מיקרוביולוגיה סביבתית

מקור: מעבדות של ד"ר איאן פפר וד"ר צ'ארלס גרבה - אוניברסיטת אריזונהמחבר מפגין: בראדלי שמיץ קרקעות מכילות בדרך כלל כמות סופית של מים, אשר יכול לבוא לידי ביטוי כמו "תוכן לחות הקרקע". לחות זו קיימת בתוך חללי הנקבבוביות שבין אגרגטים של הקרקע (מרחב נקבוביות בין-מצטבר) ובתוך אגרגטים של הקרקע (שטח נקבוביות תוך-מצטבר)(איור 1). בדרך כלל שטח נקבוביות זה תפוס באוויר ו / או במים. אם כל הנקבוביות תפוסות באוויר, האדמה יבשה לחלוטין. אם כל הנקבוביות מלאות במים, אומרים שהאדמה רוויה. איור 1. נקבוביות בחלל באדמה.

מקור: מעבדות של ד"ר איאן פפר וד"ר צ'ארלס גרבה - אוניברסיטת אריזונההפגנה סופרת: לואיזה איקנר טכניקה אספטית היא מיומנות בסיסית הנהוגה בתחום המיקרוביולוגיה הסביבתית הדורשת איזון של תשומת לב ותרגול במעבדה. שימוש נכון בטכניקה זו מפחית את הסבירות לזיהום חיידקי או פטרייתי של ריאגנטים, מדיה תרבותית ודגימות סביבתיות. טכניקה אספטית חיונית גם כדי להבטיח שלמות נתונים ולשמור על טוהר ספריות התרבות שעשויות להיות מורכבות מטילוקים נדירים וקשים מאוד לתרבות. מקורות הזיהום בסביבת המעבדה כוללים מיקרואורגניזמים...

מקור: מעבדות של ד"ר איאן פפר וד"ר צ'ארלס גרבה - אוניברסיטת אריזונההפגנה סופרת: לואיזה איקנר ספקטרום המחקר במיקרוביולוגיה סביבתית רחב בהיקפו ובפוטנציאל היישום. בין אם העבודה היא בקנה מידה ספסל עם מבודד חיידקים ידועים, או בתחום איסוף אדמה או דגימות מים המכילות מבודד חיידקים לא ידועים, היכולת להבחין במהירות ובאופן חזותי אוכלוסיות מעניינים נותרה בעלת השפעה רבה למיקרוביולוגים סביבתיים גם כיום עם שפע הטכניקות המולקולריות הזמינות לשימוש. וידאו זה מדגים טכניקה אחת כזו, המכונה כתמי גרם.

מקור: מעבדות של ד"ר איאן פפר וד"ר צ'ארלס גרבה - אוניברסיטת אריזונהמחבר מפגין: בראדלי שמיץ האדמה כוללת את השכבה הדקה על פני כדור הארץ, המכילה גורמים ביוטיים ואביוטיים התורמים לחיים. החלק האביוטי כולל חלקיקים אנאורגניים הנעים בגודלם ובצורתם הקובעים את מרקם הקרקע. החלק הביוטי משלב שאריות צמחים, שורשים, חומר אורגני ומיקרואורגניזמים. שפע חיידקי הקרקע ומגוון הוא נרחב, כמו גרם אחד של אדמה מכיל 107-8 חיידקים, 106-8 actinomycetes, 105-6 פטריות, 103 שמרים, 104-6 פרוטוזואה, 103-4 אצות, ו 53 נמטודות. יחד,...

מקור: מעבדות של ד"ר איאן פפר וד"ר צ'ארלס גרבה - אוניברסיטת אריזונהמחבר מפגין: בראדלי שמיץ פטריות הן אורגניזמים אאוקריוטים הטרוטרופיים, למעט שמרים, הם אירוביים. הם שופעים בקרקעות פני השטח וחשובים לתפקידם ברכיבה על אופניים מזינים ופירוק של חומר אורגני ומזהמים אורגניים. פטריות ריקבון לבנות(phanerochaete chryosporium)למשל, (איור 1) ידועים להשפיל ארומטיקה. איור 1. ריקבון לבן על ליבנה.

