung von Techniken wie PCR, Microarray-Analyse und Metagenomik komplexe mikrobielle Bevölkerung behindert. In Ermangelung geeigneter Anbaumethoden war es nicht möglich, DNA-Proben aus einzelnen Mikroorganismen zu erhalten. Vor kurzem wurde eine Methode namens mehrere Verschiebung Verstärkung (MDA) eingesetzt, um diese Einschränkungen zu umgehen, indem die Verstärkung von DNA aus mikrobielle Gemeinschaften in niedrig-Biomasse-Umgebungen, einzelne Zellen Wildpflanze mikrobielle Spezies und aktiven Organismen durch stabiles Isotop Sondierung Inkubationen gewonnen. Diesen Bericht beschreibt die Entwicklung und Anwendung von MDA, über seine Stärken und Schwächen und hebt die Auswirkungen der MDA auf dem Gebiet der mikrobiellen Ökologie. Whole Genome Amplifikation über MDA hat Zugriff auf die genomische DNA der Wildpflanze Mikroorganismen und niedrig-Biomasse-Umgebungen erhöht und stellt ein "Power-Tool' in der molekularen Toolbox der mikrobiellen Ökologen.

Marine Methylotrophs Von Testing-Isotop Sondierung, Mehrere Verschiebung Verstärkung Und Metagenomik Offenbart

Environmental Microbiology. Jun, 2008  |  Pubmed ID: 18294205

Die Konzentrationen von einem CO2-Ausstoß Substrate, dass Kraftstoff METHYLOTROPHE mikrobielle Gemeinschaften im Ozean sind Limited und die speziellen Gilden von Bakterien, mit denen diese Moleküle können zu niedrige relative Häufigkeit vorhanden sein. Als Ergebnis dieser Organismen sind schwer auszumachen und sind oft mit vorhandenen Anbau und gen Abrufmethoden verfehlt. Hier zeigen wir ein neuartiges Proof of Concept: mit umweltrelevanten Substrat-Konzentrationen in testing-Isotop Such (SIP) Inkubationen, um genügend DNA für große-Insert durchgeführte metagenomische Analyse durch mehrere Verschiebung Verstärkung (MDA) zu erbringen. Eine marine Oberfläche-Wasserprobe wurde durch Inkubation mit in der Nähe von in-situ Konzentrationen von Methanol hinreichend gekennzeichnet. Picogramm Mengen gekennzeichnet (13) C-DNA wurden gereinigt von Cäsium Chlorid Farbverläufe, verstärkt mit MDA Mikrogramm Mengen High-molecular-Weight DNA zu produzieren (< oder = 40 kb) und geklonte, eine Fosmid-bibliothek > 10 000 Klone zu produzieren. Denaturierung Gradienten-Gelelektrophorese (DGGE) zeigte minimale Bias der MDA-Schritt zugeordnet und Methylophaga-wie Phylotypen mit der marine Stoffwechsel Methanol verwickelt. Polymerase-Kettenreaktion-Screening von 1500 Klone ergab, dass ein Methanol-Dehydrogenase (MDH) mit INSERT- und Schrotflinte Sequenzierung dieser Packungsbeilage in der Montage von einem 9-kb-Fragment von DNA, die Codierung eines Clusters von Enzymen MDH Biosynthese, Verordnung und Montage beteiligt geführt. Diese neuartige Kombination aus Methodik ermöglicht zukünftige Struktur-Funktions-Studien der mikrobiellen Gemeinschaften, das lang ersehnten Ziel identifizierende aktive mikrobiellen Populationen mit in-situ-Bedingungen und Durchführung einer gezielten durchgeführte metagenomische-Analyse für diese ökologisch relevanten Mikroorganismen zu erreichen.

