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In JoVE (8)
- L'échantillonnage d'eau de mer et de Collection
- Grand volume (20L +) filtration d'échantillons d'eau de mer côtière
- Petit volume (1-3L) filtration d'échantillons d'eau de mer côtière
- Extraction de l'ADN à partir de 0,22 Filtres Sterivex uM et le césium Centrifugation gradient de chlorure de densité
- Grand Insérer production bibliothèque génomique de l'environnement
- Extraction d'ADN de haut poids moléculaire génomique par les sols et sédiments
- Expression de protéines recombinantes dans le levure méthylotrophe
- Un écran à haut débit pour la bioprospection minière activité cellulase à partir des bibliothèques métagénomique
Other Publications (19)
- Nature Neuroscience
- Applied and Environmental Microbiology
- Applied and Environmental Microbiology
- Applied and Environmental Microbiology
- Science (New York, N.Y.)
- Journal of Bacteriology
- Science (New York, N.Y.)
- PLoS Biology
- Biochemical and Biophysical Research Communications
- Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
- Photochemistry and Photobiology
- Environmental Microbiology
- Environmental Microbiology
- Science (New York, N.Y.)
- Environmental Microbiology
- Methods in Enzymology
- Current Opinion in Biotechnology
- FEMS Microbiology Letters
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Articles by Steven J. Hallam in JoVE
JoVE General
L'échantillonnage d'eau de mer et de Collection
Department of Microbiology and Immunology, University of British Columbia - UBC
Cette vidéo documente les méthodes de collecte des échantillons d'eau côtiers marins et à leur traitement pour diverses applications en aval y compris la concentration de la biomasse, la purification d'acides nucléiques, l'abondance des cellules, des nutriments et des analyses de gaz de trace.
JoVE General
Grand volume (20L +) filtration d'échantillons d'eau de mer côtière
Department of Microbiology and Immunology, University of British Columbia - UBC
Ce volume de gros documents vidéo (≥ 20 L) de filtration de la biomasse microbienne, variant entre 0.22μm et 2.7μm de diamètre, à partir de la colonne d'eau.
JoVE General
Petit volume (1-3L) filtration d'échantillons d'eau de mer côtière
Department of Microbiology and Immunology, University of British Columbia - UBC
Ce volume de documents vidéo de petite taille (~ 1 L) de la filtration de la biomasse microbienne de la colonne d'eau.
JoVE General
Extraction de l'ADN à partir de 0,22 Filtres Sterivex uM et le césium Centrifugation gradient de chlorure de densité
Department of Microbiology and Immunology, University of British Columbia - UBC
Nous décrivons une méthode pour l'extraction d'ADN de haut poids moléculaire, génomique de la biomasse planctonique concentrés sur des filtres de 0,22 um Sterivex, suivie d'une centrifugation en gradient de chlorure de césium de densité pour la purification.
JoVE General
Grand Insérer production bibliothèque génomique de l'environnement
Department of Microbiology and Immunology, University of British Columbia - UBC
Construction d'une bibliothèque fosmide avec l'ADN génomique environnementale isolé du continuum profondeur verticale d'un fjord saisonnière hypoxiques est décrite. La bibliothèque clone résultant est capté dans les plaques 384 puits et archivées pour le séquençage et l'aval de criblage fonctionnel par l'application d'un système de picking colonie automatisés.
JoVE General
Extraction d'ADN de haut poids moléculaire génomique par les sols et sédiments
Department of Microbiology and Immunology, University of British Columbia - UBC
Une méthodologie pour isoler de haut poids moléculaire et de haute qualité à partir de l'ADN génomique des communautés microbiennes du sol est décrite.
JoVE General
Expression de protéines recombinantes dans le levure méthylotrophe
Department of Microbiology and Immunology, University of British Columbia - UBC
Le protocole décrit l'expression de protéines en utilisant la levure méthylotrophique
JoVE General
Un écran à haut débit pour la bioprospection minière activité cellulase à partir des bibliothèques métagénomique
Microbiology and Immunology, University of British Columbia - UBC
Ce protocole décrit un écran haut débit pour l'activité cellulolytique d'une banque métagénomique exprimé dans Escherichia coli. L'écran est la solution basée et hautement automatisé et utilise un pot de chimie dans des microplaques 384 puits avec la lecture finale comme une mesure d'absorbance.
