Agarose-basiertes Modellökosystem für die Kultivierung von Methanotrophen in einem Methan-Sauerstoff-Gegengradienten

Wir wollten eine einfache, kostengünstige Methode entwickeln, um Methan-oxidierende Bakterien im Labor zu züchten, die der natürlichen Umgebung ähnlicher sind. Wir wollten dies tun, um bakterielle Phänotypen aufzudecken, die in den Standardbedingungen von Laborkulturen fehlen, und diese Phänotypen letztendlich mit ihren genetischen Determinanten zu verknüpfen. Die Gradientenspritze ist die vereinfachte Version der zuvor beschriebenen Methoden zur Kultivierung von Methanotrophen in einem Methan-Sauerstoff-Gegengradienten.

Diese Methode erfordert keine kontinuierlichen Flüsse von Gassubstraten, so dass mehrere Replikate parallel ausgeführt werden können. Wir können auch biochemische Assays direkt an den in der Agarose kultivierten Bakterien durchführen. Forscher haben praktisch unbegrenzten Zugang zu bakteriellen Genomsequenzen, aber es ist immer noch schwierig, all diese Informationen in einen Kontext zu setzen.

Unsere Ergebnisse zeigen, dass es entscheidend ist, die Umgebung zu berücksichtigen, in der sich ein Bakterium entwickelt hat, um die Rolle einzelner Gene besser zu verstehen. Wir planen, Techniken wie vergleichende Metabolomik und Proteomik einzusetzen, um mehr darüber zu erfahren, wie Methanotrophe auf ihre Position innerhalb des Methan-Sauerstoff-Gegengradienten reagieren. Wir haben auch Pläne, mehrere Stämme in derselben Gradientenspritze zu kultivieren, um zu sehen, wie sie in einem räumlich aufgelösten Kontext interagieren.