Articolo metodologico

Raccolta, isolamento e di arricchimento di batteri naturalmente presenti magnetotactic dall'ambiente

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DOI:

10.3791/50123

15 novembre 2012

In questo articolo

Sommario

Dimostriamo un metodo per raccogliere batteri magnetotactic (MTB) che possono essere applicati alle acque naturali. MTB può essere isolato e arricchita da campioni di sedimento con una configurazione relativamente semplice che sfrutta il magnetismo naturale dei batteri. Isolato MTB può essere esaminata in dettaglio utilizzando sia la luce e la microscopia elettronica.

Abstract

Batteri magnetotactic (MTB) sono microrganismi acquatici che sono stati in particolare di cui nel 1975 1 da campioni di sedimenti raccolti in saline di Massachusetts (USA). Da allora MTB sono stati scoperti in stratificato di acqua e sedimenti-colonne provenienti da tutto il mondo 2. Una caratteristica comune a tutti MTB è che contengono magnetosomes, che sono intracellulari, nanocristalli di membrana magnetici di magnetite (Fe 3 O 4) e / o greigite (Fe 3 S 4) o entrambi 3, 4. Nell'emisfero settentrionale, MTB sono in genere attratti dal lato sud di un magnete, mentre nel Sud del mondo di solito sono attratti dal lato nord di un magnete da 3,5. Questa proprietà può essere sfruttata quando si cerca di isolare MTB da campioni ambientali.

Uno dei modi più comuni per arricchire MTB è di usare un contenitore di plastica trasparente per raccogliere sedimenti e acqua da una fonte naturale,come uno stagno di acqua dolce. Nell'emisfero settentrionale, all'estremità sud di un magnete è posizionato contro la parte esterna del contenitore sopra il sedimento al sedimento-acqua. Dopo qualche tempo, i batteri possono essere rimossi dall'interno del contenitore in prossimità del magnete con una pipetta e poi arricchito ulteriormente utilizzando un circuito capillare 6 ed un magnete. Una volta arricchito, i batteri possono essere posizionati su un vetrino da microscopio utilizzando un metodo goccia pendente e osservato in un microscopio ottico o depositato su una griglia di rame e osservato con microscopia elettronica a trasmissione (TEM).

Usando questo metodo, isolato MTB possono essere studiate al microscopio per determinare caratteristiche quali nuoto comportamento, tipo e numero di flagelli, morfologia cellulare delle cellule, la forma dei cristalli magnetici, numero di magnetosomes, numero di catene magnetosome in ogni cella, la composizione di i cristalli nanomineral, e la presenza di vacuoli intracellulari.

Protocollo

1. MTB Collezione

  1. Al momento di decidere su un sito per la raccolta d'acqua dolce batteri magnetotactic (MTB), spesso è meglio cominciare con un laghetto o lento flusso che è uno strato morbido sedimento fangoso. In questa dimostrazione abbiamo raccolto un campione sul bordo del fiume Olentangy nel campus della Ohio State University (OSU) a Columbus, Ohio (USA). Mentre questo era una posizione comoda per la nostra dimostrazione, il protocollo qui descritto è applicabile a qualsiasi posizione acquatico. I materiali utilizzati in questo protocollo può essere trovata nella tabella 1. Trovare una posizione dove la profondità dell'acqua....

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Risultati

Un magnete è uno strumento efficace che può essere utilizzata per isolare batteri magnetotactic (MTB) contenute in campioni ambientali (Figura 1A). Un circuito capillare (Figura 1B) utilizza le proprietà magnetiche di MTB attrarre attraverso un tappo di cotone dove possono essere separati dai non-magnetotactic microrganismi anche contenuti all'interno del campione ambientale.

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Discussione

Magnetotactic batteri non sono necessariamente presenti in ogni ambiente acquatico 8 ma quando si verificano, possono essere trovati dell'ordine di 100 - 1000 cellule per millilitro 2. Al fine di osservare la MTB con microscopia ottica, avrete bisogno di circa 50 batteri / ml nel campione 8. Se ci sono pochi o nessun MTB nel campione, allora si avrà sia bisogno di selezionare un nuovo sito ambientale per raccogliere i vostri campioni o hai bisogno di provare una o più delle tecniche .......

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Dichiarazioni

Nessun conflitto di interessi dichiarati.

Ringraziamenti

Questo lavoro è stato sostenuto dalle concessioni dal US National Science Foundation (EAR-0920299 e EAR-0745808); US National Science Foundation dell'Asia orientale e del Pacifico Estate Istituti, Geological Society of America del Programma di Ricerca Grant e le sovvenzioni per la ricerca Alumni Laurea e borse di studio da The Ohio State University. Vorremmo ringraziare l'editore e due revisori anonimi per i loro commenti penetranti.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Articolo Azienda Numero di catalogo Commenti (opzionale)
Diapositiva su vetro Fisher Scientific S95933
Vetro Pasteur pipette Fisher Scientific 13-678-6A
O-ring Ferramenta
Copertina scivola Fisher Scientific 12-542B
Bar magnete Fisher Scientific S95957
Contenitore Qualsiasi Qualsiasi plastic o contenitore di vetro che può contenere almeno 0,5 L e possono essere sigillati
Cotone Qualsiasi
Microscopio con obiettivo 60X a secco Zeiss Una lente 60X secco non è assolutamente necessario, ma questo dà un NA elevata senza utilizzare olio
Diamante penna Fisher Scientific 08-675
0,22 millimetri filtro Fisher Scientific 09-719C
1 ml siringa Fisher Scientific NC9788564
Provette da microcentrifuga Fisher Scientific 02-681-320
Formvar / Carbon200 mesh, griglie di rame Ted Pella Inc. 01800
Acetato di uranile Ted Pella Inc. 19481
Tecnai Spirito TEM FEI
Tecnai F20 S / TEM FEI

Riferimenti

  1. Blakemore, R. Magnetotactic bacteria. Science. 190, 377-379 (1975).
  2. Blakemore, R. P. Magnetotactic bacteria. Annual Reviews in Microbiology. 36, 217-238 (1982).
  3. Bazylinski, D. A., Frankel, R. B.

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Separazione magneticapista capillaremicroscopia otticamicroscopia elettronica a trasmissionecampionamento ambientalesedimenti di acqua dolceanalisi dei magnetosomimetodo della goccia sospesaarricchimento con magnete a barra

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