Other articles by Steven J. Hallam on PubMed
SYD-1, Une Protéine Présynaptique Avec PDZ, C2 Et RhoGAP-comme Les Domaines, Spécifie L'identité Axon Chez C. Elegans
Axones sont définis par la présence de spécialisations présynaptiques à des emplacements spécifiques. Nous montrons ici que la perte de fonction des mutations dans les spécialisations C. elegans gènes provoquent des syd-1 présynaptiques à se former dans les processus dendritiques de GABA-exprimant les motoneurones cours de la différenciation initiale. A un stade ultérieur de développement, cependant, syd-1 n'est pas requise pour l'respécification polarité d'un sous-ensemble de ces neurones. La protéine SYD-1 contient PDZ, C2 et de la protéine d'activation de Rho-GTPase (GAP) des domaines analogues, et est localisée à terminaisons présynaptiques dans les neurones matures. Un SYD-1 tronquée qui manque le domaine RhoGAP interfère avec la croissance des neurites et des conseils. Nos données indiquent que syd-1 peuvent être impliqués dans la spécification d'identité axone lors de l'acquisition polarité initiale.
La Croissance Et Les Taux D'oxydation Du Méthane De Archaea Méthanotrophes Anaérobie Dans Un Bioréacteur En Flux Continu
Archées méthanotrophes anaérobie ont été récemment identifiées dans les sédiments marins anoxiques, mais n'ont pas encore été récupérés en culture pure. Des études physiologiques sur des échantillons fraîchement prélevés contenant archées et leurs partenaires syntrophique réductrices de sulfate ont été menées, mais la disponibilité d'échantillon et de la viabilité peut limiter la portée de ces expériences. Pour mieux étudier microbienne anaérobie oxydation du méthane, nous avons développé un roman en flux continu système anaérobie du méthane d'incubation (MUAS), qui simule la majorité des conditions in situ et soutient le métabolisme et la croissance des archées méthanotrophes anaérobie. Nous avons incubé des sédiments prélevés à l'intérieur et à l'extérieur un suintement de méthane froid à Monterey Canyon, en Californie, pendant 24 semaines sur le système AMIS. L'oxydation du méthane anaérobie a été mesurée dans tous les sédiments après incubation sur la MUAS, et quantitatives des techniques moléculaires a vérifié les augmentations de méthane oxydant des populations d'archées dans les deux s'infiltrent et les sédiments nonseep. Nos résultats démontrent que le système AMIS stimulé le maintien et la croissance des archées méthanotrophes anaérobie, et éventuellement leur syntrophique, sulfato-réductrices partenaires. Nos données démontrent l'utilité de la combinaison de techniques physiologiques et moléculaires de quantifier la croissance et l'activité métabolique des consortiums microbienne anaérobie. D'autres expériences avec le système de la MUAS devrait fournir une meilleure compréhension des mécanismes biologiques de l'oxydation du méthane dans les milieux marins anoxiques. Les AMIS peut également permettre l'enrichissement, la purification et l'isolement des archées méthanotrophes que des cultures pures ou des consortiums syntrophique défini.
Identification De Méthyle Coenzyme M Réductase A (MCRA) Les Gènes Associés à Méthane-oxydant Archaea
Phylogénétique et des isotopes stables des analyses impliqué deux méthanogène-comme les groupes d'archées, l'ANME-1 et l'ANME-2, comme des participants clés dans le processus d'oxydation du méthane anaérobie. Bien que rien n'est connu sur l'oxydation du méthane anaérobie au niveau moléculaire, la relation évolutive entre le méthane-oxydant archées (MOA) et archaea méthanogènes soulève la possibilité que MOA ont coopté éléments clés de la voie méthanogène, qui a infirmé un grand nombre de ses étapes pour oxyder méthane anaérobie. Afin d'explorer cette hypothèse, l'existence et la conservation génomique de méthyle coenzyme réductase M (MCR), l'enzyme qui catalyse l'étape terminale de la méthanogénèse, a été étudiée dans l'ANME-1 et l'ANME-2 archaea isolée de divers milieux marins. Bibliothèques Clone ciblant une région conservée de la sous-unité alpha de MCR (MCRA) ont été générées et comparées à partir d'échantillons de l'environnement, laboratoire incubés microcosmes, et les bibliothèques fosmide. Quatre des cinq types MCRA nouveaux identifiés à partir de ces sources ont été associés à l'ANME-1 ou l'ANME-2 membres du groupe. Affectation des types de MCRA à des groupes phylogénétiques spécifiques a été basée sur des reprises clone de l'environnement, l'enrichissement sélectif de spécifique MOA et les types MCRA dans un microcosme, congruence phylogénétique entre MCRA et petite sous-unité arbre d'ARNr topologies et le contexte génomique provenant de séquences fosmide. L'analyse des séquences MCRA ANME-1 et l'ANME-2 a suggéré le potentiel pour l'activité catalytique basé sur la conservation des sites actifs des acides aminés. Ces résultats fournissent une base pour identifier les archées méthanotrophes avec des séquences MCRA et de définir un lien de génomique fonctionnelle entre les archaea méthanogènes et méthanotrophes.
