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Grundlagen der Umwelt-Mikrobiologie

Diese Sammlung bietet eine Einführung in die Mikroorganismen in der Umwelt und ihre Rollen in Ökosystemen; und erforscht auch gemeinsame Methoden, die zur Erforschung ökologischer Mikrobiologie verwendet werden.

  • Environmental Microbiology

    06:15
    Bestimmung der Feuchtigkeitsgehalt im Boden

    Quelle: Labors von Dr. Ian Pfeffer und Dr. Charles Gerba - Arizona UniversityDemonstrierende Autor: Bradley Schmitz

    Böden enthalten in der Regel eine begrenzte Menge an Wasser, das ausgedrückt werden kann als die "Bodenfeuchte". Diese Feuchtigkeit vorhanden ist, innerhalb der Porenräume zwischen Bodenaggregate (Inter aggregierte Porenraum) und Bodenaggregate (Intra aggregate Porenraum) (Abbildung 1). Normalerweise wird dieser Porenraum Luft und/oder Wasser eingenommen. Wenn die Poren mit dem Flugzeug belegt sind, ist der Boden völlig trocken. Wenn die Poren mit Wasser gefüllt sind, soll die Erde gesättigt sein. Abbildung 1. Porenraum im Boden.

  • Environmental Microbiology

    10:47
    Aseptische Technik in Umweltwissenschaften

    Quelle: Labors von Dr. Ian Pfeffer und Dr. Charles Gerba - Arizona UniversityDemonstrierende Autor: Luisa Ikner

    Aseptischer Technik ist eine grundlegende Fähigkeit, die weit verbreitet im Bereich der Umweltmikrobiologie, die ein ausgewogenes Verhältnis von Achtsamkeit und Praxis im Labor erfordert. Ordnungsgemäße Verwendung dieser Technik reduziert die Wahrscheinlichkeit einer bakteriellen oder Pilzinfektionen Kontamination vongenzien, Kultur, Medien und Umweltproben. Aseptische Technik ist auch entscheidend für die Integrität der Daten zu gewährleisten und pflegen die Reinheit des Kultur-Bibliotheken, die sehr selten und schwer zu Kultur Isolate bestehen kann. Kontaminationsquellen in der Laborumgebung gehören luftgetragene Mikroorganismen (einschließlich der Einhaltung von Staub und Fusseln Partikel), Mikroben zu präsentieren, auf den Labor-Bank-Arbeitsbereich oder sterilisierte Gläser oder Ausrüstung und Mikroben aus dem Körper und Haare des Forschers übertragen. Aseptische Technik ist auch eine Sicherheitsmaßnahme, die senkt das Potenzial für die Übertragung von Mikroorganismen an Forscher, was besonders wichtig ist, bei der Arbeit mit Krankheitserregern.

  • Environmental Microbiology

    09:30
    Gramfärbung von Bakterien aus Umweltquellen

    Quelle: Labors von Dr. Ian Pfeffer und Dr. Charles Gerba - Arizona UniversityDemonstrierende Autor: Luisa Ikner

    Das Spektrum der Forschung in Umweltmikrobiologie ist in Umfang und Anwendungspotenzial breit. Ob die Arbeit Tischwaage mit bekannten bakterielle Isolate oder im Feld mit unbekannten bakterielle Isolate Probenahmen Boden oder Wasser, bleibt die Möglichkeit, schnell und visuell erkennen kultivierbare Populationen von Interesse on großer Tragweite zu ökologischen Mikrobiologen auch heute noch mit der Fülle der molekularen Techniken zur Verfügung. Dieses Video zeigt eine solche Technik, bekannt als Gramfärbung.