מקור: מעבדות של ד"ר איאן פפר וד"ר צ'ארלס גרבה - אוניברסיטת אריזונההפגנה סופרת: לואיזה איקנר שיטות ניתוח מסורתיות עבור קהילות מיקרוביות בתוך קרקעות כללו בדרך כלל בדיקות תרבותיות המשתמשות במתודולוגיית דילול ו ציפוי על מדיה סלקטיבית ודיפרנציאלית או בדיקות ספירה ישירות. ספירות ישירות מציעות מידע על המספר הכולל של החיידקים הקיימים, אך לא נותנות מידע על מספר האוכלוסיות הקיימות בקהילה או על מגווןן. ספירת הלוחות מאפשרת ספירה של אוכלוסיות תרבותיות או נבחרות מוחלטות, ולכן מספקות מידע על האוכלוסיות השונות...

מקור: מעבדות של ד"ר איאן פפר וד"ר צ'ארלס ג'רבה - אוניברסיטת אריזונהמחבר מפגין: בראדלי שמיץ תגובת שרשרת פולימראז (PCR) היא טכניקה המשמשת לזיהוי מיקרואורגניזמים הנמצאים בקרקע, במים ובסביבות אטמוספריות. על ידיגברת מקטעים ספציפיים של DNA, PCR יכול להקל על זיהוי וזיהוי של מיקרואורגניזמים היעד עד למין, זן, ורמת serovar / pathovar. ניתן להשתמש בטכניקה גם כדי לאפיין קהילות שלמות של מיקרואורגניזמים בדגימות. פולחן המיקרואורגניזמים במעבדה באמצעות מדיית צמיחה מיוחדת הוא טכניקה ותיקה ונשאר בשימוש לגילוי...

מקור: מעבדות של ד"ר איאן פפר וד"ר צ'ארלס גרבה - אוניברסיטת אריזונהמחבר מפגין: בראדלי שמיץ תגובת שרשרת תמלול-פולימראז הפוכה (RT-PCR) כרוכה באותו תהליך כמו PCR קונבנציונלי - טמפרטורת רכיבה על אופניים כדי להגביר חומצות גרעין. עם זאת, בעוד PCR קונבנציונאלי רק מגביר חומצות deoxyribonucleic (DNA), RT-PCR מאפשר הגברה של חומצות ריבונוקלאיות (RNA) באמצעות היווצרות של DNA משלים (cDNA). זה מאפשר לאורגניזמים מבוססי RNA שנמצאו בסביבה להיות מנותחים תוך שימוש בשיטות וטכנולוגיות המיועדות לדנ"א. וירוסים רבים...

מקור: מעבדות של ד"ר איאן פפר וד"ר צ'ארלס גרבה - אוניברסיטת אריזונהמחבר מפגין: בראדלי שמיץ תגובת שרשרת פולימראז כמותית (qPCR), הידועה גם בשם PCR בזמן אמת, היא טכניקה מולקולרית נפוצה לספירת מיקרואורגניזמים בסביבה. לפני גישה זו, כימות מיקרואורגניזמים הוגבל במידה רבה לטכניקות המבוססות על תרבות קלאסית. עם זאת, פולחן של חיידקים מדגימות סביבתיות יכול להיות מאתגר במיוחד, והוא בדרך כלל נקבע כי רק 1 עד 10% של מיקרואורגניזמים נוכחים בתוך דגימות סביבתיות ניתנים לזיהוי באמצעות טכניקות אלה. הופעתו של qPCR...

מקור: מעבדות של ד"ר איאן פפר וד"ר צ'ארלס ג'רבה - אוניברסיטת אריזונההפגנה סופרת: לואיזה איקנר ניתוח איכות המים עוקב אחר השפעות אנתרופוגניות כגון מזהמים, חומרים מזינים, פתוגנים, וכל מרכיב אחר שיכול להשפיע על שלמות המים כמשאב. זיהום צואה תורם פתוגנים מיקרוביאליים המאיימים על בריאות הצמח, בעלי החיים והאדם עם מחלות או מחלות. דרישות מים גוברות ותקני איכות מחמירים מחייבים פיקוח על אספקת מים למשאבי אדם או סביבה לרמות פתוגן נמוכות. עם זאת, ניטור כל פתוגן הקשור לזיהום צואה אינו ריאלי, שכן טכניקות מעבדה...