Acquisition De L'environnement Des Endosymbiontes Thiotrophic Par Deep-mer Moules Du Genre Bathymodiolus
Hauturière Bathymodiolus moules, selon l'espèce et l'emplacement, la capacité d'accueillir de soufre-oxydante (thiotrophic) et méthanotrophe eubactéries dans bactériocytes maillants, bien que peu est connu sur le mode de la moule "de l'acquisition des symbiotes. Des études antérieures de l'hôte et les relations Bathymodiolus symbiotes ont été basées sur des collections de non-chevauchement des espèces à travers un large éventail des paramètres géographiques, la création d'un modèle apparent de la transmission verticale. Nous présentons des preuves génétiques et cytologiques pour l'acquisition de l'environnement des endosymbiontes thiotrophic par les moules d'aération de la dorsale médio-atlantique. Structures à ciel ouvert dans les membranes cellulaires de la surface des branchies a révélé les sites susceptibles de l'endocytose des bactéries libres. Une analyse génétique de la population des symbiotes thiotrophic exploité une zone hybride où intergrade deux espèces Bathymodiolus. Nord et du Sud Bathymodiolus azoricus Bathymodiolus puteoserpentis possèdent des séquences d'ADN spécifiques à l'espèce qui identifient les deux symbiotes leurs souches (internes régions espaceur transcrit) et leurs mitochondries (ND4). Toutefois, les Nord et du Sud-symbiote mitochondriales paires ont été découplées dans la zone hybride. Un tel découplage de symbiote-mitochondriales paires ne se produirait pas si les deux éléments ont été transmis strictement verticalement à travers la lignée germinale. Pris ensemble, ces résultats sont cohérents avec une source environnementale des symbiotes thiotrophic dans les moules Bathymodiolus, bien qu'un environnement "fuit" système de transmission verticale ne peut être exclue.
Inverser Méthanisation: Test De L'hypothèse Avec Génomique Environnementale
La consommation de méthane microbienne dans les sédiments anoxiques des répercussions importantes sur l'environnement mondial en réduisant le flux de gaz à effet de serre de l'océan vers l'atmosphère. Malgré son importance, les mécanismes biologiques qui contrôlent l'oxydation du méthane anaérobie ne sont pas bien caractérisées. Un modèle actuel suggère que les parents de produisant du méthane Archaea développé la capacité à inverser la méthanogénèse et donc de consommer le méthane pour produire de carbone cellulaire et de l'énergie. Nous rapportons ici un test de la "reverse-méthanogénèse« l'hypothèse par des analyses génomiques de méthane-oxydant Archaea de sédiments des fonds marins. Nos résultats montrent que presque tous les gènes généralement associés à la production de méthane sont présents dans un groupe spécifique de méthanotrophes archées. Ces observations génome de l'aide aux hypothèses précédentes et fournir un fondement éclairé pour la modélisation métabolique de l'oxydation du méthane anaérobie.
Les Histones Dans Crenarchaea
Archaea histone-encodage gènes ont été identifiés dans Crenarchaea marine. La protéine codée par un représentant de ces gènes, synthétisé in vitro et exprimé dans Escherichia coli, se lie d'ADN et forme des complexes avec des propriétés typiques d'un histone Archaea. La découverte des histones dans Crenarchaea soutient l'argument que les histones évolué avant la divergence des Archaea et les Eucaryotes.