  • Environmental Microbiology

    10:03
    Visualisierung Bodenmikroorganismen per Kontaktformular schieben Assay und Mikroskopie

    Quelle: Labors von Dr. Ian Pfeffer und Dr. Charles Gerba - Arizona UniversityDemonstrierende Autor: Bradley Schmitz

    Boden umfasst die dünne Schicht an der Erdoberfläche, mit biotischen und abiotischen Faktoren, die dazu, Leben beitragen. Der abiotische Anteil umfasst anorganischer Partikeln bis hin in Form und Größe, die Beschaffenheit des Bodens zu bestimmen. Die biotische Teil beinhaltet Pflanzenreste, Wurzeln, organischen Stoffen Mikroorganismen. Boden Mikrobe Fülle und Vielfalt ist weiträumig, da ein Gramm Boden 107-8 Bakterien, 106-8 Aktinomyceten 105-6 Pilze, 103 Hefe, 104-6 Protozoen, 103-4 Algen und 53 Nematoden enthält. Zusammen bilden die biotischen und abiotischen Faktoren Architekturen um Pflanzenwurzeln, bekannt als der Rhizosphäre, die günstige Bedingungen für Bodenmikroorganismen zu bieten. Biotische und abiotische Faktoren fördern, Leben im Boden. Allerdings tragen sie auch stressig Dynamik, die Mikroben zu begrenzen. Biotischen Stress beinhaltet Wettbewerb zwischen den Leben anzupassen und Umweltbedingungen zu überleben. Zum Beispiel können Mikroben hemmende oder toxische Substanzen zu benachbarten Mikroorganismen Schaden absondern. Penicillium Notatum ist ein berühmt-berüchtigten Pilz, da es Konkurrenz um Nährstoffe reduziert durch die Herstellung einer antimikrobielles, welche Menschen zu ernten, um die

  • Environmental Microbiology

    08:57
    Filamentöse Pilze

    Quelle: Labors von Dr. Ian Pfeffer und Dr. Charles Gerba - Arizona UniversityDemonstrierende Autor: Bradley Schmitz

    Pilze sind Heterotrophe eukaryotische Organismen, und mit Ausnahme von Hefen sind aerob. Sie sind reichlich in Oberböden und sind wichtig für ihre Rolle in der Nährstoffkreisläufe und die Zersetzung von organischen Stoffen und organischen Verunreinigungen. Weiße Fäule Pilze (Phanerochaete Chryosporium) z. B.ldung 1) bekanntermaßen Aromaten zu degradieren. Abbildung 1. Fäulnis auf Birke weiß.

  • Environmental Microbiology

    09:58
    Gemeinschaft DNA-Extraktion von Bakterienkolonien

    Quelle: Labors von Dr. Ian Pfeffer und Dr. Charles Gerba - Arizona UniversityDemonstrierende Autor: Luisa Ikner

    Traditionellen Analysemethoden für mikrobielle Gemeinschaften in Böden sind in der Regel entweder kulturelle Assays Verwendung von Verdünnung und Plattieren Methodik auf selektive und differenzierte Medien oder direkte Graf Assays miteinbezogen. Direkte zählt bieten Informationen über die Gesamtzahl der Bakterien vorhanden, geben keine Auskunft über die Anzahl oder die Vielfalt der Bevölkerung innerhalb der Gemeinschaft. Platte Grafen Aufzählung aller kulturellen oder ausgewählten kulturellen Populationen zu ermöglichen und somit geben Auskunft über die verschiedenen Populationen vorhanden. Da weniger als 1 % der Bodenbakterien leicht kultivierbare sind, bietet kulturelle Informationen jedoch nur ein Teil des Bildes. Der tatsächliche Anteil der Gemeinschaft, die kultiviert werden kann hängt von der gewählten Mittel für kulturelle zählt. Jedes einzelnes Medium wählt für die Bevölkerung, die für diesen bestimmten Medium am besten geeignet sind. In den letzten Jahren haben die Vorteile eines Studiums Gemeinschaft aus Bodenproben extrahierte DNA sichtbar. Dieser Nonculture Ansatz wird gedacht, um mehr repräsentativ für die tatsächliche Gemeinschaft anwesend als kulturbasierte Ansätze. Neben der Bereitstellung von Informationen über die Arten der Bevölkerung vorhanden, kann dieser Ansatz auch über ihr