Verkratzen Der Oberfläche Der Seltenen Biosphäre Mit Ribosomal Sequenz Tag Zündkapseln

FEMS Microbiology Letters. Jun, 2008  |  Pubmed ID: 18429998

Zunehmend große Datensätze des 16S rRNA Gen-Sequenzen zeigen neue Informationen über das Ausmaß der mikrobiellen Vielfalt und das überraschende Ausmaß der seltenen Biosphäre. Derzeit werden viele der größten Datasets von kurz- und Variable ribosomal Sequenz Tags (RSTs) dargestellt, die in ihrer Fähigkeit genau Zuweisen von Sequenzen zu breit angelegte phylogenetische Bäume begrenzt sind. In dieser Studie wir 30 seltene RSTs aus bestehenden Sequenz Datasets ausgewählt und entwickelt Zündkapseln, c. 1400 Basen des 16S rRNS Gens entscheiden, ob diese Sequenzen mit vorhandenen Datenbanken vertreten waren oder wenn sie neue Linien innerhalb der Bakterien aufdecken könnte zu verstärken. Etwa ein Drittel der RST Zündkapseln verstärkt erfolgreich längere Teile dieser niedrig-Fülle 16S rRNA gene in einer bestimmten Weise. Nachfolgende phylogenetische Analyse zeigte, dass die meisten dieser Sequenzen für vorhandene kultivierten Mikroorganismen (1) weitläufig verwandt waren, und (2) eng mit Wildpflanze Klon-Sequenzen, die vor kurzem in GenBank abgelagert wurden. Die Anwesenheit von so vielen kürzlich gesammelten 16S rRNA Verweis Gensequenzen in bestehende Datenbanken legt nahe, dass Fortschritte schnell in Richtung einer mikrobiellen Volkszählung, einer gemacht werden die Verkratzen der Oberfläche der 'seltene Biosphäre' begonnen hat.

Offenbart Die Wildpflanze Mehrheit: DNA Testing-Isotop Sondierung, Mehrere Verschiebung Verstärkung Und Durchgeführte Metagenomische Analysen Von Wildpflanze Methylocystis in Sauren Peatlands Kombinieren

Environmental Microbiology. Oct, 2008  |  Pubmed ID: 18631364

Peatlands stellen eine enorme Kohlenstoff-Reservoir und potenzielle Auswirkungen auf das globale Klima wegen der aktive Methanbildung und Methanotrophy in diesen Böden haben. Wildpflanze Methanotrophs aus sieben europäischen Peatlands wurden mit einer Kombination von molekularen Methoden untersucht. Screening für Methanotroph ergab Vielfalt unter Verwendung eines Partikel Methan-Monooxygenase-basierte Diagnose-gen-Arrays, dass im Zusammenhang mit Methylocystis Arten in sechs der sieben Peatlands studierte dominierten. Die Fülle und Methan Oxydation Aktivität Methylocystis spp. wurden weiter von DNA testing-Isotop Such Analyse der Probe aus dem Moor Haus Moor-(England) bestätigt. Nach Ultrazentrifugation war (13) C-gekennzeichnet DNA, genomischen DNA von diesen Methylocystis spp., enthält von (12) C-DNA getrennt und mehrere Verschiebung Verstärkung (MDA), ausreichend DNA zu generieren für die Vorbereitung einer Fosmid metagenomic Bibliothek ausgesetzt. Potenzielle Verzerrung des MDA wurde durch Fingerabdruck-Analyse der 16S rRNA mit Denaturierung Gradienten Gelelektrophorese für niedrig-Vorlage-Verstärkung (0,01 ng Vorlage) festgestellt. Ausreichende Vorlage (1-5 ng) wurde in MDA verwendet, um diese Tendenz zu umgehen und Chimären Artefakte wurden mithilfe einer enzymatischen Behandlung von MDA-generierte DNA mit S1-Nuklease minimiert und DNA-Polymerase I. Screening der Bibliothek durchgeführte metagenomische ergab eine Fosmid mit Methanol-Dehydrogenase und zwei Fosmids mit 16S rRNA gene aus dieser Methylocystis-bezogene Arten sowie eine Fosmid mit einer 16S rRNS Gens im Zusammenhang mit der Methylocella/Methylocapsa. Sequenzierung von 14 kb Methanol-Dehydrogenase-haltigen Fosmid erlaubt die Montage von einem Gen-Cluster, die Codierung von Polypeptiden bakterielle Methanol-Auslastung (MxaFJGIRSAC) beteiligt. Diese Kombination von DNA testing-Isotop Sondierung, MDA und Metagenomik Zugang zu genomische Informationen eines relativ großen DNA Fragment dieser bisher unbebauten, vorherrschende und aktiven Methanotrophs im Moor-Boden geboten.