Génomique Communautaires Parmi Assemblages Microbiens Stratifiées Dans L'intérieur De L'Océan
La vie microbienne qui prédomine dans l'océan, mais peu est connu sur sa variabilité génomique, en particulier le long du continuum de profondeur. Nous rapportons ici les analyses génomiques des communautés microbiennes planctoniques dans la gyre subtropicale du Pacifique Nord, de la surface de l'océan à des profondeurs de sol à proximité de la mer-. Variation de la séquence dans les gènes des communautés microbiennes reflète zonation verticale des groupes taxonomiques, les répertoires de gènes fonctionnels, et le potentiel métabolique. Les modes de distribution de gènes microbiens suggéré tendances communautaires réglables en profondeur dans le métabolisme du carbone et de l'énergie, l'attachement et de la motilité, la mobilité des gènes, et l'hôte virales interactions. D'analyses génomiques comparatives des communautés microbiennes stratifiés ont le potentiel de fournir un aperçu significatif d'ordre supérieur d'organisation communautaire et la dynamique.
Chemins De L'assimilation Du Carbone Et Oxydation De L'ammoniac Suggérée Par Analyses Génomiques De L'environnement De La Marine Crenarchaeota
Marine Crenarchaeota représentent une composante abondante du microbiote océanique avec un potentiel d'influencer de manière significative le cycle biogéochimique dans les écosystèmes marins. Des études antérieures utilisant des biomarqueurs spécifiques de lipides archées et les analyses isotopiques indiquent que planctoniques Crenarchaeota ont la capacité de croissance autotrophe, et les études de culture plus récents supportent un métabolisme à base d'ammoniac chimiolithoautotrophes énergie. Nous rapportons ici l'analyse de séquences fosmide issus de la marine crenarchaeote inculte, Cenarchaeum symbiosum, axée sur la reconstruction de carbone et le métabolisme énergétique. Gènes prédite pour coder les composants multiples d'une modification de 3-hydroxypropionate de cycle de l'assimilation de carbone autotrophe ont été identifiés, en conformité avec l'utilisation de dioxyde de carbone comme source de carbone. En outre, les gènes prédit pour coder un quasi complète du cycle de Krebs oxydatif ont également été identifiés, en conformité avec la consommation de carbone organique et dans la production de produits intermédiaires pour la biosynthèse des acides aminés et le cofacteur. Par conséquent, C. symbiosum a le potentiel de fonctionner soit comme un autotrophe stricte, ou comme un mixotroph utilisant le dioxyde de carbone à la fois et de matières organiques comme source de carbone. Du point de vue du métabolisme énergétique, les gènes prédit pour coder sous-unités monooxygénase l'ammoniac, l'ammoniac, permease uréase, l'urée et les transporteurs ont été identifiés, en accord avec l'utilisation de composés azotés réduits en tant que sources d'énergie qui alimentent le métabolisme autotrophe. Les homologues de ces gènes, récupérés dans les eaux de l'océan à travers le monde, démontrer la conservation et l'ubiquité des voies crenarchéenne pour l'assimilation du carbone et de l'oxydation d'ammoniac. Ces résultats étayer davantage l'importance du métabolisme susceptibles mondial de Crenarchaeota par rapport à des étapes clés dans la transformation biogéochimique du carbone et d'azote dans les écosystèmes marins.
Archaeal Pré-ARNm épissure: Une Connexion à Endonucléase D 'épissage Hétéro-oligomériques
Eucaryote Cbf5 est une sous-unité protéique de la petite nucléolaire complexe ARN-protéine. Auparavant, nous avons identifié, dans archées homologues de cbf5 de la crenarchaea, les Aeropyrum Pernix, Sulfolobus solfataricus, et Sulfolobus tokodaii, les premiers exemples d'introns de archées gènes codant des protéines. Ici, nous rapportons la détection immunologique de la protéine de S. Cbf5 tokodaii, le produit de la épissé cbf5 ARNm. L'activité hétéro-oligomères épissage endonucléase de sous-unités recombinantes tokodaii S. clivée au niveau des frontières exon-intron de cbf5 pré-ARNm des fragments, ce qui suggère que la synthèse de toute la longueur Cbf5 protéines nécessite cette activité. Recherches de base de données et des écrans PCR a identifié d'autres cbf5 introns dans certains cas, mais pas tous séquencé les génomes crenarchéenne. Le prédite structures secondaires de l'exon-intron limites de plusieurs des. Nouvellement identifié intron contenant cbf5 pré-ARNm contenu formes détendu du motif hélice-renflement-renflement similaire à celle de S. tokodaii Ces observations sont compatibles avec des rapports antérieurs indiquant que la composition sous-unité de l'endonucléase d'épissage contribue à la spécificité de substrat.
