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In JoVE (8)
- 海水のサンプリングとコレクション
- 沿岸海水サンプルの大容量（20L +）ろ過
- 沿岸海水試料の少量（1 - 3L）のろ過
- 0.22μmのSterivexフィルタおよび塩化セシウム密度勾配遠心分離からのDNA抽出
- 大規模な挿入環境ゲノムライブラリーの製造
- 土壌と堆積物から高分子量のゲノムDNAの抽出
- メチロトローフ酵母における組換えタンパク質の発現ピキアパストリス
- メタゲノムライブラリからセルラーゼ活性をBiominingためのハイスループットスクリーニング
Other Publications (19)
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Articles by Steven J. Hallam in JoVE
JoVE General
海水のサンプリングとコレクション
Department of Microbiology and Immunology, University of British Columbia - UBC
このビデオでは、文書の沿岸海洋水のサンプルを収集し、バイオマス濃度、核酸精製、細胞の豊富さ、栄養および微量ガス分析を含む様々なダウンストリームアプリケーションのためにそれらを処理するための方法を。
JoVE General
沿岸海水サンプルの大容量（20L +）ろ過
Department of Microbiology and Immunology, University of British Columbia - UBC
このビデオ、ドキュメント、大容量（≥20リットル）の水のカラムから、直径0.22μmと2.7μmの範囲の微生物バイオマスのろ過、、。
JoVE General
沿岸海水試料の少量（1 - 3L）のろ過
Department of Microbiology and Immunology, University of British Columbia - UBC
このビデオドキュメント少量（〜1L）水柱から微生物バイオマスのろ過。
JoVE General
0.22μmのSterivexフィルタおよび塩化セシウム密度勾配遠心分離からのDNA抽出
Department of Microbiology and Immunology, University of British Columbia - UBC
我々は、精製のための塩化セシウム密度勾配遠心分離に続いて0.22μmのSterivexフィルタ、集中プランクトンのバイオマスからの高分子量のゲノムDNAの抽出のための方法を説明します。
JoVE General
大規模な挿入環境ゲノムライブラリーの製造
Department of Microbiology and Immunology, University of British Columbia - UBC
季節低酸素フィヨルドの垂直方向の深さの連続体から分離された環境ゲノムDNAとのフォスミドライブラリーの構築が記載されている。得られたクローンのライブラリーは384ウェルプレートに取り、自動コロニーピッキングシステムのアプリケーションによって下流の塩基配列決定と機能的スクリーニングのためにアーカイブされます。
JoVE General
土壌と堆積物から高分子量のゲノムDNAの抽出
Department of Microbiology and Immunology, University of British Columbia - UBC
土壌微生物群集から、高分子量、高品質のゲノムDNAを単離する方法論が説明されています。
JoVE General
メチロトローフ酵母における組換えタンパク質の発現ピキアパストリス
Department of Microbiology and Immunology, University of British Columbia - UBC
プロトコルは、メチロトローフ酵母を用いたタンパク質の発現を説明します
JoVE General
メタゲノムライブラリからセルラーゼ活性をBiominingためのハイスループットスクリーニング
Microbiology and Immunology, University of British Columbia - UBC
