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Artículo de método

La eliminación de materiales exógenos de la parte exterior de congelados Núcleos para Investigar la antigua comunidades biológicas albergaba el interior

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DOI:

10.3791/54091

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3 de julio de 2016

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En este artículo

Resumen

La criosfera ofrece acceso a los organismos conservados que persistieron en las condiciones ambientales del pasado. Un protocolo se presentará a recoger y descontaminar los núcleos de permafrost de suelos y hielo. La ausencia de colonias exógenos y el ADN sugiere que los microorganismos detectados representan el material, en lugar de la contaminación de la perforación o de procesamiento.

Resumen

La criosfera ofrece acceso a organismos preservados que persistieron en condiciones ambientales pasadas. De hecho, estos materiales congelados podrían reflejar las condiciones durante vastos períodos de tiempo y la investigación de los materiales biológicos albergados en su interior podría proporcionar información sobre los entornos antiguos. Para analizar adecuadamente estos ecosistemas y extraer información biológica significativa de los suelos congelados y el hielo, es necesario recolectar y procesar adecuadamente las muestras congeladas. Esto es especialmente crítico para los análisis microbianos y de ADN, ya que las comunidades presentes pueden ser muy diferentes de las modernas. Aquí, se presenta un protocolo para recolectar y descontaminar con éxito núcleos congelados. Tanto la ausencia de las colonias utilizadas para dopar la superficie exterior como el ADN exógeno sugieren que descontaminamos con éxito los núcleos congelados y que los microorganismos detectados procedían del material, en lugar de la contaminación de la perforación o el procesamiento de los núcleos.

Introducción

La criosfera (por ejemplo, los suelos de permafrost, características hielo, nieve glacial, firn y hielo) ofrece una visión de qué tipos de organismos persistido en las condiciones ambientales del pasado. Dado que estos sustratos pueden ser de decenas a cientos de miles de años de antigüedad, sus comunidades microbianas, cuando se conservan congeladas desde el depósito, reflejar las condiciones ambientales antiguos. Para analizar adecuadamente estos ecosistemas y extraer información biológica significativa de los suelos congelados y el hielo, la correcta recogida y procesamiento de las muestras congeladas es necesario. Esto es de suma importancia que las proy....

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Protocolo

1. Equipo de Preparación y Core Collection permafrost

  1. la preparación del equipo y la recogida de muestras de campo y equipo de conservación
    1. Montar la barrena para la recogida de muestras insertando el adaptador de unidad en la parte superior del barril y la rotación de la palanca para bloquearlo en su sitio. Pin el tubo adaptador en el adaptador de la unidad y el pin del motor sobre el anillo adaptador. Inserte los cortadores en el cañón.
    2. Llevar trajes ligeros Los guantes de nitrilo, y máscaras para reducir la contaminación de las muestras. Use protección para los oídos y un casco de seguridad al entrar en el túnel del permafrost

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Resultados

El método presentado podría ser utilizado para la descontaminación de muestras congeladas recogidas de varios ambientes criosfera, de hielo glacial a permafrost. A continuación, presentamos los datos recogidos específicamente a partir de muestras de hielo y permafrost recogidos de la Investigación Centro de Ingeniería y Desarrollo - Regiones de Investigación Fría y Laboratorio de Ingeniería (ERDC-CRREL) permafrost túnel situado en Fox, AK (Figura 1A y 1B).