Analyse Génomique De La Marine Non Cultivés Crenarchaeote Symbiosum Cenarchaeum
Crenarchaeota sont omniprésents et abondants constituants microbiens des sols, les sédiments, les lacs et les eaux océaniques. Afin de mieux décrire la Crenarchaeota cosmopolite nonthermophilic, nous avons analysé la séquence du génome d'un représentant, l'inculte éponge symbiote Cenarchaeum symbiosum. C. génotypes symbiosum cohabitantes le même hôte partitionné en deux populations dominantes, correspondant à décrit précédemment a et b de type ribosomal variantes d'ARN. Bien qu'ils aient été synténique, chevauchant un des génomes et ribotype de type b nourrissait une grande variabilité. Un chemin de recouvrement unique comprenant la dominante a-génotype a été assemblé et utilisé pour explorer les propriétés génomiques de C. symbiosum et ses parents planctoniques. De 2066 ORF, 55,6% correspondent à la fonction des gènes prédits à partir des génomes déjà séquencés. Les autres gènes partagé entre ARN fonctionnels (2,4%) et hypothétiques (42%) avec une homologie limitée à des gènes fonctionnels connus. La dernière catégorie comprenait certains gènes probablement impliqués dans l'association symbiotique Archaea-éponge. A l'inverse, 525 C. ORF symbiosum étaient les plus fortement similaires aux séquences génomiques de marins enquêtes environnementales, et ils représentent apparemment gènes orthologues de Crenarchaeota planctoniques vivant en liberté. Au total, le C. symbiosum génome a été remarquablement distinctes de celles des Archaea connue les autres et partageaient de nombreuses caractéristiques métaboliques de base en commun avec ses parents planctoniques vivant en liberté.
Photophysique Et Multifonctionnalité De L'hypéricine-comme Pigments Dans Heterotrich Ciliés: Une Perspective Phylogénétique
Dans cet article, nous passons en revue la littérature et de présenter de nouvelles données afin d'examiner la fréquence et la photophysique des diverses hypéricine-comme chromophores dans heterotrichs, les photoresponses des cellules, les différents rôles des pigments et les taxons qui pourraient être étudiées afin de faire progresser notre compréhension de ces pigments. L'hypéricine-comme chromophores sont connus chimiquement et spectralement autant qu'à partir de la stentorids et Fabrea, ces derniers étant désormais considérée comme la sœur de stentorids dans l'arbre phylogénétique. Pour trois d'hypéricine-comme les pigments, les structures sont connues, mais celles-ci ne sont probablement pas compte de toutes les couleurs observées dans stentorids. Au moins huit groupes physiologiques de Stentor existent en fonction de la couleur de pigments et de la présence / absence de zoochlorellae, et certaines espèces peuvent être blanchis, ce qui conduit à de nombreuses occasions pour la comparaison de la chimie des pigments et le comportement des cellules. Plusieurs des réponses différentes à la lumière sont exposés parmi les heterotrichs, parfois par la même cellule, en particulier, les cellules avec algues symbiotes sont photophiles contrairement aux bien étudiés sciaphiles (sciaphile) espèces. L'hypéricine-comme les pigments sont impliqués dans des réactions bien connues, mais d'autres pigments photophobes (rhodopsine et flavines) sont également impliqués dans photoresponses dans heterotrichs et autres protistes. Le meilleur rôle caractérisé d'hypéricine-comme pigments dans heterotrichs est en photoresponses et ils ont au moins deux fois évolué un rôle de photorécepteurs. Toutefois, l'hypéricine et l'hypéricine-comme pigments dans divers organismes le plus souvent servir en tant que prédateur de la défense et les pigments sont multifonctionnelles dans heterotrichs. Un rôle direct pour les pigments de la protection UV est possible, mais la preuve est équivoque. De nouvelles observations sont présentées sur un folliculinid de l'eau profonde, y compris la caractérisation physique de son hypéricine-comme pigment et sa position phylogénétique basée sur les séquences d'ARNr SSU. Les photophysique de l'hypéricine et l'hypéricine-comme les pigments est examinée. Une attention particulière est accordée à la façon dont leurs états excités propriétés sont modifiées par l'environnement. Changements radicaux dans l'état excité sont comportement observé comme hypéricine est déplacé de l'environnement homogène de solvants organiques à l'environnement beaucoup plus structurés fournis par les complexes qu'il forme avec les protéines. Parmi ces complexes, il est utile de considérer les différences entre les environnements où l'hypéricine n'est pas trouvés naturellement et ceux où il est, notamment, par exemple, dans heterotrichs. Il est clair que l'interaction avec une protéine modifie la photophysique de l'hypéricine et comprendre les bases moléculaires de cette interaction est l'un des problèmes en suspens dans l'élucidation de la fonction d'hypéricine et l'hypéricine-comme chromophores.