このプロトコルは、大腸菌で発現メタゲノムライブラリーからのセルロース分解活性のためのハイスループットスクリーニングを説明します。画面には、ソリューションベースと高度に自動化され、吸光度測定など最終的な読み出しと384ウェルマイクロプレートでのワンポット化学を使用しています。
Other articles by Steven J. Hallam on PubMed
SYD-1、PDZ、C2とRhoGAPのようなドメインでのシナプス前タンパク質は、C. Elegansの軸索のIDを指定します。
軸索は、特定の場所におけるシナプスの専門分野の存在によって定義されています。我々はC. elegansの遺伝子SYD-1の原因はシナプスの専門分野での機能喪失変異は初期分化の過程でGABAを発現する運動ニューロンの樹状突起で形成することをここに表示されます。後の発達段階では、しかし、SYD-1はこれらのニューロンのサブセットの極性respecificationは必要ありません。 SYD-1タンパク質は、PDZ、C2およびRho-GTPアーゼ活性化タンパク質（GAP）のようなドメインが含まれており、成熟したニューロンのシナプス前終末に局在化されています。切り捨てSYD-1 rhoGAPドメインを欠いている神経突起伸長やガイダンスを妨げます。我々のデータは、SYD-1は初期の極性の取得時に軸索のIDを指定することに関与することができることを示しています。
連続フローバイオリアクターにおける嫌気性メタン酸化古細菌の生育およびメタン酸化速度
嫌気的メタン酸化古細菌最近無酸素海洋堆積物で同定されているが、まだ純粋培養で回収されていない。古細菌とその硫酸塩還元syntrophicパートナーを含む、新たに収集されたサンプルに関する生理学的研究が行われているが、サンプルの可用性と生存率はこれらの実験の範囲を制限することができます。優れた微生物の嫌気的メタン酸化を調べるために、我々は、現場条件での大部分をシミュレートし、嫌気的メタン酸化古細菌の代謝と成長をサポートする新たな連続フロー嫌気的メタンインキュベーションシステム（AMIS）を開発しました。我々は、AMISシステム上の24週間のモントレー·キャニオン、カリフォルニア州のメタン冷湧水の中と外から収集した堆積物をインキュベートした。嫌気的メタン酸化は、AMIS上のインキュベーション後に、すべての堆積物で測定し、定量的な分子技術は、湧とnonseep堆積物の両方で、メタン酸化古細菌の個体群の増加を確認した。我々の結果は、AMISシステムは、嫌気性メタン酸化古細菌の維持と成長を刺激したことを示し、おそらくそれらのsyntrophic、硫酸塩還元パートナー。我々のデータは、嫌気性微生物コンソーシアの成長と代謝活性を定量化するための生理学的および分子生物学的手法を組み合わせることの有用性を示しています。 AMISシステムとの更なる実験は、無酸素海洋環境におけるメタン酸化の生物学的メカニズムのより良い理解を提供する必要があります。 AMISはまた、濃縮、精製し、純粋培養、または定義されsyntrophicコンソーシアムとしてメタン古細菌の分離を有効にすることができます。
メタン酸化古細菌に関連付けられているメチルコエンザイムM還元酵素A（MCRA）遺伝子の同定
系統と安定同位体分析では、嫌気的メタン酸化の過程で重要な参加者として、二つのメタンのような古細菌グループ、ANME-1およびANME-2の関与。何も分子レベルでの嫌気的メタン酸化については知られていないものの、メタン酸化古細菌（MOA）とメタン生成古細菌の間の進化関係はMOAは、その手順の多くは酸化する逆に、メタン生成経路の共同選んだ主要な要素を持っている可能性を高める嫌気的メタン。この仮説を探索するためには、メチル補酵素M還元酵素（MCR）、メタンの端末のステップを触媒する酵素の存在とゲノムの保全は、ANME-1および様々な海洋環境から分離されたANME-2細菌を検討した。 MCR（MCRA）のαサブユニットの保存領域を標的クローンのライブラリが生成され、環境試料、実験室培養小宇宙、とfosmidライブラリから比較した。これらのソースから特定5小説MCRAタイプのうち4つは、ANME-1またはANME-2グループのメンバーに関連付けられていた。特定の系統群にMCRAタイプの割り当ては、環境のクローンの回収、小宇宙の特定のMOAとMCRAの種類の選択的濃縮、MCRAと小サブユニットrRNAのツリートポロジとの間の系統一致し、fosmid配列に由来するゲノムのコンテキストに基づいていた。 ANME-1およびANME-2 MCRA配列の解析では、活性部位のアミノ酸の保全に基づいて、触媒活性の可能性を示唆した。これらの結果は、MCRA配列とメタン酸化古細菌を識別するための基礎を提供し、メタン生成とメタン酸化古細菌の間の機能的ゲノムリンクを定義します。
