Caractérisation des Biofilms aquatiques avec écoulement Cytometry

Résumé

Cytométrie en combinaison avec les clusters visual vous propose une méthode rapide et facile à utiliser pour l’étude des biofilms aquatiques. Il peut être utilisé pour la caractérisation de biofilm, détection des changements dans la structure des communautés biofilm et détection des particules abiotiques incorporé dans le biofilm.

Résumé

Les biofilms sont des consortiums dynamiques des micro-organismes qui jouent un rôle clé dans les écosystèmes d’eau douce. En modifiant leur structure de la Communauté, les biofilms réagir rapidement aux changements environnementaux et peut être ainsi utilisés comme indicateurs de la qualité de l’eau. Actuellement, biofilm évaluation repose principalement sur des extrémités intégratives et fonctionnelles, telle que l’activité photosynthétique ou respiratoire, qui ne fournissent pas d’informations sur la structure communautaire de biofilm. Cytométrie en flux et visualisation informatique offrent une méthode alternative, sensible et facile à utiliser pour l’évaluation de la composition de la Communauté, en particulier de la partie photoautotrophes des biofilms d’eau douce. Il faut seulement préparation des échantillons de base, après quoi la totalité de l’échantillon est géré par le cytomètre en flux. L’information optique et à fluorescence de cellule unique est utilisée pour le calcul visualisation et interprétation biologique. Ses principaux avantages par rapport aux autres méthodes sont la vitesse d’analyse et de la nature de la haute teneur en information. Cytométrie en flux fournit des informations sur plusieurs caractéristiques cellulaires et biofilm dans une mesure unique : granulométrie, densité, teneur en pigments, abiotique contenu dans le biofilm et des informations taxonomiques grossiers. Toutefois, il ne fournit pas d’informations sur la composition de biofilm sur le niveau de l’espèce. Nous voyons un potentiel élevé dans l’utilisation de la méthode pour la surveillance environnementale des écosystèmes aquatiques et une évaluation initiale de biofilm, étape qui informe en aval détaillée enquêtes par des méthodes complémentaires et plus détaillées.

Introduction

Les biofilms sont des consortiums dynamiques des micro-organismes qui jouent un rôle clé dans les écosystèmes d’eau douce, allant de la production primaire, cycle des éléments nutritifs et de la purification de l’eau à influencer la distribution des micro-organismes et de leur biodiversité dans l’écosystème ¹. lorsque les biofilms sont exposés aux conditions environnementales changeantes ou aux facteurs de stress, tels que les produits chimiques, leur structure de la communauté se déplace rapidement vers plus tolérants à l’espèce^2,3. Leur haute sensibilité transforme biofilms en système....

Protocole

1. écosystème sélection et échantillonnage de Biofilm

1. Sélectionnez un écosystème aquatique d’intérêt et trouver des sites d’échantillonnage où poussent des biofilms. Les parties peu profondes d’un ruisseau et lent à débit d’eau moyen et un lit pierreux pour fixation de biofilm sont appropriées^17,18.
2. Facultatif : Si le site n’a pas suffisamment de surfaces pour la fixation de biofilm ou de diminuer la variabilité des biofilms dans un site, placer des substrats artificiels pour la fixation de biofilm (par exemple des lames de verre, carreaux de céramique) dans le site, tout en veilla....

Résultats

Échantillons prélevés sur plusieurs sites d’un ruisseau local en Suisse à l’aide de la procédure présentée ici (Figure 1), ont été analysés. À chaque endroit, trois pierres de tailles similaires (10 à 12 cm) ont été prises, et biofilms ont brossé les pierres. Les échantillons ont été alors sonication, fixe, filtré et ensuite analysés par cytométrie en flux. Le programme d’installation du cytomètre de flux et de la base de données de référence utilisées étaien.......

Discussion

Le protocole décrit ci-dessus est relativement simple à implémenter. Toutefois, les paramètres par défaut présentés ont été montré pour convenir à tous les phototrophe biofilm testé jusqu'à présent, optimisation (comme décrit dans le protocole) est nécessaire pour maximiser les informations obtenues par la méthode. En effet, les propriétés optiques et fluorescentes de biofilms peuvent varier, selon les conditions environnementales (saison, température, composition chimique de l’eau)¹. Par conséque.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Multimètre	WTW	MultiLine 3620 IDS	Pour la mesure de la température, du pH, de l’oxygène dissous
Nettoyeur à ultrasons	VWR International	97043-986	Dimensions du réservoir : 15*14*10 cm
Cytomètre en flux	Beckman Coulter	Gallios	Lasers : 405, 488 et 638 nm. Bandes de filtres dans le tableau supplémentaire 11. Sgier et, Nat Comm, 2016.  ;
Lecteur de plaques	Tecan	Infinite M200	utilisé pour sélectionner le réglage approprié du
trieur de cellules	Beckman Coulter	MoFlo Astrios Paramètres dans le	tableau supplémentaire 12. Sgier et, Nat Comm, 2016.  ;
Microscope à fluorescence	Zeiss	Axiovert 135	Zeiss EC Plan-Neofluar 40x/0.75
objectif LOGICIEL
Matlab	MathWorks	R2013a	logiciel pour le calcul numérique
CYT	Dana Pe’er Lab	Version 1.1	outil de visualisation interactif gratuit pour l’analyse des données de cytométrie

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