Methan-Assimilation Und Trophische Interaktionen Mit Marine Methylomicrobium Im Sediment Der Tiefsee Korallenriff Vor Der Küste Von Norwegen

FEMS Microbiology Ecology. Nov, 2008  |  Pubmed ID: 18811651

Tiefwasserkorallenriffe sind Meeresbodens Umgebungen mit unterschiedlichen Biozönosen von kalten ständiger Dunkelheit umgeben. Energieträger und CO2 für die Ernährung dieser Riffe sind derzeit unklar. Wir untersuchten ein Aspekt des Nahrungsnetzes mit DNA testing-Isotop-Sondierung (DNA-SIP). Sediment unterhalb ein Lophelia Pertusa-Riff vor der Küste von Norwegen wurde bebrütet, bis Assimilation von 5 Mikromol 13CH4 g(-1) Frischgewicht stattgefunden. Extrahierte DNA wurde in 'leichte' und 'schwere' Brüche zur Analyse der Kennzeichnung getrennt. Bakterielle Gemeinschaft Abnahme von Fingerabdrücken von PCR verstärkt 16S rRNA-gen-Fragmente ergab zwei vorherrschende 13C-spezifische-Bands. Sequenzierung dieser Bands zeigten, dass Kohlenstoff aus 13CH4 durch eine Methylomicrobium und eine Wildpflanze Mitglied der Gammaproteobacteria assimiliert worden war. Klonierung und Sequenzierung der 16S rRNA gene aus der schweren DNA, neben Genen Partikel Methan-Monooxygenase und Methanol-Dehydrogenase, verbunden alle Methylomicrobium mit Methan-Stoffwechsel. Vermeintliche Kreuz-Anleger wurden mit Methylophaga (Gammaproteobacteria), Hyphomicrobium (Pelagibacter) und zuvor nicht erkannte Methylotrophs der Gammaproteobacteria, Alphaproteobacteria, Deferribacteres und Bacteroides angegliedert. Diese erste marine Methan-SIP-Studie liefert Beweise für das Vorhandensein von Methylotrophs, die im Sediment Nahrungsnetze zugeordnete Tiefwasserkorallenriffe teilnehmen.

Substrat-spezifische Schwestergruppen Der Aktiven Marine Methylotrophs, Die Mit Einer Phytoplankton-Blüte in Einem Gemäßigten Küstengebieten Verbunden

Applied and Environmental Microbiology. Dec, 2008  |  Pubmed ID: 18849453

Marine Mikroorganismen, die einen CO2-Ausstoß zu verbrauchen (einzunehmenden Verbindungen sind schlecht beschrieben, trotz ihrer Auswirkungen auf das Weltklima über einen Einfluss auf die aquatische und atmosphärische Chemie. Diese Studie untersuchte marine bakterielle Gemeinschaften, die den Stoffwechsel C(1) Verbindungen beteiligt. Diese Gemeinschaften wurden von Bedeutung für die Oberfläche Meerwasser und Atmosphärenchemie im Zusammenhang mit einer Blüte, die von Phytoplankton, die bekannt, um Dimethylsulfoniumpropionats zu produzieren dominiert wurde. Neben der Verwendung von 16S rRNA-gen-Fingerabdruck und Klon-Bibliotheken für Proben aus einer Blüte charakterisieren transect im Juli 2006, Meerwasser-Proben aus dem Phytoplankton-Blüte mit (13) C-beschrifteten Methanol, Monomethylamin, Dimethylamin, Methylbromid und Dimethyl Sulfid mikrobielle Populationen der Umsatz an C(1) Verbindungen beteiligt mit DNA Stabiles Isotop Sondierung identifizieren inkubiert wurden. Die [(13) C] DNA-Proben von einem einzigen Zeitpunkt waren gekennzeichnet und im Vergleich mit der Denaturierung Gradienten-Gelelektrophorese (DGGE), Fingerabdruck-Cluster-Analyse und 16S rRNA Genanalyse Klon-Bibliothek. Bakterielle Gemeinschaft DGGE Fingerabdrücke (13) C-beschrifteten DNA wurden von den mit der DNA der nonlabeled Gemeinschaft DNA gewonnen und einige Überschneidungen im Substrat Auslastung zwischen aktiven Methylotroph Populationen wachsen auf unterschiedlichen Substraten in C(1) vorgeschlagen. Aktive Methylotrophs angegliedert waren Methylophaga spp. und mehrere Schwestergruppen der unbeschriebene Gammaproteobacteria, die Methanol, Methylamine (Monomethylamin und Dimethylamin) und Dimethyl Sulfid genutzt. rRNA-Gensequenzen, die entsprechenden Populationen assimilieren (13) C-beschrifteten Methylbromid und andere Substrate wurden Mitglieder der Alphaproteobacteria (z. B. die Familie Rhodobacteraceae) Flavobacterium-Flexibacter-Bacteroides-Gruppe und die unbekannte Taxa zugeordnet. Diese Studie erweitert die bekannte Vielfalt der marine Methylotrophs in Oberfläche Meerwasser und bietet eine umfassende Daten für gezielte Anbau und durchgeführte metagenomische Analysen in der Zukunft.