属ヒバリの深海ムール貝によってThiotrophic共生の環境の取得
少しは、シンビオント·買収のムール貝 "モードについては知られているものの、種や場所に応じて、深海ヒバリムール貝は、硫黄酸化（thiotrophic）とメタン鰓bacteriocytesで真正細菌をホストする能力を持っています。ヒバリホストと共生生物関係のこれまでの研究では、垂直感染のために明白なモデルを作成し、幅広い地域の設定間のオーバーラップしていない種のコレクションに基づいている。私たちは、大西洋中央海嶺から噴出ムール貝によってthiotrophic共生の環境への取得のための遺伝的および細胞学的証拠を提示します。自由生活菌のエンドサイトーシスの可能性が高い部位を明らかにした鰓表面の細胞膜にピット構造を開きます。 thiotrophic·シンビオントの人口遺伝学的解析には、2つのヒバリの種の段階的に変化するハイブリッドゾーンを悪用した。ノーザンヒバリazoricusと南部ヒバリputeoserpentisそのシンビオント株（内部転写スペーサー領域）とそのミトコンドリア（ND4）の両方を識別する種特異的DNA配列を持っています。しかし、北部と南部のシンビオントは、ミトコンドリアのペアは、ハイブリッドゾーンに分離された。二つの要素は、生殖系列を介して厳密に垂直に送信された場合は、シンビオントはミトコンドリアのペアのようなデカップリングは発生しません。垂直感染の環境に "漏出"のシステムは除外することができませんでしたが一緒になって、これらの知見は、ヒバリのムール貝のthiotrophic共生の環境へのソースと一致している。
メタン生成を元に戻す：環境ゲノミクスと仮説をテストする
無酸素堆積物中の微生物のメタン消費量が大幅に海洋から大気への温室効果ガスのフラックスを減少させることによって地球環境に影響を与えます。その意義にもかかわらず、嫌気的メタン酸化を制御する生物学的メカニズムは十分に特徴付けされていません。 One現在のモデルはメタン生産古細菌の親戚メタンを逆転させることにより細胞の炭素およびエネルギーを生成するメタンを消費する能力を開発しましたことを示唆している。我々は、深海堆積物からメタン酸化古細菌のゲノム解析によってここでは "逆メタン生成"仮説のテストを報告します。我々の結果は一般的にメタンの生産に関連付けられているほぼすべての遺伝子は古細菌のメタン一つの特定のグループ内に存在することを示している。これらのゲノムベースの観測は以前の仮説をサポートし、嫌気的メタン酸化の代謝モデリングのための情報に基づいた基盤を提供します。
Crenarchaeaにおけるヒストン
古細菌のヒストンをコードする遺伝子は、海洋Crenarchaeaで同定されている。これらの遺伝子の代表者によってコードされるタンパク質は、インビトロで合成され、大腸菌で発現さは、古細菌のヒストンの典型的な特性を持つDNAとフォーム複合体を結合します。 Crenarchaeaにおけるヒストンの発見は、ヒストンが古細菌と真核の発散の前に進化した引数をサポートしています。
オーシャンの内部の層状微生物群集の中でコミュニティゲノミクス
微生物の生命は海で優勢で、まだ少しは、特に深さの連続に沿って、そのゲノムの変動についてはほとんど知られていない。我々は海の表面から近い海床の深さに、ここで北太平洋亜熱帯循環における浮遊微生物コミュニティのゲノム解析を報告します。微生物群集の遺伝子の配列変異には、分類群の垂直方向の帯状分布、機能遺伝子のレパートリーと、代謝能を反映しています。微生物の遺伝子の分布パターンは、炭素およびエネルギー代謝、添付ファイルと運動性、遺伝子の移動、およびホストウイルスの相互作用に深さ可変のコミュニティの動向を示唆した。層状微生物群集の比較ゲノム解析では、高次のコミュニティ組織とダイナミクスに重要な洞察を提供する可能性があります。
炭素同化と海洋Crenarchaeotaの環境ゲノム解析による提案アンモニア酸化の経路