Ouvrages D'art Communautaires Bactériennes, Archaea Et Eukaryal Tout Au Long De Horizons Du Sol Et De La Forêt De Récoltée Naturellement Perturbés Stands
Les perturbations causées par la récolte du bois ont critiques effets à long terme sur le microbiote des sols forestiers et de modifier les services écosystémiques fournis par les fondamentaux de ces communautés. Cette étude a évalué les effets de la suppression de la matière organique et le compactage du sol sur les structures des communautés microbiennes dans les horizons de sols différents 13 ans après la récolte du bois sur le site à long terme des sols de la productivité au Skulow Lake, Colombie-Britannique. Un peuplement récolté a été comparé avec un peuplement forestier non managé. Ribosomal profils espaceur intergénique de bactéries, archées et les Eucaryotes indiqué structures communautaires significativement différents dans les trois horizons supérieurs du sol des deux stands, avec des différences diminuant avec la profondeur. Séquençage à grande échelle des entretoises ribosomiques intergéniques couplés à petite sous-unité ribosomale gènes de l'ARN a permis l'identification taxonomique des phylotypes microbiennes importantes touchées par la récolte ou le variant entre horizons du sol. Actinobacteria et Gemmatimonadetes étaient les phylotypes prédominants dans les profils bactériens, avec l'abondance relative plus élevée de ces groupes dans le stand non géré, en particulier dans les horizons plus profonds du sol. Prédominantes phylotypes eukaryal ont été principalement affectée à des espèces connues mycorhiziens et saprophytes de Basidiomycètes et les Ascomycètes. La récolte Basidiomycètes touchées à un moindre degré, mais a eu des effets plus importants sur certains ascomycètes. Profils Archaea eu la diversité faible, avec seulement quelques prédominantes phylotypes crenarchéenne dont l'abondance semble augmenter avec la profondeur. La détection de ces effets 13 ans après la récolte peut indiquer un changement à long terme dans les processus de médiation par la communauté microbienne, avec des conséquences importantes pour la productivité des forêts. Ces effets justifier une enquête plus approfondie des effets de la récolte sur la structure des communautés microbiennes du sol forestier et les conséquences fonctionnelles.
La Diversité Phylogénétique De Transition Et Des Collectivités Zone Anoxique Bactériennes Dans Un Bassin Côtier Anoxique: Lac Nitinat
A deux stations étudiées dans le lac Nitinat, un à environ 200 m de profondeur fjord anoxique de marée, le sulfure a été détecté le plus près de 15 m de la surface. Caractérisation biologique, déterminée à partir de petite sous-unité ribosomique séquençage d'ARN du gène, de la zone anaérobie et chimiocline révélé plusieurs séquences associées à du soufre bactéries oxydant, suggérant cycle du soufre est un processus dominante. et le gamma-epsilon-Protéobactéries lié à symbiotes thiotrophic, ainsi que Chlorobium sp., dominé la zone de transition. Ceux-ci sont appelées à jouer un rôle dans le CO (2) de fixation sombre et phototrophes, respectivement. epsilon-Protéobactéries abondance phylotype augmente avec la profondeur, comprenant éventuellement de 69 à 97% de toutes les séquences récupérées à partir de la zone anoxique. La grande majorité (74%) de ces phylotypes ont été affiliés à un sp roman Acrobacter. groupe (NITEP5). Quantification des NITEP5 a révélé que jusqu'à 2,8 x 10 (5) cellules ml (-1) étaient présents dans la zone anoxique. Étonnamment, même si des séquences connues liées à bactéries réductrices de sulfate ont été récupérés à partir de la zone de transition, la quantification du gène DSR et (35) SO (4) (2 -) des tests d'absorption suggèrent que le sulfate de réduction au sein de la colonne d'eau est négligeable. Dans l'ensemble, la diversité des séquences entre les différentes zones verticales a été élevé, bien que la ségrégation spatiale de la gamma-protéobactéries, Chlorobi, et epsilon-Proteobacteria ne semble pas varier de manière significative entre les saisons.