Durchgeführte Metagenomische Analyse Von Isotopischer Angereicherten DNA

Methods in Molecular Biology (Clifton, N.J.). 2010  |  Pubmed ID: 20830556

Dieses ausführliche Protokoll beschreibt einen Ansatz für DNA testing-Isotop sondieren-basierte Anreicherung, mehrere Verschiebung Verstärkung (MDA) und Metagenomik kombinieren. Zusammen ermöglichen diese drei Methoden selektiven Zugriff auf der Genome Wildpflanze Organismen, die aktiv wachsen isotopischer beschriftete Kohlenstoff und Stickstoff Quellen verwenden. Inkubationen mit Stall Isotop-markiertem Substraten bereichern isotopischer beschrifteten DNA aus funktionell relevante Mikroorganismen; Dies dient als Filter zur Reduzierung der Komplexität der Metagenome. Der MDA-Schritt erzeugt genügend DNA aus beschrifteten Nukleinsäure für durchgeführte metagenomische Bibliotheksbau. Anschließend können eine Vielzahl von Bildschirmen für phylogenetische oder funktionelle Gene für aktive Community-Mitglieder relevant Genom Fragmente unterzogen werden. Die MDA-generierte DNA kann auch als Vorlage für direkte Hochdurchsatz-Sequenzierung zur Unterstützung der Wiederaufbau von Stoffwechselwegen diese aktiven Organismen dienen. Proof-of-Concept-Studien haben gezeigt, dass diese neuartige Kombination von molekularen Methoden erhebliche Verbesserungen der Gen-Entdeckung-Frequenzen bieten und möglicherweise großes Zukunftspotenzial für die Entdeckung neuartiger Gene, Enzyme und Stoffwechselwege.

Generation Von Multimillionen-Sequenz 16S RRNA-Gen-Bibliotheken Aus Komplexe Mikrobielle Gemeinschaften Durch Die Montage Gepaart-End Illumina Liest