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Discusión

La criosfera ofrece acceso a los organismos conservados que persistieron en las condiciones ambientales del pasado. A pesar de los taxones recuperado puede no representar la comunidad histórica completa, los recuperados a partir del análisis de las muestras de hielo y glaciares de permafrost es posible obtener valiosa información histórica acerca seleccione un intervalo de tiempo de 15-16. Por ejemplo, la información biológica significativa ha sido elaborado a partir de estudios que investigan la actividad an.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Este trabajo fue financiado a través del Centro de Investigación y Desarrollo de Ingenieros del Ejército de EE. UU., Oficina del Programa de Investigación Básica. El permiso para publicar esta información ha sido concedido por el Jefe de Ingenieros.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Establecimiento deInvestigación de Nieve, Hielo y Permafrost (SIPRE), Fairbanks, AK
70% de isopropanolWalmart551116880
95% de alcohol etílico (desnaturalizado) Fisher Scientific, Pittsburgh, PAA407-4
Solución de descontaminación de ADN, DNA AwayMolecular Bio-Products, Inc., San Diego, CA7010
Solución de descontaminación de RNasa, RNase AwayMolecular Bio-Products, Inc., San Diego, CA 7002
Trajes de trabajo ligeroKimberly-Clark Professional, Roswell, GA10606
Guantes de nitriloFisher Scientific, Pittsburgh, PAFFS-700
Curad, WalgreensCUR3845
Bolsas de muestras estériles Nasco, Fort Atkinson, WIB01445
Hoja de micrótomo de acero B-Sharp Microknife, Wake Forest, NC
Estante de metalfabricado en CRREL, Hanover, NH
TrayHandy Paint Products, Chanhassen, MN7500-CC
Papel de aluminioWestern Plastics, Temecula, CA
Botella de 500 ml con 0.22  μ m FiltroCorning, Corning, NY430513
Serratia marcescensATCC, Manassas, VA17991
Campana de bioseguridadNuAire, Plymouth, MNNU-425-400
Placa de PetriFisher Scientific, Pittsburgh, PAFB0875712
ATCC Agar 181- TriptonaAcros Organics, NJ61184-5000
ATCC Agar 181- GlucosaFisher Scientific, Pittsburgh, PABP381-500
ATCC Agar 181- Extracto de levaduraFisher Scientific, Pittsburgh, PABP1422-500
ATCC Agar 181- Fosfato dipotásicoJT Baker, Phillipsburg, NJ3252-01
ATCC Agar 181- AgarDifco, Sparks, MD214530
NanoDrop 2000 EspectrofotómetroUV VisThermo Fisher Scientific, Wilmington, DE
Lightcycler 480 SystemRoche Molecular Systems, Inc., Indianápolis, IN
em>Halobacterium salinarumAmerican Type Culture Collection (ATCC), Manassas, VA
em>Pseudomonas fluorescensAmerican Type Culture Collection (ATCC), Manassas, VA
Kit de aislamiento de ADN microbianoMoBio Laboratories, Carlsbad, CA12224-50
Protección auditivaElvexEP-201
Casco Kimwipes
Kimberly-Clark Professional, Roswell, GA34705
Lana de vidrioPyrex430330
Regla
pesaje Lata Fisher Scientific, Pittsburgh, PA08-732-100
Cloruro de sodioSigma Aldrich, St Louis, MOS-9625
Cloruro de potasioJT Baker, Phillipsburg, NJ3040-04
Fosfato de potasio, monobásicoJT Baker, Phillipsburg, NJ  3246-01
Fosfato de potasio, dibásicoJT Baker, Phillipsburg, NJ3252-01
Fosfato de sodio dibásico, anhidroFisher Scientific, Pittsburgh, PABP332-500
Tubos de centrífuga de 50 ml Corning, Corning, NY4558
Tubos de microcentrífuga de 2 ml MoBioLaboratories, Carlsbad, CA1200-250-T
Tubos de perlas de cerámica de 2 ml (1.4  mm)MoBio Laboratories, Carlsbad, CA13113-50
ScoopulaThermo Fisher Scientific, Wilmington, DE1437520
BalanceOhaus, Parsippany, NJE12130
Dietilpirocarbonato (DEPC)Sigma Aldrich, St Louis, MOD5758
Hexadeciltrimetilammoniabromuro (CTAB) Acros Organics, NJ22716-5000
Polietilenglicol 8000 Sigma Aldrich, St Louis, MOP5413-1KG
Alcohol fenol-cloroformo-isoamílico (25:24:1) (pH 8) Fisher Scientific, Pittsburgh, PABP1752-400
CentrífugaEppendorf, Hauppauge, NY5417R
Cloroformo-alcohol isoamílico (24:1)Sigma Aldrich, St Louis, MOC0549-1PT
TE BufferAmbion (Thermo Fisher), Wilmington, DEAM9860
PipetsRainin, Woburn, MAPipet Lite XLS, 2, 10, 200 y 1,000 µ l pipetas
Puntas de pipetaRainin, Woburn, MARainin LTS preesterilizadas, baja retención, puntas filtradas, 10, 20, 200, 1.000  y micro; l
Vortexor, Bohemia, NYG-560
Adaptador de vórticeMoBio Laboratories, Carlsbad, CA13000-V1
Botella transparenteCorning, Corning, NYC1395500
Amber Bottle Corning, Corning, NY
Filtros de tapa de botella, 0.22  y micro; mCorning, Corning, NY 430513
Jeringa de 60 mlBecton, Dickenson and Company, Franklin Lakes, NJBD 309653
Filtros de jeringa Millex, 0,22 μ mEMD Millipore, Billerica, MASLGV033RB 70
% EtanolFisher Scientific, Pittsburgh, PABP2818-500diluido y esterilizado por filtro
Horno Isotemp 100 LFisher Scientific, Pittsburgh, PA151030511
Esparcidor de célulasFisher Scientific, Pittsburgh, PA08-100-10
Asas de inoculación desechablesFisher Científico, Pittsburgh, PA22-363-602
Mascarillas antivirales << de Industrias científicas de C5135250

Referencias

  1. Intergovernmental Panel on Climate Change. Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Solomon, S., et al. , Cambridge University Press. Cambridge, United Kingdom. (2007).
  2. Marchenko, S., Romanovsky, V., Tipenko, G. Numerical Modeling of Spatial Permafrost Dynamics in Alaska. Proc. Ninth Int. Conferen. Permafr. University of Alaska Fairbanks, 29, 1125-1130 (2008).
  3. Intergovernmental Panel on Climate Change.

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Reimpresiones y permisos

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