Métagénome D'un Chemolithoautotroph Polyvalent De L'expansion Zones Océaniques Mortes
Zones de minimum d'oxygène, aussi connu comme "zones mortes océaniques», sont répandues caractéristiques océanographiques actuellement en expansion en raison du réchauffement climatique. Bien que inhospitalières à la vie métazoaire, ils soutiennent un microbiote cryptique dont les activités affectent le cyclisme métabolique des nutriments et de gaz de trace dans l'océan mondial. Ici, nous présentons une analyse métagénomique d'un microbe zone d'oxygène minimum omniprésente et abondante, mais inculte (SUP05) liée à chimiotrophes symbiotes maillants de haute mer palourdes et les moules. Le métagénome SUP05 abrite un répertoire varié de gènes de médiation assimilation du carbone autotrophe, l'oxydation du soufre, et la respiration nitrate en réponse à un large éventail de la colonne d'eau états redox. Notre analyse fournit une base génomique pour comprendre le rôle écologique et biogéochimique de SUP05 pélagiques dans les eaux océaniques pauvres en oxygène et sa sensibilité potentielle aux changements environnementaux.
Dynamique Des Communautés Microbiennes Dans Un Fjord Anoxique Saisonnières: Saanich Inlet, En Colombie-Britannique
Concentration d'oxygène dissous joue un rôle majeur dans l'élaboration des interactions biotiques et des flux de nutriments dans les écosystèmes marins. Tout au long de l'océan mondial, les régions de faible concentration d'oxygène dissous (hypoxie) sont une caractéristique commune et croissant de la colonne d'eau, avec un retour important sur la productivité et le cyclisme de gaz à effet de serre. Afin de mieux comprendre la diversité microbienne qui sous-tend transformations biogéochimiques dans les eaux océaniques pauvres en oxygène, nous avons surveillé et quantifié la dynamique des communautés bactériennes et archaea en ce qui concerne les gaz dissous et les nutriments au cours d'une stratification saisonnière et profonde du cycle de renouvellement de l'eau dans l'inlet Saanich, en Colombie-Britannique, corrigées des variations saisonnières anoxique fjord. Un certain nombre de groupes microbiens partitionnés dans les eaux pauvres en oxygène, y compris Nitrospina et SAR324 affiliée à l'acquisition des delta-protéobactéries, SAR406 et gamma-protéobactéries à thiotrophic symbiotes maillants de haute mer palourdes et les moules. La diversité microbienne était le plus élevé au sein de la zone de transition hypoxique diminue de façon spectaculaire dans les eaux du bassin d'anoxie et tendances temporelles de la séparation des niches ont été observés le long de gradients définis d'oxygène et de phosphate. Ces résultats fournissent un cadre phylogénétique robuste comparative pour inférer le métabolisme des systèmes d'azote, de carbone et cycle du soufre dans les eaux océaniques pauvres en oxygène et d'établir de Saanich Inlet comme un modèle souple pour étudier la réponse des communautés microbiennes à l'évolution des niveaux d'hypoxie colonne d'eau.
Outils Moléculaires Pour La Structure Communautaire D'instruction ANME Et De La Fonction
La production de méthane et de la consommation dans les sédiments marins anaérobies est catalysée par une série de tétrahydrométhanoptérine réversible (H (4) MPT)-liées réactions de transfert C1. Bien que bon nombre de ces réactions sont conservés entre un composé de carbone en utilisant des micro-organismes, deux restent de diagnostic pour le métabolisme du méthane Archaea. Il s'agit notamment de réactions catalysées par N5-methyltetrahydromethanopterin: coenzyme M méthyltransférase et méthyl-coenzyme M réductase (MCR). Cette dernière enzyme est au centre de formation de la liaison CH et le clivage qui sous-tend méthanogènes et inverse phénotypes méthanogènes. Ici, nous décrivons un ensemble de nouveaux outils pour la détection et la quantification des H4MPT liés réactions de transfert C1 médiées par inculte anaérobie du méthane-oxydant archées (ANME). Ces outils comprennent des amorces de PCR ciblant l'ANME MCR sous-unité A sous-groupes et les méthodes d'extraction de protéines à partir de sédiments marins compatibles avec la spectrométrie de masse à haute résolution pour la structure des communautés de profilage et la dynamique fonctionnelle.