Applied and Environmental Microbiology. Jun, 2011  |  Pubmed ID: 21460107

Mikrobielle Gemeinschaften host beispiellose taxonomische Vielfalt. Adäquate Charakterisierung von Umweltproben und Host-assoziierte Proben bleibt eine Herausforderung für Mikrobiologen, trotz der Einführung des 16S rRNA-Gen-Sequenzierung. Um die Tiefe der Probenahme für die verschiedenen bakteriellen Gemeinschaften zu erhöhen, haben wir eine Methode zur Sequenzierung und Montage von Millionen von gepaart-End liest aus der 16S rRNA-gen entwickelt (über die V3 Gebiet; ∼200 Nukleotide) mithilfe einen Illumina Genome Analyzer. Reproduzierbarkeit zu bestätigen und eine geeignete computational Pipeline zur Datenanalyse zu ermitteln, wurden Sequenz Bibliotheken in zweifacher Ausfertigung für beide eine definierte Mischung von DNAs von bekannten kultivierten bakterielle Isolate vorbereitet (> 1 Million postassembly Sequenzen) und eine Bodenprobe arktischen Tundra (> 6 Millionen postassembly-Sequenzen). Die Illumina 16S rRNA-Gen Bibliotheken repräsentieren eine erhebliche Erhöhung der Anzahl der Sequenzen über alle erhaltenen Sequenzierung der nächsten Generation Ansätze (z. B. 454 Pyrosequencing), während der Versammlung des gepaart-End 125-Base mal gelesen bietet einen methodischen Vorteil durch die Einbeziehung eines anfänglichen Qualitätskontrolle Schritt für jede 16S rRNA-Gen-Sequenz. Diese Methode beinhaltet indizierte Zündkapseln um die Charakterisierung der mehrere mikrobielle Gemeinschaften in einem einzigen Datenfluss-Zelle-Gasse zu aktivieren und kann leicht geändert werden, um andere Variable Regionen oder Gene deiner veranschaulicht beispiellose und kostengünstige Zugang zu DNAs von Organismen, die in niedrigen relativen Häufigkeiten existieren.

Minimale Informationen über Eine Markierung Gensequenz (MIMARKS) Und Minimale Informationen über Alle (X)-Sequenz (MIxS)-Spezifikationen

Nature Biotechnology. May, 2011  |  Pubmed ID: 21552244

Hier präsentieren wir einen Standard entwickelt von der Genomic Standards Consortium (GSC) für den Hinweis auf Markierung Gensequenzen--im Mindestinformationen über eine Markierung Gensequenz (MIMARKS). Wir führen auch ein System zur Beschreibung der Umgebung, von der eine biologische Probe stammt. Die 'ökologische Pakete' gelten für jede Genom-Sequenz bekannten Ursprungs und können in Kombination mit MIMARKS und anderen GSC-Checklisten verwendet werden. Schließlich, um einen einheitlichen Standard zur Beschreibung von Sequenzdaten etablieren und bieten einen Ausgangspunkt für die wissenschaftliche Gemeinschaft zugreifen und erfahren Sie mehr über GSC Checklisten, präsentieren wir die Mindestinformationen über Bildsequenzen (X) (MIxS). Annahme von MIxS bereichert unsere Fähigkeit, die natürlichen genetischen Vielfalt dokumentiert durch massive Anstrengungen der DNA-Sequenzierung von unzähligen Ökosysteme in unserer sich ständig verändernden Biosphäre zu analysieren.

Prävalenz Der Anaerobe Ammonium-oxidierende Bakterien Im Kontaminierten Grundwasser

Environmental Science & Technology. Sep, 2011  |  Pubmed ID: 21786759

Anaerobe Ammonium-oxidierende (Anammox) Bakterien führen einen wichtigen Schritt in der globalen Stickstoffkreislauf: anaerobe Oxidation von Ammonium und Abbau von Nitrit zu Formular Dinitrogen Gas (N(2)). ANAMMOX Organismen scheinen in natürlichen und künstlichen Umgebungen verbreitet werden. Jedoch ihre Rollen im Grundwasser Ammonium Dämpfung weiterhin unklar und nur begrenzte Biomarker-basierte Daten bestätigt ihre Anwesenheit vor dieser Studie. Wir ergänzende Molekulare und Isotopen-basierte Methoden zur Bewertung der Anammox-Vielfalt und Aktivität auftritt an drei Standorten in Ammonium-belastetem Grundwasser verwendet: quantitative PCR, Denaturierung Gradienten Gelelektrophorese und 16S rRNA-gen (15) N-Tracer Inkubationen. Hier zeigen wir, dass Anammox darstellende Organismen reichlich bakterielle Community-Mitglieder waren. Obwohl alle Standorte von Studentischer Grad Brocadia-ähnliche Sequenzen beherrscht wurden, war die Gemeinschaft an einem Standort besonders vielfältig, besitzen vier der fünf bekannten Gattungen der Anammox-Bakterien. Isotop Daten zeigten, dass Anammox produziert bis zu 18 und 36 % der förmlich an diesen Stätten. Durch die Kombination von molekularen und Isotopen-Ergebnisse haben wir die Vielfalt, die Fülle und die Aktivität dieser autotrophen Bakterien bewiesen. Unsere Ergebnisse liefern Anhaltspunkte für ihre biogeochemische Bedeutung abgeschwächt Grundwasser-Ammonium-Verunreinigung.

