O solo é densamente povoada por uma vasta gama de microorganismos tais como bactérias 1,2. No entanto, as condições deste habitat são desafiadoras, especialmente em termos de disponibilidade de água 3. Bactérias permanentemente precisa procurar condições ótimas em ambientes heterogêneos 4, mas a ausência de filmes contínuos de água está resultando em mobilidade restrita 5 impedindo-os a se espalhar livremente. Além disso, as taxas de difusão dos solutos (por exemplo, nutrientes) são reduzidos sob condições não saturadas 6. Assim, as bactérias e os nutrientes são muitas vezes fisicamente separados e acessibilidade nutriente é limitada 3. Como conseqüência, um vetor de transporte de compostos químicos que não exige uma fase contínua de água pode ajudar a superar essas limitações. De fato, muitos microorganismos como fungos e oomycetes desenvolveram uma forma de crescimento filamentosas que lhes permite crescer através de poros cheios de ar e atingindo assim mobilizing também física nutrientes 7 e 8 carbonáceos substâncias separadas por longas distâncias. Eles podem até atuar como vetores de transporte biológicos que entregam açúcares e outras fontes de energia para as bactérias 9. Absorção e transporte de organismos micélio também foi mostrado para os poluentes orgânicos hidrofóbicos, tais como hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAP) em Pythium ultimum 10 ou em fungos micorrízicos arbusculares 11. Desde PAH são contaminantes solúveis em água onipresentes e mal 12 no solo, transporte mediado por micélio pode ajudar a aumentar a biodisponibilidade de contaminantes para os potenciais degradadores bacterianas. Considerando que o montante total de transporte de contaminantes pode ser quantificada diretamente por meios químicos 10, biodisponibilidade de contaminantes transportados por micélio de bactérias que degradam e outros organismos não podem ser avaliados facilmente.
O protocolo a seguir apresenta um método para avaliar o impacto da mycelia sobre a biodisponibilidade de contaminantes bacterianos para degradadores de forma direta; ele permite que a coleta de informações sobre o impacto espaço-temporal de contaminantes nos ecossistemas microbianos. Nós descrevemos como configurar um sistema de microcosmo insaturada elaborado imitando as interfaces ar-água no solo, ligando uma fonte pontual PAH fisicamente separado com bactérias Bioreporter HAP-degradante através de vectores de transporte de micélio. Como o transporte pelo ar é excluído, o efeito do transporte micelial-baseado em PAH biodisponibilidade para as bactérias podem ser estudados de forma isolada. Em mais detalhe, foram aplicados três anéis HAP fluoreno, o organismo micelial Pythium ultimum e o Bioreporter bactéria Burkholderia sartisoli RP037-MCHE 13 nas configurações descritas microcosmos. A bactéria B. sartisoli RP037-MCHE foi originalmente construído para estudar os fluxos fenantreno para a célula 14 e expressa a proteína verde fluorescente melhorada (eGFP), como resultado do fluxo de PAHa célula, enquanto que a fluorescência vermelha mCherry é expressa constitutivamente. Informações detalhadas sobre a construção repórter é dada pelo Tecon et al. 13 Em testes preliminares, a bactéria não revelaram natação e apenas capacidade swarming muito lento. Era capaz de migrar lentamente em hifas de Pythium ultimum, quando aplicado como uma suspensão densa no topo das hifas. Uma vez que as bactérias foram embebidas em agarose na seguinte protocolo, a migração em hifas não ocorreu.
Usando a microscopia confocal por varrimento laser (MCVL), as bactérias Bioreporter pode ser visualizado directamente em microcosmos e expressão de eGFP pode ser quantificada em relação à quantidade de células (proporcional ao sinal de mCherry) com a ajuda do software ImageJ. Isto permite comparar qualitativamente a biodisponibilidade em diferentes cenários (isto é, maior ou menor). FLU foi encontrado para ser biodisponível após o transporte micelial por P. ultimum (isto é,foi maior do que no controlo negativo). Além disso, o protocolo descreve como para quantificar a quantidade total de transporte mediado por micélio através de meios químicos e para verificar a biodisponibilidade de contaminantes usando fibras de vidro revestidas com silicone (fibras de SPME) em microcosmos idênticos. Resultados usando esta configuração microcosmo têm sido publicados e discutidos para a combinação de P. ultimum, fluoreno e B. sartisoli RP037-MCHE 15. Aqui, o foco recai sobre a descrição do método detalhado e a identificação de potenciais armadilhas do protocolo para fornecer esse conhecimento para os potenciais novos pedidos. Outras aplicações podem envolver vários fungos, espécies de bactérias (por exemplo, de locais contaminados), e outros contaminantes (por exemplo, pesticidas) ou contaminante de alimentação (por exemplo, solos envelhecidos).