海洋Crenarchaeotaが大幅に海洋生態系における物質循環に影響を与える可能性を秘めた海洋微生物の豊富なコンポーネントを表しています。特定の細菌の脂質バイオマーカーと同位体分析を用いた先行研究では、プランクトンCrenarchaeotaは、独立栄養成長のための能力を持っていることが示され、さらに最近の栽培研究では、アンモニアベースのchemolithoautotrophicのエネルギー代謝をサポートしています。ここでは炭素とエネルギー代謝の再建に焦点を当てた未開の海洋crenarchaeote、Cenarchaeum symbiosum由来fosmid配列の解析を報告します。炭素源として二酸化炭素の使用率と一致して、同定された遺伝子は、栄養の炭素同化の修正3 - ヒドロキシサイクルの複数のコンポーネントをエンコードすると予測。さらに、ほぼ完全な酸化トリカルボン酸サイクルをエンコードするために予測された遺伝子はまた、有機炭素の消費とアミノ酸と補酵素の生合成中間体の製造における一貫性のある同定された。したがって、C. symbiosumは厳格な独立栄養生物として、あるいは炭素源として二酸化炭素と有機物の両方を利用して混合栄養生物としての機能する可能性があります。独立栄養代謝を促進し、エネルギー源として減少し、窒素化合物の使用と一致し、同定されたエネルギー代謝の観点から、遺伝子はアンモニアモノオキシゲナーゼサブユニット、アンモニアパーミアーゼ、ウレアーゼ、尿素輸送体をコードすると予測。世界的な海水から回収されたこれらの遺伝子のホモログは、炭素同化とアンモニア酸化のためにcrenarchaeal経路の保全と普遍を示しています。これらの知見は、さらに、海洋生態系における炭素と窒素の生物地球化学的変換の重要なステップに関してCrenarchaeotaの可能性が高いグローバルな代謝の重要性を立証する。
古細菌のpre-mRNAのスプライシング：ヘテロオリゴマースプライシングエンドヌクレアーゼへの接続
真核生物Cbf5は小さな核小体RNA-タンパク質複合体の蛋白質サブユニットである。以前、我々は、古細菌Aeropyrum、スルホロバスのsolfataricus、とスルホロバスtokodaii、crenarchaeaのcbf5の古細菌相同体で、古細菌のタンパク質をコードする遺伝子のイントロンの最初の例を同定した。ここでは、S. tokodaii、スプライシングcbf5 mRNAの製品のCbf5タンパク質の免疫学的検出を報告します。組換えS. tokodaiiのサブユニットからヘテロオリゴマースプライシングエンドヌクレアーゼ活性は完全長のCbf5タンパク質の合成を示唆し、cbf5 pre-mRNAの断片のエキソン - イントロン境界で切断すると、この活動を必要とします。データベース検索およびPCRの画面には、追加cbf5一部のイントロンではなく、すべての配列crenarchaealゲノムを同定した。新たに同定されたイントロン含有cbf5プレmRNAの多くのエキソン - イントロン境界の二次構造はS. tokodaiiに似たバルジ - ヘリックス - バルジモチーフのリラックスしたフォームが含まれていました。予測これらの観察は、スプライシングエンドヌクレアーゼのサブユニット組成物は、基質特異性に寄与することを示す以前の報告と一致している。
未開マリンCrenarchaeote Cenarchaeum Symbiosumのゲノム解析
Crenarchaeotaは、土壌、堆積物、湖沼、海洋水のユビキタスと豊富な微生物の成分である。さらに国際的なnonthermophilic Crenarchaeotaを記述するために、我々は1つ代表的な、野生スポンジシンビオントCenarchaeum symbiosumのゲノム配列を解析した。に対応する2つの主要な集団に分割され、同じホストをcoinhabiting C. symbiosum遺伝子型は、以前とB型リボソームRNA変異体を説明します。彼らはシンテニーであったが、重複とB型リボタイプゲノムは大きなばらつきをかくまった。支配的な1型の遺伝子型を含む単一のタイルのパスが組み立てられ、C. symbiosumとその浮遊親戚のゲノムの特性を探求するために使用された。 2066のORFのうち、55.6パーセントは、以前はシークエンスのゲノムから予測機能を持つ遺伝子と一致していた。残りの遺伝子は、既知の機能遺伝子に限定される相同性を持つ機能性RNA（2.4％）とhypotheticals（42％）の間に分配した。後者のカテゴリはおそらく古スポンジ共生団体に関与していくつかの遺伝子が含まれています。逆に、525℃でsymbiosumのORFは、海洋環境のゲノム調査からの配列に最も高度に類似していた、彼らは明らかに自由生活プランクトンCrenarchaeotaからオーソログ遺伝子を表します。合計で、C. symbiosumゲノムは他の既知の古細菌のものと著しく異なるであり、その自由生活プランクトンの親戚と共通の多くのコアな代謝機能を共有した。