  • Environmental Microbiology

    13:33
    Erkennen von ökologischen Mikroorganismen mit der Polymerase-Kettenreaktion und Gelelektrophorese

    Quelle: Labors von Dr. Ian Pfeffer und Dr. Charles Gerba - Arizona UniversityDemonstrierende Autor: Bradley Schmitz

    Polymerase-Kettenreaktion (PCR) ist eine Technik verwendet, um Mikroorganismen zu erkennen, die in Boden, Wasser und atmosphärischen Umgebungen vorhanden sind. Durch die Verstärkung bestimmte Abschnitte der DNA, kann PCR Detektion und Identifizierung von Ziel Mikroorganismen bis zu den Arten, Dehnung und Serovar/Pathovarbene erleichtern. Die Technik kann auch verwendet werden, um ganze Gemeinden von Mikroorganismen in Proben zu charakterisieren. Die Kultivierung von Mikroorganismen im Labor mit speziellen Wachstumsmedien ist eine seit langem etablierte Technik und bleibt im Einsatz für die Detektion von Mikroorganismen in Umweltproben. Viele Mikroben in der natürlichen Umwelt zu Lebzeiten, geringe Stoffwechselaktivität und/oder Verdoppelung Mal erhalten und sind somit als lebensfähig aber nicht kultivierbarer Organismen (VBNC) bezeichnet. Kultur-basierte Techniken allein kann diese Mikroben nicht erkennen und daher nicht zur Verfügung, stellen einer gründlichen Bewertung der mikrobiellen Populationen in Proben. Die Verwendung der PCR ermöglicht die Erkennung von kultivierbaren Mikroorganismen, VBNC Organismen, und diejenigen, die nicht mehr am Leben oder aktiv, wie die Verstärkung der genetischen Sequenzen nicht in der Regel die Voranreicherung von Mikroorganismen erfordern in Umweltproben. PCR

  • Environmental Microbiology

    12:03
    RNA-Analyse von Umweltproben mittels RT-PCR

    Quelle: Labors von Dr. Ian Pfeffer und Dr. Charles Gerba - Arizona UniversityDemonstrierende Autor: Bradley Schmitz

    Reverse Transkription-Polymerase-Kettenreaktion (RT-PCR) beinhaltet den gleichen Prozess wie konventionelle PCR-Radsport Temperatur um Nukleinsäuren. Jedoch während konventionelle PCR nur Deoxyribonucleic Säuren (DNA) verstärkt, ermöglicht RT-PCR die Verstärkung der Säuren Ribonukleinsäure (RNA) durch die Bildung vonentären DNA (cDNA). Dies ermöglicht RNA-basierten Organismen gefunden in der Umgebung zu analysierten nutzt Methoden und Technologien, die für DNA bestimmt werden. Viele in der Umgebung gefundenen Viren verwenden RNA als ihr genetisches Material. Verschiedene RNA-basierten virale Erreger, wie Norovirusund Indikator-Organismen, wie z. B. Paprika mild Mottle Virus (PMMoV), haben keine Kultur-basierte Nachweisverfahren für die Quantifizierung. Um auf das Vorhandensein dieser RNA-Viren in Umweltproben aus Erde, Wasser, Landwirtschaft, etc.zu erkennen, setzen molekulare Tests auf RT-PCR, RNA in DNA umzuwandeln. Ohne RT-PCR wäre Mikrobiologen nicht in der Lage, Tests und Forschung zahlreiche RNA-basierten Viren, die Risiken für die Gesundheit von Mensch und Umwelt darstellen. RT-PCR kann auch als Werkzeug eingesetzt werden, um mikrobielle Aktivität in die Umwelt zu messen. Boten-RNA (mRNA) ist die einsträngige Vorlage für Protein Übersetzung, und messen die Hö

