Методическая статья

Измерение влияния кинетических изотопов на перенос электронов микроорганизмов с использованием оксида дейтерия

30 октября 2025 г.

В этой статье

Аннотация

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Источник: Токуноу, Ю., и др., Электрохимическое обнаружение влияния кинетического изотопа дейтерия на внеклеточный транспорт электронов в Shewanella oneidensis MR-1. J. Vis. Exp. (2018)

В этом видео демонстрируется электрохимический метод для оценки того, как перенос протонов влияет на внеклеточный транспорт электронов (ЭЭТ) у электроактивных бактерий. Заменяя протоны дейтронами с использованием оксида дейтерия, метод измеряет изменения тока, чтобы выявить кинетический изотопный эффект, подчеркивая роль движения протонов в регулировании потока электронов.

Протокол

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Добавление дейтериевой воды для измерения KIE в процессе EET (Рисунок 1)
    1. Подтвердите, что текущая продукция из монослойной биопленки Shewanella oneidensis MR-1 стабильна и не увеличивается быстро. Если ток резко увеличивается, подождите, пока ток стабилизируется в пределах 5% увеличения в течение 10 мин., добавив челночные электронные медиаторы, такие как 100 мкМ антрахинон-1-сульфонат (α-AQS).
      ЗАМЕТКА: Формирование монослойной биопленки на электроде, легированном индием оловом оксидом (ITO) без контаминации другими штаммами микроорганизмов, было подтверждено последовательностями рДНК и сканирующим электронно-микроскопическим изображением биопленки на электроде ITO. Для подтверждения ограничения скорости с помощью процесса ЭЭТ проведите мониторинг эффекта добавления челночных электронных медиаторов, таких как 100 мкМ антрахинон-1-сульфонат (α-AQS).
    2. Добавьте 40 мкл бескислородного 50% (v/v) D2O в электрохимический реактор с помощью шприца таким образом, чтобы концентрация составляла 0,5% (v/v) D2O в реакторе.
      ЗАМЕТКА: Чтобы предотвратить повреждение биопленки при добавлении D2O, введите D2O капельно.
    3. Дождитесь стабилизации тока и затем добавьте D2O до 4,0% (v/v).
      ЗАМЕТКА: Чтобы получить значение KIE (отношение текущего производства в присутствии D2O и H2O), проверьте влияние того же объема добавления H2O на текущее производство.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
figure-results-1

Рисунок 1: Влияние присоединенияD2O на текущую продукцию из монослойной биопленки S. oneidensis MR-1. Время в зависимости от текущего времени получения монослойной биопленки S. oneidensis MR-1 в электрохимической системе, ...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Электрод, легированный оксидом индия и оловом (ITO)ГЕОМАТЕКNo0001Используется в качестве рабочего электрода, 5 Ом/кв. м
Насыщенный электрод Ag/AgCl KClХОКУТО ДЕНКОНХ-Р5Используется в качестве электрода сравнения, Φ0,30 мм
Платиновая проволокаКооператив NilacoПТ-351325Используется в качестве противоэлектрода
Антрахинон-1-сульфонат (α-AQS)ОТКА1428 
Циркуляционный насос термальной водыКАК ЕДИНОЕ ЦЕЛОЕТР-1АИспользуется для поддержания температуры электрохимического реактора
Оксид дейтерия (D, 99,9%)Кембриджские изотопные лаборатории, инк.ДЛМ-4-ПКДобавка для экспериментов с кинетическими изотопными эффектами

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Shewanella oneidensis

Похожие статьи