Heterotrich繊毛虫のヒペリシンのような色素の光物性と多面的機能：系統の視点
本稿では、文学を確認しheterotrichsの多様なヒペリシンのような発色の発生と光物理学を調べるためにいくつかの新しいデータは、細胞の光応答、顔料と進めるために検討されるかもしれない分類群のさまざまな役割を提示これらの顔料の我々の理解。ヒペリシンのような発色団は、これまでのところ唯一のstentoridsとFabrea、現在の系統樹でstentoridsの姉妹であることが見られ、後者から、化学的およびスペクトル知られています。 3ヒペリシンのような顔料の場合は、構造が知られているが、これらはおそらくstentoridsで見られるすべての色を考慮していません。色素化学と細胞の挙動の比較のために多くの機会につながる、ステントールの少なくとも8つの生理的なグループはzoochlorellaeの顔料の色と存在/不在に応じて存在し、いくつかの種は、漂白することができます。光へのいくつかの異なった応答は、同じセルで、時にはheterotrichs間に展示されています、特に、藻類の共生を有する細胞は、よく研究されsciaphilous（日陰を好む）種とは対照的に好光性のある。ヒペリシンのような顔料は、いくつかのよく知られている羞明の反応に関与しているが、他の色素（ロドプシンとフラビン）もheterotrichsや他の原生生物の光応答に関与している。 heterotrichsのヒペリシンのような顔料の最高の特徴と役割は、光応答であり、彼らは少なくとも二回光受容体としての役割を進化させてきた。しかし、ヒペリシン、多様な生物のヒペリシンのような顔料は、より一般的に捕食者防衛や顔料としては、heterotrichsで多機能です。 UV保護の顔料の直接的な役割は可能ですが、証拠は曖昧である。新しい観測は、そのヒペリシンのような顔料およびSSU rRNA配列に基づいてその系統的位置の物理的特性を含めて、深層水からfolliculinidに表示されます。ヒペリシンとヒペリシンのような色素の光物理学が見直されています。特に注目は、その励起状態のプロパティは、環境によって変更された方法に与えられます。ヒペリシンは、それがタンパク質と複合体形成によって提供され、はるかに構造化された周囲に有機溶剤の均一な環境から移動されている励起状態の挙動に劇的な変化が観察される。これらの錯体の中で、これはヒペリシンがheterotrichsで、例えば、特に、自然とそれがどこにあるか、これらの検出されない環境の違いを考慮すると便利です。それは、タンパク質との相互作用がヒペリシンの光物理学を変更し、この相互作用の分子基盤を理解することはヒペリシンとヒペリシンのような発色団の機能の解明に卓越した問題の一つであることは明らかである。
収穫の土壌層と当然のことながら乱れ林分全体を通して、細菌、古細菌とEukaryalコミュニティの構造
伐採によって引き起こされる障害は、森林土壌の微生物上の重要な長期的な影響を持っており、これらのコミュニティで提供される基本的な生態系サービスを変更します。本研究では、13年Skulow Lake、ブリティッシュコロンビア州の長期土壌の生産現場で伐採した後に別の土壌層における微生物群集構造の有機物の除去と土壌圧縮の影響を評価した。収穫スタンドは、アンマネージ林と比較した。細菌、古細菌と真核のリボソーム遺伝子間スペーサーのプロファイルは深さとともに減少の違いで、2つのスタンドの上位3つの土壌層で有意に異なった社会構造を示した。収穫や土壌層の間で変化させることにより、影響を受ける主要な微生物phylotypesの分類学的同定を可能に小サブユニットリボソームRNA遺伝子に結合リボソーム遺伝子間スペーサーの大規模シーケンシング。放線菌とGemmatimonadetesは、特に深い土壌層では、アンマネージスタンドで最高のこれらのグループの相対的豊富で、細菌のプロファイル内の優勢phylotypesた。優勢なeukaryal phylotypesは、主に担子菌類と子嚢菌類の既知の菌根とsaprotrophic種に割り当てられていた。マイナー度に影響を受けた担子菌を採取するが、一部の子嚢菌類に強い影響を与えた。古細菌のプロファイルは、その豊富な深さに伴って増加するように見えただけ少数の支配的なcrenarchaeal phylotypesで低多様性を持っていた。 13年収穫後のこれらの効果の検出は、森林の生産性にとって重要な結果をもたらす微生物群集によって媒介される過程における長期的な変化を示すことがあります。これらの効果は、森林土壌の微生物群集と機能的な結果の構造に収穫の効果のより包括的な調査を保証します。
