مقالة منهجية

تقرير من خارج الخلية الميكروبية نشاط انزيم في المياه، والتربة، والرواسب باستخدام إنتاجية عالية صفيحة ميكروسكوبية فحوصات

DOI:

10.3791/50399

⸱

أكتوبر 1, 2013

 ,  , 
1Department of Biology, The University of Mississippi

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ووصف الإجراءات صفيحة ميكروسكوبية استنادا لتحليل اللونية أو فلوروميتريك من نشاط انزيم خارج الخلية. تسمح هذه الإجراءات للفحص السريع للنشاط من هذا القبيل في أعداد كبيرة من العينات البيئية ضمن إطار زمني يمكن التحكم فيها.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الكثير من تدوير المغذيات وتجهيز الكربون في البيئات الطبيعية يحدث من خلال نشاط الانزيمات خارج الخلية الصادرة عن الكائنات الحية الدقيقة. وبالتالي، يمكن قياس نشاط هذه الانزيمات خارج الخلية تعطي نظرة ثاقبة معدلات العمليات مستوى الأنظمة الإيكولوجية، مثل التحلل المواد العضوية أو النيتروجين والفوسفور تمعدن. المقايسات من نشاط انزيم خارج الخلية في العينات البيئية تنطوي عادة تعريض عينات لركائز اللونية أو فلوروميتريك الاصطناعي وتتبع معدل الركيزة التحلل. نحن هنا تصف أساليب صفيحة ميكروسكوبية استنادا لهذه الإجراءات التي تسمح للتحليل عدد كبير من العينات في غضون فترة زمنية قصيرة. ويسمح للعينات لتتفاعل مع ركائز الاصطناعي خلال 96 جيدا microplates أو بئر عميقة كتل صفيحة ميكروسكوبية، ويتم تحديد نشاط انزيم في وقت لاحق عن طريق امتصاص أو مضان من المنتج النهائي مما أدى باستخدام صفيحة ميكروسكوبية ريد نموذجيةص أو التألق. هذه الإجراءات إنتاجية عالية ليس فقط تسهيل المقارنات بين المواقع أو النظم الإيكولوجية منفصلة مكانيا، ولكن أيضا تخفيض كبير في تكلفة هذه المقايسات من خلال تقليل كميات كاشف الشاملة المطلوبة لكل عينة.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الكائنات الدقيقة مثل البكتيريا والفطريات الحصول على المواد الغذائية والكربون من المركبات العضوية المعقدة من خلال إنتاج إنزيمات خارج الخلية. هذه الإنزيمات عادة يتحلل البوليمرات في مفارز الصغيرة التي يمكن اتخاذها في الخلية. لذلك، على المستوى البيئي، وهذه الانزيمات خارج الخلية الجرثومية هي المسؤولة عن الكثير من تمعدن المواد الغذائية وتحلل المواد العضوية التي تحدث في البيئات الطبيعية. الانزيمات مثل cellobiohydrolase (CBH) وβ جلوكوزيد مهمة لتدهور السليلوز والعمل في انسجام لتحفيز التحلل من السليلوز إلى جلوكوز 1،2، الذي يوفر ركيزة للاستعمال الكربون لامتصاص الميكروبية والاستيعاب. انزيم الفوسفاتيز تطلق مجموعات الفوسفات غير ال....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تحليل اللونية من خارج الخلية نشاط انزيم في التربة والرواسب

1. إعداد الركيزة العازلة وحلول التحليلات اللونية من نشاط انزيم

  1. إعداد 50 ملي العازلة خلات (درجة الحموضة 5،0-5،5) عن طريق خلط 50 مل 0.1 M حمض الخليك (2.87 مل حمض الخليك الجليدي في 500 مل من الماء)، 150 مل 0.1 M خلات الصوديوم، و 200 مل المقطر H 2 O. ضبط درجة الحموضة إلى 5،0-5،5 مع 0.1 M حمض الخليك إذا لزم الأمر.
  2. إعداد محلول من 1 هيدروكسيد الصوديوم M (هيدروكسي....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