Aquarium Nitrifikation Revisited: Thaumarchaeota Sind Die Dominierenden Ammoniak Oxidationsmittel Im Süßwasser-Aquarium Biofilter

PloS One. 2011  |  Pubmed ID: 21858055

Ammoniak oxidierende Archaeen (AOA) überwiegen Ammoniak-oxidierenden Bakterien (AOB) in vielen terrestrischen und aquatischen Umgebungen. Obwohl Nitrifikation die primäre Funktion des Aquarium Biofilter ist, haben nur sehr wenige Studien verantwortlich für diesen Prozess in Aquarien Mikroorganismen untersucht. Dieser Studie quantitativen Echtzeit-PCR (qPCR) zusätzlich zur Bewertung der zahlreichen AOA AmoA Gene durch Denaturierung Gradienten-Gelelektrophorese (DGGE) und Klon-Bibliotheken, um die Ammoniak-Monooxygenase (AmoA) und 16S rRNA gene von Bakterien und Thaumarchaeota im Süßwasser-Aquarium Biofilter, zu quantifizieren verwendet. AOA dominierten die numerisch in 23 der 27 Süßwasser Biofilter und 12 diese Biofilter AOA trugen alle nachweisbaren AmoA-Gene. Acht Salzwasser Aquarien und zwei kommerzielle Aquarium Nitrifier Ergänzungen wurden für den Vergleich. Thaumarchaeal und bakteriellen AmoA-Gene wurden bei allen Salzwasser Proben mit AOA Genen zahlenmäßigen AOB Gene in fünf der acht Biofilter entdeckt. Bakterielle AmoA Gene waren in beiden Beilagen reichlich vorhanden, aber Thaumarchaeal AmoA und 16S rRNA gene konnte nicht erkannt werden. Für Süßwasser-Aquarien war der Anteil der AmoA Gene von AOA relativ AOB umgekehrt mit Ammonium-Konzentration korreliert. DGGE von AOA AmoA Gene offenbart Variable Vielfalt mehreren Stichproben mit nonmetric Multidimensionale Skalierung (NMDS) angibt, Trennung von süß- und Fingerabdrücke. Zusammengesetzte Klon Bibliotheken AOA AmoA Gene ergeben unterschiedliche süß- und Meerwasserfische Clustern sowie gemischten Clustern, die beide süß- und Meerwasserfische AmoA-Gen-Sequenzen enthalten. Diese Ergebnisse zeigen Einblicke in alltägliches Wohn-Biofilter und vorschlagen, dass Aquarium Biofilter möglicherweise wertvolle Biofilm Mikrokosmen für zukünftige Studien der AOA-Ökologie.

Aktive Autotrophen Ammoniak-oxidierenden Bakterien Im Biofilm Bereicherungen Von Simulierten Creek Ökosysteme in Zwei Konzentrationen Von Ammonium Reagieren Auf Temperatur-Manipulation