変遷と近岸無酸素海盆内に無酸素ゾーン細菌群集の系統の多様性：Nitinat湖
Nitinat湖、約200 mの深さ酸素潮のフィヨルドで調査した2駅で、硫化物は、表面から15メートル近いとして検出された。 chemoclineと嫌気性ゾーンの小サブユニットリボソームRNA遺伝子配列から決定される生物学的特性は、その硫黄循環が支配的なプロセスであることを示唆、硫黄酸化細菌に関連した多くの配列を明らかにした。 γ-およびε-プロテオバクテリアthiotrophic共生と同様に、Chlorobium属に関連した、遷移領域を支配した。これらは、それぞれダークと光合成CO（2）固定の役割を果たすことが期待されています。 ε-プロテオバクテリアphylotypeの豊富さは、最終的に無酸素ゾーンから回収されたすべてのシーケンスの69から97パーセントを含み、深さとともに増加した。これらのphylotypesの大半（74％）は、小説Acrobacter SPに所属していた。グループ（NITEP5）。 NITEP5の定量化は2.8×10（5）細胞ML（-1）は無酸素ゾーンに存在していたまでことを明らかにした。知られている硫酸塩還元細菌のに関連したシーケンスは遷移ゾーンから回収されたものの、驚くべきことに、、DSR遺伝子の定量化と（35）SO（4）（2 - ）の取り込みのテストは、水柱内の硫酸還元はごくわずかであることを示している。全体として、さまざまな垂直ゾーン間の配列の多様性が高く、γ-プロテオバクテリアの空間的な分離が、Chlorobi、およびε-プロテオバクテリアは季節間で有意な変化する表示されませんでした。
海洋デッドゾーンの拡大から多彩なChemolithoautotrophのメタゲノム
また、海洋として知られている酸素極小ゾーン、 "デッドゾーン"は、現在、地球温暖化のために拡大して広範囲の海洋機能です。後生動物の生活に無愛想ですが、彼らはその代謝活動のグローバル海の中に栄養素および微量ガスの循環に影響を与える謎めいた微生物をサポートしています。ここでは、深海の貝、ムール貝などの化学合成独立栄養鰓共生に関連したユビキタスと豊富なしかし、耕作酸素極小帯の微生物（SUP05）のメタゲノム解析を報告します。 SUP05メタゲノムは、栄養の炭素同化、硫黄酸化、水カラム酸化還元状態の広い範囲に応じた硝酸呼吸を媒介する遺伝子の多彩なレパートリーを抱いている。我々の分析では酸素欠損海洋水と環境の変化への潜在的な感受性の遠洋SUP05の生態系と生物地球化学的役割を理解するためのゲノム基盤を提供します。
季節無酸素フィヨルドにおける微生物群集の動態：ニッチインレット、ブリティッシュコロンビア州
溶存酸素濃度は、海洋生態系内の生物間相互作用と栄養素の流れを形成する上で大きな役割を果たしている。世界の海洋全体では、低溶存酸素濃度（酸素）の領域は、生産性と温室効果ガスの循環に大きなフィードバックを、水柱の共通の拡大機能です。優れた酸素欠損海洋水域内の生物地球化学的変換の基礎となる微生物の多様性を理解するために、我々はニッチインレット、ブリティッシュコロンビア州、季節酸素の季節成層と深海の更新サイクル中に監視し、溶存ガスと栄養との関係で細菌や古細菌のコミュニティの動態を定量化フィヨルド。 Nitrospinaと深海ハマグリとムール貝のthiotrophic鰓共生に関連し、デルタ - プロテオバクテリアSAR406とγ-プロテオバクテリアと提携してSAR324を含む酸素欠損水域内でパーティション分割微生物のグループの数。微生物の多様性は、酸素とリン酸の定義された勾配に沿って観察された無酸素海盆海域およびニッチのパーティショニングの時間的パターン内で劇的に減少する低酸素遷移ゾーン内で最も高かった。これらの結果は、酸素欠損海洋水域内の窒素、炭素と硫黄循環のシステムの代謝を推論するための堅牢な比較系統のフレームワークを提供し、水柱の酸素のレベルを変更するに微生物群集の応答を研究するための扱いやすいモデルとしてニッチインレットを確立します。
ANMEコミュニティの構造と機能を探るための分子ツール