  • Environmental Microbiology

    09:56
    Quantifizierung der ökologischen Mikroorganismen und Viren mit qPCR

    Quelle: Labors von Dr. Ian Pfeffer und Dr. Charles Gerba - Arizona UniversityDemonstrierende Autor: Bradley Schmitz

    Quantitative Polymerase-Kettenreaktion (qPCR), auch bekannt als Real-Time PCR ist eine weit verbreitete molekulare Technik zum Auflisten von Mikroorganismen in der Umwelt. Vor dieser Ansatz war die Quantifizierung von Mikroorganismen beschränkt sich weitgehend auf klassische Kultur-basierte Techniken. Jedoch dieKultivierung von Mikroorganismen aus Umweltproben besonders schwierig sein kann, und es wird in der Regel gehalten, die so wenig wie 1 bis 10 % der Mikroorganismen in Umweltproben nachweisbar mit diesen Techniken sind. Das Aufkommen der qPCR Umweltmikrobiologie Forschung hat daher erweiterte Bereich stark dadurch, dass für die genauere Bestimmung der Konzentration von Mikroorganismen wie z. B. die krankheitsverursachenden Erregern in Umweltproben. Eine wichtige Einschränkung der qPCR als angewandte mikrobiologische Technik ist jedoch, dass lebende, lebensfähige Populationen aus inaktiv oder nicht-lebenden Populationen unterscheiden lassen. Dieses Video veranschaulicht die Verwendung der qPCR, Paprika mild Mottle Virus aus einer ökologischen Wasserprobe zu erkennen.

  • Environmental Microbiology

    08:16
    Wasser Qualitätsanalyse über die Indikator-Organismen

    Quelle: Labors von Dr. Ian Pfeffer und Dr. Charles Gerba - Arizona UniversityDemonstrierende Autor: Luisa Ikner

    Wasser-Qualitätsanalyse überwacht anthropogener Einflüsse z. B. Nährstoffe, Schadstoffe, Krankheitserreger und andere Komponente, die das Wasser Integrität als Ressource auswirken können. Fäkale Verunreinigungen trägt mikrobielle Krankheitserreger, die Pflanze, Tier und Mensch mit Krankheit oder Krankheit bedrohen. Steigenden nforderungen und strengen Qualitätsmaßstäben verlangen, dass die Wasserzufuhr für Mensch oder Umwelt Ressourcen gering pathogene Ebenen überwacht werden. Überwachung jeder Krankheitserreger fäkalen Verschmutzung zugeordnet ist jedoch nicht zumutbar, wie Labortechniken umfangreiche Arbeit, Zeit und Kosten beinhalten. Erkennung für Indikatororganismen bietet daher eine einfache, schnelle und kostengünstige Technik zur Überwachung der Erreger mit unhygienischen Bedingungen verbunden.

  • Environmental Microbiology

    10:57
    Isolierung von fäkalen Bakterien aus Wasserproben durch Filtration

    Quelle: Labors von Dr. Ian Pfeffer und Dr. Charles Gerba - Arizona UniversityDemonstrierende Autor: Luisa Ikner