Applied and Environmental Microbiology. Oct, 2011  |  Pubmed ID: 21890674

Der erste Schritt der Nitrifikation, die Oxidation von Ammoniak zu Nitrit, ist wichtig zur Verringerung der Eutrophierung in Süßwasser-Umgebungen in Verbindung mit Anammox (anaerobe Ammonium-Oxidation) oder Denitrifikation. Wir analysierten aktive ehemals Biofilm-assoziierte aerobe Ammoniak-oxidierenden Gemeinschaften mit Ursprung von Nikolaus Ammerbach (AS) und Leutra South (LS) streamen Wasser (683 ± 550 [Mittelwert ± Standardabweichung] und 16 ± 7 μM NH(4)(+), beziehungsweise), die in einem Strömungskanal Experiment entwickelt wurden und im Brutschrank unter drei Temperatur-Therapien. Durch Sondierung mit Stall-Isotop (13)CO(2), wir fanden, dass Mitglieder der Bakterien und nicht Archaeen der funktionell dominante autotrophen Ammoniak Oxidationsmittel bei allen Temperaturen bei relativ hohen Ammonium-Belastung. Die Kopie Zahlen der bakteriellen AmoA Gene in (13) C-beschrifteten DNA waren niedriger bei 30 ° C als bei 13 ° C in beiden Stream-Anreicherung-Kulturen. Jedoch reagiert die Gemeinschaft Zusammensetzung der Ammoniak-oxidierenden Bakterien (AOB) in der (13) C-beschrifteten DNA anders Temperatur Manipulation in zwei Konzentrationen von Ammonium. LS Bereicherungen bei der in-situ-Temperatur (13 ° C) inkubiert erhöht Nitrosomonas Oligotropha-ähnlichen Sequenzen mit Sequenzen aus Nitrosospira AmoA Cluster 4, während der Anteil der Nitrosospira Sequenzen abgerufen wurden bei höheren Temperaturen. ALS Bereicherungen bei 13 ° C und 20 ° C, inkubiert waren AmoA Cluster 4 Sequenzen dominant; Nitrosomonas Nitrosa-ähnliche Sequenzen dominiert bei 30 ° C. Biofilm-assoziierte AOB Gemeinden waren betroffen differentiell durch Temperatur bei zwei relativ hohe Ammonium-Konzentrationen, verwickelt sie in eine mögliche Rolle bei der Regulierung der verunreinigt Süßwasser AOB-Distributions.

Buttersäure- Und Dimethyl-Sulfid-Assimilation Von Mikroorganismen in Einem Biofilter Luftemissionen Aus Einer Vieh Zu Behandeln

Applied and Environmental Microbiology. Dec, 2011  |  Pubmed ID: 22003018

Biofiltration hat ein effizientes Tool für die Beseitigung von flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) und Ammoniak aus Vieh Ausstattung, erwiesen, wodurch lästige Gerüche und Ammoniak-Emissionen gegenüber der örtlichen Umgebung. Die aktiven Mikrobengemeinschaften, bestehend aus diesen Filter Biofilme haben nicht gut charakterisiert. In dieser Studie wurde ein Rinnsal Biofilter Behandlung von Luft aus einer Schwein untersucht und bewährt bei der Beseitigung von Carbonsäuren (> 70 % Ermäßigung), hauptsächlich zugeschrieben Abschnitt Hauptfilter innerhalb dessen reduzierte organische Schwefelverbindungen wurden auch erschöpft (bis zu 50 %). Der sekundäre Filter beseitigt mehrere aromatische Verbindungen: Phenol (81 %), p-Kresol (89 %), 4-Ethylphenol (68 %), Indol (48 %) und Skatol (69 %). Die aktive Buttersäure, die erniedrigende bakterielle Gemeinschaft einer Luft-Filter-Probe von DNA testing-Isotop-Sondierung (DNA-SIP) und Microautoradiography, identifiziert wurde kombiniert mit Fluoreszenz-in Situ-Hybridisierung (MAR-Fisch). Die vorherrschende 16S rRNA Gensequenzen aus einer Klon-Bibliothek, abgeleitet von "schweren" DNA aus [(13)C(4)] Buttersäure Inkubationen wurden Microbacterium, Gordonia, Dietzia, Rhodococcus Propionibacterium und Janibacter, alle aus der Actinobacteria. Actinobacteria wurden bestätigt und von MAR-FISH als der große bakterielle Stamm assimilieren Buttersäure zusammen mit mehreren Burkholderiales-bezogene Betaproteobacteria quantifiziert. Die aktive bakterielle Community assimilieren-Dimethyl sulfid (DMDS) war gekennzeichnet durch DNA-SIP und MAR-Fisch und fand den Actinobacteria, sowie einige Vertreter der Flavobacteria und Sphingobacteria zugeordnet werden. Interessanterweise wurden Ammoniak-oxidierenden Betaproteobacteria auch in verwickelt DMDS Erniedrigung, wie Pilze waren. Mehreren Isotopen basierenden Methoden bereitgestellt daher ergänzende Daten, sodass hochauflösende Identifizierung und quantitative Beurteilung der Geruch-Beseitigung von Actinobacteria dominierten Bevölkerungen dieser Biofilter-Umgebungen.