التربة والرواسب المائية وعادة ما يكون مستويات ملحوظة من نشاط انزيم خارج الخلية نتيجة للمجتمعات الميكروبية المرفقة (الأغشية الحيوية) تنمو على سطح الجسيمات. الشكل 3 يبين كيف يغير هذا النشاط اعتمادا على حجم الجسيمات التي تم الحصول عليها من الرواسب السطحية من ثلث تيار النظام في شمال ولاية ميسيسيبي، الولايات المتحدة الأمريكية. وقد أظهرت دراسة سابقة أن المجتمعات البكتيرية على جزيئات الرسوبيات من هذا التيار يمكن فصلها إلى ثلاث مجموعات متميزة على أساس تحليل الجزيئي للبنية.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يمكن تحديد النشاط من مجموعة متنوعة من الانزيمات خارج الخلية الجرثومية في التربة والرواسب توفير معلومات مفيدة في معدلات تمعدن المواد الغذائية ومعالجة المواد العضوية 17. ومع ذلك، يمكن التربة تختلف في مستويات الرطوبة، لذلك فمن المهم لتوحيد النشاط على التربة الوزن الجاف. هذا يتطلب خطوة إضافية التجفيف (عادة من يومين) أبعد من مجرد قياس نشاط الإنزيم. وبالتالي، على النقيض من المقايسات من نشاط انزيم في عينات المياه التي توفر قرب نتائج لحظية، فحوصات موثوقة من نشاط انزيم في التربة.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعلن الكتاب أنه ليس لديهم مصالح مالية المتنافسة.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وقدمت التمويل لجوانب هذا العمل من مختلف المصادر بما في ذلك الولايات المتحدة وزارة الزراعة الاتفاق التعاوني النوعي 58-6408-1-595 والمؤسسة الوطنية للعلوم (الجائزة 1049911).

....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
<قوي>كواشف ومواد < / قوي >
حمضموردين
مختلفين أسيتاتموردين
مختلفين هيدروكسيدالموردين
<م > ص < / م > نيتروفينولفيشرBP612-1البدائل المتاحة
p< / em>-Nitrophenyl (p< em>NP) - فوسفاتSigmaN3234p< em>NP-substrate
p< em>NP- &# 946;-glucopyranosideSigmaN7006p< em>NP-substrate
pNP-&# 946;-N-acetylglucosaminideSigmaN9376p NP-substrate
واضح 96 بئر ألواح دقيقةفيشر12-563-301البدائل المتاحة
كتل الآبار العميقة 96 بئركوستار3958البدائل المتاحة
أحواض وزن الألومنيوم موردين
مختلفين معقمة 15 مل أنابيبالموردين المختلفين
أنابيب الطردالمركزي المعقمة 50 ملموردين مختلفين
4-MethylumbelliferoneSigmaM1381
4-Methylumbelliferyl (MUB) -فوسفاتSigmaM8883MUB-الركيزة
4-MUB-glucopyranosideSigmaM3633MUB-الركيزة
4-MUB-N< / em>-acetylglucosaminideSigmaM2133MUB-الركيزة
بيكربوناتموردون مختلفون
أسود 96 بئر صفيحةدقيقة Costar3792
ماصةمختلف الموردين
EQUIPMENT< / قوي >
طرد مركزيEppendorf5810R
دوار الطرد المركزيEppendorfA-4-81للألواح الدقيقة / كتل
الآبار العميقةقارئ MicroplateBioTekSynergy HTالبدائل المتاحة
Microplate مقياس الفلورBioTekFLx 800البدائل المتاحة
ماصةموردين مختلفين
الخليك الجليدي الصوديوم الصوديوم مختلف الطرد المركزي الصوديومخزان جهاز 8 قنوات

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Ljungdahl, L. G., Eriksson, K. -E. Ecology of microbial cellulose degradation. Advances in microbial ecology. 8, 237-299 (1985).
  2. Sinsabaugh, R. L., Antibus, R. K., Linkins, A. E., Mclaugherty, C. A., Rayburn, L., Repert, D., Weiland, T. Woo....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

مقالات ذات صلة