    Die Qualität des Wassers für den Einsatz in Landwirtschaft, Freizeit- und inländischen Einstellungen bestimmt ist von großer Bedeutung wegen des Potentials für den Ausbruch von Wasser übertragenen Krankheit. Mikrobielle Mittel in solche Ereignisse verwickelt sind Parasiten, Bakterien und Viren, die Schuppen sind in hohenzahlen in den Kot von infizierten Menschen und Tieren. Übertragung auf neue und anfällig für Hosts kann dann über den fäkal-oralen Weg nach Verschlucken von kontaminiertem Wasser auftreten. Daher ist die Fähigkeit, Wasser-Quellen auf das Vorhandensein von pathogenen Mikroorganismen überwachen erhebliche zur Sicherstellung der öffentlichen Gesundheit. Durch die schiere Anzahl und Vielfalt potentieller fäkal-Oral-Erreger, die in Wasser und deren Variable Konzentrationen vorhanden sein können, ist es unpraktisch und teuer, um direkt für jeden einzelnen von ihnen in regelmäßigen Abständen zu überprüfen. Deshalb beschäftigen die mikrobiologische Assays für die Überwachung der Wasserqualität coliforme Indikatorbakterien. Coliformen umfassen, im Teil, der normale Darmflora von warmblütigen Säugetieren sind apathogen und sind konsequent in den Kot ausgeschieden. Daher bedeutet der Nachweis von coliformen Bakterien im Wasser, dass eine fäkale-Release stattgefunden, und schädliche pathoge

  • Environmental Microbiology

    09:16
    Erkennung von Bakteriophagen in Umweltproben

    Quelle: Labors von Dr. Ian Pfeffer und Dr. Charles Gerba - Arizona UniversityDemonstrierende Autor: Alex Wassimi

    Viren sind eine einzigartige Gruppe von biologischen Einheiten, die eukaryotische und prokaryotische Organismen zu infizieren. Sie sind obligate Parasiten, die keine metabolische Kapazität, und um zu replizieren, setzen auf Host-Stoffwechsel, virale Drehteile in Wirtszellen selbst zusammensetzen.

    Viren sindultramikroskopischer – zu klein, um mit dem Lichtmikroskop nur mit größerer Auflösung des Elektronenmikroskops sichtbar angezeigt werden. Ein Viruspartikel besteht aus einer Nukleinsäure-Genom, entweder DNA oder RNA, umgeben von einem Protein-Mantel, bekannt als ein Kapsid, bestehend aus Protein-Untereinheiten oder Capsomers. In einigen komplexeren Viren das Kapsid wird von einer zusätzlichen Lipid Hülle umgeben, und einige haben Spike-ähnliche Oberfläche Anhängsel oder Schwänzen. Enterischen Viren sind Viren, die den Darm-Trakt von Menschen und Tieren anstecken genannt. Sie werden im Kot ausgeschieden und von häuslichem Abwasser isoliert werden können. Viren, die Bakterien infizieren werden Bakteriophagen genannt, und die coliforme Bakterien infizieren, werden genannt Coliphages (Abbildung 1). Die Phagen coliforme Bakterien sind überall gefunden, dass coliforme Bakterien gefunden werden. Abbildung 1. Coliphage T

  • Environmental Microbiology

    10:56
    Kultivierung und Auflisten von Bakterien aus Bodenproben

    Quelle: Labors von Dr. Ian Pfeffer und Dr. Charles Gerba - Arizona UniversityDemonstrierende Autoren: Bradley Schmitz und Luisa Ikner

    Oberböden sind eine heterogene Mischung von anorganischen und organischen Partikeln, die sekundäre Form Aggregate kombinieren. Innerhalb und zwischen den Aggregaten sind Hohlräume oder Poren, die visuell beide enthalten Luft und Wasser. Diese Bedingungen stellen ein ideales Ökosystem für Bakterien, so alle Böden große Populationen von Bakterien, in der Regel mehr als 1 Million pro Gramm Boden enthalten. Bakterien sind die einfachsten von Mikroorganismen, bekannt als Prokaryoten. Innerhalb dieser prokaryotische Gruppe sind die faserigen Mikroben Aktinomyceten genannt. Aktinomyceten sind tatsächlich Bakterien, aber sie gelten häufig als eine einzigartige Gruppe innerhalb der Klassifikation von Bakterien wegen ihrer faserigen Struktur besteht aus mehrere Zellen aneinandergereiht, Form Hyphen. Dieses Experiment verwendet Glycerin Fall Medien, die auswählen für gelangte Kolonien, während Verdünnung und Beschichtung. Aktinomyceten sind in der Regel etwa 10 % der gesamten Bakterienpopulation. Bakterien und Actinomyceten sind in jeder Umgebung auf der Erde gefunden, aber die Fülle und Vielfalt dieser Mikroben im Boden ist beispiellos. Diese Mikroben sind auch Voraussetzung für menschliches Leben und beeinflussen, was die Leute Essen, trinken, atmen oder berühren. Darüber hinaus gibt

