Collection, Isolierung und Anreicherung von natürlich vorkommenden Magnetotaktische Bakterien aus der Umwelt

Zachery Oestreicher; Steven K. Lower; Wei Lin; Brian H. Lower

doi:10.3791/50123

Methodenartikel

Collection, Isolierung und Anreicherung von natürlich vorkommenden Magnetotaktische Bakterien aus der Umwelt

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DOI:

10.3791/50123

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15. November 2012

Zachery Oestreicher¹ , Steven K. Lower¹^,² , Wei Lin³ , Brian H. Lower²

¹School of Earth Sciences, The Ohio State University, ²School of Environment & Natural Resources, The Ohio State University, ³Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Wir demonstrieren eine Methode, um magnetotaktischen Bakterien (MTB), die natürlichen Gewässern angewendet werden können sammeln. MTB isoliert und angereichert werden von Sedimentproben mit einem relativ einfachen Setup, das zu Nutze macht die Bakterien die natürlichen Magnetismus. Isolated MTB können anschließend im Detail sowohl mit Licht-und Elektronenmikroskopie untersucht werden.

Zusammenfassung

Magnetotaktische Bakterien (MTB) sind im Wasser lebende Mikroorganismen, die zuerst vor allem in 1975 ¹ wurden aus Sedimentproben in Salzwiesen of Massachusetts (USA) gesammelt beschrieben. Seitdem MTB haben im Schichtbetrieb Wasser-und Sediment-Säulen wurden aus der ganzen Welt ² entdeckt. Ein gemeinsames Merkmal aller MTB ist, dass sie Magnetosomen, die intrazelluläre Membran-gebundenen magnetischen Nanokristalle aus Magnetit (Fe ₃ O ₄₎ und / oder Greigit (Fe ₃ S ₄₎ oder beide ^{3, 4} sind enthalten. In der nördlichen Hemisphäre, werden MTB typischerweise mit dem südlichen Ende eines Stabmagneten angezogen, während in der südlichen Hemisphäre sie in der Regel bis zum nördlichen Ende eines Magneten ^3,5 angezogen werden. Diese Eigenschaft kann ausgenutzt werden, wenn sie versuchen, MTB aus Umweltproben zu isolieren.

Einer der gebräuchlichsten Methoden zum MTB bereichern ist eine klare Kunststoff-Behälter zu verwenden, um Sediment und Wasser aus einer natürlichen Quelle sammeln,wie einem Süßwasser Teich. In der nördlichen Hemisphäre ist das südliche Ende eines Stabmagneten an der Außenseite des Behälters oberhalb des Sediments an der Sediment-Wasser-Grenzfläche platziert. Nach einiger Zeit können die Bakterien aus dem Inneren des Behälters in der Nähe des Magneten mit einer Pipette entfernt und dann weiter unter Verwendung eines Kapillar-Rennstrecke und einen Magneten ⁶ angereichert. Sobald angereichert, die Bakterien auf einem Objektträger mit einem hängenden Tropfen Verfahren platziert werden und beobachtet im Lichtmikroskop oder abgeschieden auf einem Kupfergitter und beobachtet mittels Transmissionselektronenmikroskopie (TEM).

Mit dieser Methode können isolierte MTB untersucht mikroskopisch Eigenschaften wie Schwimmen bestimmen Verhalten, Art und Anzahl der Geißeln, Zell-Morphologie der Zellen, die Form der magnetischen Kristalle, die Anzahl der Magnetosomen, die Anzahl der Magnetosomenketten in jeder Zelle, die Zusammensetzung der die nanomineral Kristalle, und das Vorhandensein der intrazelluläre Vakuolen.