מקור: מעבדות של ד"ר איאן פפר וד"ר צ'ארלס גרבה - אוניברסיטת אריזונההפגנה סופרת: לואיזה איקנר איכות המים המיועדים לשימוש במסגרות חקלאיות, פנאי ומקומיות היא בעלת חשיבות רבה בשל הפוטנציאל להתפרצויות של מחלות המועברות במים. חומרים מיקרוביאליים מעורבים באירועים כאלה כוללים טפילים, חיידקים, ווירוסים כי הם לשפך במספרים גבוהים בצואה של אנשים ובעלי חיים נגועים. העברה למארחים חדשים ורגישים עלולה להתרחש לאחר מכן דרך המסלול הצואה-אוראלי על בליעה של מים מזוהמים. לכן, היכולת לפקח על מקורות מים לנוכחות של...

מקור: מעבדות של ד"ר איאן פפר וד"ר צ'ארלס גרבה - אוניברסיטת אריזונהמפגין מחבר: אלכס ווסימי וירוסים הם קבוצה ייחודית של ישויות ביולוגיות המדביקות הן אורגניזמים אאוקריוטים והן אורגניזמים פרוקריוטים. הם טפילים מחייבים שאין להם יכולת מטבולית, וכדי לשכפל, להסתמך על חילוף החומרים המארח לייצר חלקים ויראליים כי הרכבה עצמית בתוך תאים מארחים. וירוסים הם אולטרה מיקרוסקופיים – קטנים מכדי שניתן לצפותם במיקרוסקופ האור, הנראים רק ברזולוציה גדולה יותר של מיקרוסקופ האלקטרונים. חלקיק נגיפי מורכב מגנום חומצת...

מקור: מעבדות של ד"ר איאן פפר וד"ר צ'ארלס גרבה - אוניברסיטת אריזונהמפגינים: בראדלי שמיץ ולואיזה איקנר קרקעות פני השטח הן תערובת הטרוגנית של חלקיקים אנאורגניים ואורגניים המאחדים יחד ליצירת אגרגטים משניים. בתוך ובין האגרגטים יש חללים או נקבוביות המכילים חזותית הן אוויר והן מים. תנאים אלה יוצרים מערכת אקולוגית אידיאלית לחיידקים, כך שכל הקרקעות מכילות אוכלוסיות עצומות של חיידקים, בדרך כלל מעל מיליון לגרם של אדמה. חיידקים הם המיקרואורגניזמים הפשוטים ביותר, הידועים בשם פרוקריוטים. בתוך קבוצה...

מקור: מעבדות של ד"ר איאן פפר וד"ר צ'ארלס גרבה - אוניברסיטת אריזונההפגנה סופרת: לואיזה איקנר חיידקים הם בין צורות החיים הנפוצות ביותר על פני כדור הארץ. הם נמצאים בכל מערכת אקולוגית וחיוניים לחיי היומיום. לדוגמה, חיידקים משפיעים על מה שאנשים אוכלים, שותים ונושמים, ולמעשה יש יותר תאים חיידקיים בגוף של האדם מאשר תאים יונקים. בגלל החשיבות של חיידקים, עדיף לחקור מינים מסוימים של חיידקים במעבדה. כדי לעשות זאת, חיידקים גדלים בתנאים מבוקרים בתרבות טהורה, כלומר רק סוג אחד של חיידק נמצא בחשבון. חיידקים...

מקור: מעבדות של ד"ר איאן פפר וד"ר צ'ארלס גרבה - אוניברסיטת אריזונהמחבר מפגין: בראדלי שמיץ אצות הן קבוצה הטרוגנית מאוד של מיקרואורגניזמים שיש להם תכונה משותפת אחת, כלומר החזקת פיגמנטים פוטוסינתזה. בסביבה, אצות יכולות לגרום לבעיות לבעלי בריכות השחייה על ידי גידול במים. אצות יכולות גם לגרום לבעיות במים על פני השטח, כגון אגמים ומאגרים, בשל פריחת אצות המשחררות רעלים. לאחרונה, אצות מוערכים כמקורות אנרגיה חדשניים באמצעות דלקים ביולוגיים אצות. אצות כחולות-ירוקות הן למעשה חיידקים המסווגים כציאנובקטריה.