  • Environmental Microbiology

    12:22
    Bakterielle Wachstum Kurvenanalyse und seine Umweltanwendungen

    Quelle: Labors von Dr. Ian Pfeffer und Dr. Charles Gerba - Arizona UniversityDemonstrierende Autor: Luisa Ikner

    Bakterien gehören zu den am häufigsten vorkommenden Lebensformen auf der Erde. Sie sind in jedem Ökosystem gefunden und sind von entscheidender Bedeutung für den Alltag. Zum Beispiel Bakterien beeinflussen, was die Leute Essen, trinken und atmen, und es gibt tatsächlich mehr bakterielle Zellen im Körper einer Person alsrzellen. Aufgrund der Bedeutung von Bakterien ist es vorzuziehen, bestimmte Arten von Bakterien im Labor zu untersuchen. Dazu werden Bakterien unter kontrollierten Bedingungen angebaut, in Reinkultur, was bedeutet, dass nur eine Art von Bakterium erwogen wird. Bakterien wachsen schnell in Reinkultur, und Zellzahlen in kurzer Zeit dramatisch zunehmen. Durch die Messung der Rate der Zellpopulation zu erhöhen, im Laufe der Zeit eine "Wachstumskurve" entwickelt werden. Dies ist wichtig, wenn mit dem Ziel, nutzen oder impfen bekannte Nummern des bakteriellen Isolats, zum Beispiel um Pflanzenwachstum zu verbessern, die biologischen Abbau giftiger organischer Stoffe oder Antibiotika oder andere natürliche Produkte im industriellen Maßstab zu produzieren.

  • Environmental Microbiology

    09:28
    Algen-Enumeration über kultivierbarer Methodik

    Quelle: Labors von Dr. Ian Pfeffer und Dr. Charles Gerba - Arizona UniversityDemonstrierende Autor: Bradley Schmitz

    Algen sind eine sehr heterogene Gruppe von Mikroorganismen, die eine Gemeinsamkeit, nämlich den Besitz der photosynthetische Pigmente haben. In der Umgebung können Algen für Schwimmbad-Besitzer Probleme durch den Anbau von im Wasser. Algen können auch Probleme verursachen, in den Gewässern wie Seen und Stauseen, durchnblüten, die Giftstoffe freisetzen. In jüngerer Zeit, werden Algen als neuartige Energiequellen über Algen Biokraftstoffe evaluiert. Blau - grüne Algen sind eigentlich Bakterien als Cyanobakterien eingestuft. Cyanobakterien nicht nur Photosynthese, sondern haben auch die Fähigkeit, Stickstoff aus der Atmosphäre zu beheben. Andere Algen sind eukaryotische, von einzelligen Organismen bis hin zu komplexen mehrzelligen Organismen wie Algen. Dazu gehören die grünen Algen, die Euglenoids der Dinoflagellaten, golden Braunalgen, Kieselalgen, die Braunalgen und die Rotalgen. In Böden, Algen Populationen sind häufig 106 pro Gramm. Diese Zahlen sind niedriger als die entsprechenden Zahlen für Pilze, Bakterien und Actinomyceten vor allem, weil das Sonnenlicht für die Photosynthese benötigt weit unterhalb der Bodenoberfläche nicht durchdringen kann. Da Algen phototrophe sind, können Energiegewinnung aus Photosynthese und Carbon für Biomasse aus Kohlendioxid, sie im Wachstumsmedium

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