L'art Et La Conception Des écrans Fonctionnels Métagénomiques
Cet article résume les principes généraux de conception pour la métagénomique fonctionnels. L'accent est mis sur Escherichia coli comme hôte d'expression, bien que d'autres systèmes hôte-vecteur sont discutées en relation avec la récupération du gène d'optimisation de l'activité à base d'écrans. Exemples d'isolement de l'ADN et les approches d'enrichissement, construction de la bibliothèque et phénotypiques de lecture sont décrits avec un accent particulier sur l'utilisation de technologies à haut débit pour l'isolement rapide de clones codant pour l'environnement des traits phénotypiques d'intérêt.
V-REVCOMP: Automatisé à Haut Débit Détection De Inversées 16S ARNr Complémentaires Séquences De Gènes Dans Les Grands Ensembles De Données Environnementales Et Taxonomique
Inverser les séquences d'ADN complémentaires - séquences qui sont donnés par inadvertance vers l'arrière avec tous les purines et des pyrimidines transposées, peuvent affecter nuisiblement moins une analyse de séquence pris en compte. Nous présentons un open-source, à haut débit outil logiciel-v-revcomp (http://www.cmde.science.ubc.ca/mohn/software.html) - de détecter et de réorienter inverse entrées complémentaires de la petite sous-unité- ARNr (16S) à partir du séquençage du gène ensembles de données, en particulier provenant de sources environnementales. Le logiciel prend en charge des longueurs de séquence allant de pleine longueur vers le bas pour les lectures à court qui sont caractéristiques des technologies de séquençage de prochaine génération. Nous avons évalué la fiabilité de la v-revcomp par criblage tous les 406 781 séquences 16S déposé dans le communiqué 102 de la base de données SILVA curated et a démontré que l'outil a une précision de détection de pratiquement 100%. Nous avons ensuite utilisé v-revcomp d'analyser 1 171 646 séquences 16S déposées dans les bases de données internationales séquence nucléotidique et constaté qu'environ 1% de ces séquences étaient soumises par les utilisateurs inverse complémentaire. En outre, une proportion non négligeable des entrées en était autrement anormale, y compris inverse, les séquences chimères complémentaires associés à des taxons mal, non ribosomiques gènes, des séquences de mauvaise qualité ou des séquences erronées autrement sans un match raisonnable à toute autre entrée dans la base de données. Ainsi, v-revcomp est hautement efficace pour détecter et réorienter inverse des séquences complémentaires de 16S presque toute la longueur et peut être utilisé pour détecter des anomalies de séquence différents.
La Vie Microbienne Dans Un Désert D'asphalte Liquide
Pitch Lake à Trinité-et-Tobago est un réservoir d'asphalte naturel nourri par infiltration hauteur, une forme de pétrole qui se compose de la plupart des asphaltines, de la entourant région riche en pétrole. Au cours d'infiltration vers le haut, la hauteur se mélange avec la boue et de gaz sous haute pression, et l'évaporation partie plus légers ou est volatilisé, qui produit un résidu d'asphalte liquide, caractérisé par une activité d'eau faible, substrats de carbone récalcitrants, et les composés chimiques toxiques. Une communauté microbienne active des archées et des bactéries, beaucoup d'entre eux de nouvelles souches (en particulier parmi les groupes de nouvelles ARC de goudron), totalisant une biomasse d'un maximum de 10 (7) cellules par gramme, a été retrouvé à habiter la matrice d'hydrocarbure liquide de Pitch Lake. Des approches taxonomiques géochimiques et moléculaire a révélé diverses, le roman, et profondément ramification lignées microbiennes avec le potentiel de servir de médiateur processus de dégradation anaérobie d'hydrocarbures dans les différentes parties de la colonne d'asphalte. En outre, nous avons trouvé des marqueurs pour le métabolisme du méthane Archaea et des séquences de gènes spécifiques affilié à facultatifs et obligatoires bactéries anaérobies de soufre et de nitrite de-oxydant. La diversité microbienne au Pitch Lake a été trouvé pour être unique par rapport aux communautés microbiennes analysées à des environnements riches en hydrocarbures autres, ce qui inclus Rancho Le Brea, un environnement d'asphalte naturel en Californie, Etats-Unis, et un puits de pétrole et un volcan de boue à la Trinité-et Tobago, entre autres sites. Ces résultats ouvrent une fenêtre sur l'écologie microbienne et biogéochimie des matrices d'hydrocarbures récalcitrants et d'établir le site comme un analogue terrestre pour la modélisation du potentiel biotique des lacs d'hydrocarbures tels que ceux trouvés sur la plus grande lune de Saturne Titan.