Nichtlineare Elektrophorese Zur Reinigung Des Bodens DNA Für Metagenomik

Journal of Microbiological Methods. Jan, 2012  |  Pubmed ID: 22056233

Reinigung von mikrobiellen DNA aus dem Boden ist schwierig, aufgrund der Co-extraction von Huminsäuren und zugehörigen Phenolverbindungen, die nachfolgende Klonen hemmen, Verstärkung oder Sequenzierung. Entfernung diese Verunreinigungen ist entscheidend für den Erfolg der durchgeführte metagenomische Bibliotheksbau und Hochdurchsatz-Sequenzierung der extrahierten DNA. Mit drei verschiedenen zusammengesetzten Bodenproben, verglichen wir eine neue DNA-Reinigung-Technik mit nichtlinearen Elektrophorese auf der synchronen Koeffizient des Drag &amp; Veränderung (SCODA) Instrument mit alternativen Reinigungmethoden wie Gleichstrom (DC)-Agarose-Gelelektrophorese, gefolgt von Gel-Filtration oder Anionen-Austausch-Chromatographie, Wizard-DNA-Clean-Up-System und die PowerSoil DNA-Lokalisierung-Kit. Beide nichtlineare und DC-Elektrophorese waren wirksam bei hochmolekularer Gewicht DNA mit hoher Reinheit, geeignet für den Bau der großen-Insert-Bibliotheken abrufen. Das PowerSoil-DNA-Isolierung-Kit und die nichtlineare Elektrophorese hatte hohe Recovery von hoher Reinheit DNA Sequenzierung Zwecken geeignet. Alle Methoden nachgewiesen hohe Konsistenz in den bakteriellen Gemeinschaft-Profilen aus der DNA-Extrakte erzeugt. Nichtlineare Elektrophorese mit das SCODA-Instrument war die ideale Methode für die Vorbereitung des Bodens DNA-Proben für Hochdurchsatz-Sequenzierung und große-Insert-Klonen-Anwendungen geeignet.

PANDAseq: Gepaart-eND Assembler Für Illumina Sequenzen

BMC Bioinformatics. Feb, 2012  |  Pubmed ID: 22333067

ABSTRACT: BACKGROUND: Illumina gepaart-End Lesevorgänge verwendet werden, um mikrobielle Gemeinschaften durch gezielte Amplifikate des 16S rRNS Gens zu analysieren. Öffentlich verfügbaren Tools sind erforderlich, um überlappende gepaart-End liest während der Korrektur Missverhältnisse und unangebracht Basen montieren; viele Fehler können korrigiert werden, um höhere Sequenz-Erträge, die mit qualitativ hochwertigen Informationen zu erhalten. Ergebnisse: PANDAseq versammelt gepaart-End liest schnell und mit der Korrektur der meisten Fehler. Unsicher Fehlerkorrekturen kommen aus liest mit vielen minderwertigen Basen von vorgelagerten Verarbeitung identifiziert. Maßstäbe wurden gemacht mit echten Fehler Masken auf simulierten Daten, eine reine Quellvorlage und eine gepoolte Vorlage genomischer DNA aus bekannten Organismen. PANDAseq liest schneller montiert und reduziert Fehler-Aufnahme im Vergleich zu alternativen Methoden. Fazit: PANDAseq schnell montiert Sequenzen und skaliert auf Milliarden von gepaart-End mal gelesen. Montage von Steuerelementbibliotheken zeigte eine 4 {50 % Zunahme der Zahl der montierten Sequenzen über naive Assembly mit vernachlässigbaren Verlust von "gut" Sequenz.

Omics Für Mikrobielle Funktionale Dynamik Zu Verstehen

Environmental Microbiology. Jan, 2012  |  Pubmed ID: 21651688