嫌気性の海底堆積物中のメタンの生産と消費は、可逆tetrahydromethanopterin（H（4）MPT）にリンクされたC1の転送一連の反応によって触媒される。これらの反応の多くは微生物を活用した一炭素化合物との間で保存されているが、両者は古細菌のメタン代謝の診断のままです。コエンザイムMメチルとメチル補酵素M還元酵素（MCR）：これらは、N5-methyltetrahydromethanopterinによって触媒される反応が含まれています。後者の酵素はメタン生成とメタン生成の逆の表現型を基本的なCH結合の形成と開裂の中心となります。ここでは、耕作嫌気的メタン酸化古細菌 - （ANME）によって媒介さH4MPTリンクされたC1移動反応の検出および定量化のための新しいツールのセットを記述します。これらのツールは、ANME MCRをターゲットにポリメラーゼ連鎖反応のプライマーは、コミュニティの構造と機能のダイナミクスをプロファイリングするための高分解能質量分析との互換性海洋堆積物からのサブグループとタンパク質抽出方法をサブユニットが含まれます。
機能メタゲノム画面のアートとデザイン
この資料では、機能的なメタゲノムの一般的な設計原則をまとめたものです。代替宿主 - ベクター系は、アクティビティベースの画面で最適化遺伝子の回復との関係で議論されているが焦点は、発現宿主として大腸菌にあります。 DNAの分離と濃縮のアプローチ、ライブラリーの構築と表現型の読み出しの例は、関心の表現形質をコード環境のクローンの迅速な分離のためのハイスループット技術の使用に特別な重点を置いて説明されています。
V-REVCOMP：大規模環境と分類データセットの逆相補16S RRNA遺伝子配列の自動ハイスループット検出
相補的なDNA配列を逆に - うっかり転置すべてのプリンおよびピリミジンとの後方与えられた配列は、 - を考慮しない限り、有害な配列解析に影響を与えることができます。小サブユニットの逆相補的なエントリを検出し、向きを変えるために - 私たちはオープンソースの、高スループットのソフトウェアツールV-revcomp（http://www.cmde.science.ubc.ca/mohn/software.html）が存在リボソームRNA（16S）は、特に環境のソースから、データセットを配列からの遺伝子。ソフトウェアは完全な長さからダウン次世代シーケンシング技術の特徴である短い読み込みまでの系列長をサポートしています。我々は、すべて406 781 16S配列がキュレーションSILVAデータベースのリリース102に堆積され、ツールがほぼ100％の検出精度を有することが示さスクリーニングすることによって、V-revcompの信頼性を評価した。私たちは、その後、国際塩基配列データベースに寄託1 171 646 16Sの配列を分析するためにV-revcompを使用し、これらのユーザーが送信したシーケンスの約1％が逆相補であることがわかった。さらに、エントリの重要な割合は逆に相補的なキメラ、間違った分類に関連付けられた配列は、リボソーム遺伝子、データベース内の他のエントリに合理的に一致せずに質の悪い、あるいは誤った配列の配列を含む、それ以外の場合は異常であった。したがって、V-revcompはほとんど任意の長さの逆相補16Sシーケンスを検出し、方向付けに非常に効率的であり、様々なシーケンス異常を検出するために使用することができます。
液体アスファルト砂漠の微生物の生命
トリニダード·トバゴのピッチ湖は、周囲の石油資源の豊富な地域から、ピッチの浸透によって養わ天然アスファルトの貯蔵、ほとんどasphaltinesで構成されて石油の一形態である。上向きの浸透中に、ピッチが低い水分活性、扱いにくいカーボン基板と、有害な化学物質によって特徴づけ液体アスファルト残留物を生成され、高圧下で泥とガスと混合し、軽い部分が蒸発または揮発されています。古細菌と細菌のアクティブな微生物群集は、それらの多くは、10（7）グラム当たりのセルまでのバイオマスを合計小説の株は（特に、新しいtar ARCグループから）、ピッチ湖の液体炭化水素マトリックスに生息することが判明した。地球化学的および分子分類学のアプローチは多様で、小説を明らかにし、深くアスファルト列のさまざまな部分で嫌気性炭化水素の分解過程を媒介する可能性を持つ微生物の系統に分岐。また、古細菌のメタン代謝および通性と偏性嫌気性硫黄と亜硝酸酸化細菌と提携して特定の遺伝子配列のマーカーを発見しました。ピッチ湖の微生物の多様性は他の炭化水素が豊富なだけでなくランチョルブレア、カリフォルニア州、米国で天然アスファルト環境、油が含まれて環境、およびトリニダードの泥火山で解析微生物群集と比較すると、一意であることが判明したと他のサイト間トバゴ、。これらの結果は手に負えない炭化水素マトリックスの微生物生態学と生物地球化学にウィンドウを開いて、そのような土星最大の衛星タイタンに見られるような炭化水素の湖の生物の潜在的なモデリングのための地上アナログなどのサイトを確立します。
