Name: Çevre Kirliliğini Ele Almak için Ekstremofilik Mikroorganizmaların Biyoprospektifi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-12-30T16:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 20 s
Description: Keşfedin ağır metal dirençli mikroorganizmaların izolasyon yöntemini jeotermal kaynaklardan biyosensör ve biyoremediasyon uygulamaları için. Bu protokol çevre izleme çalışmalarına katkı sağlar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Bu çalışma ERA-NET Cofund MarTERA: "FLAshMoB: Functional Amiloid Chimera for Marine Biosensing", PRIN 2017-PANACEA CUP:E69E19000530001 ve GoodbyWaste: Obtain GoodbyWaste: Obtain GOOD products-exploit BY-products-reduce WASTE, MIUR 2017-JTNK78.006, İtalya tarafından desteklenmiştir. Jeotermal alanın tanımlanması ve karakterizasyonu için Dr. Monica Piochi ve Dr. Angela Mormone'ye (Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione di Napoli Osservatorio Vesuviano, İtalya) teşekkür ederiz.

1. Jeotermal alanlardan mikroorganizmaların örneklenmesi
<ol><li>İstenilen sıcaklık ve pH'a sahip yerleri kriter olarak kullanarak örnekleme için yeri seçin. Fiziksel parametreleri, seçilen havuzlara veya çamurlara yerleştirerek dijital bir termokupl probu ile ölçün.</li>
	<li>20 g toprak örneği toplayın (bu durumda, Pisciarelli Solfatara'nın hidrotermal bölgesindeki çamurdan), sterilize edilmiş bir kaşıkla toplayın. Seçilen her site için en az iki örnek alın.</li>
	<li>Numuneleri 50 mL steril polipropilen tüplere koyun ve hemen kapatın.</li>
	<li>Dijital termokupl probu ile pH ve sıcaklığı doğrudan numune alma sahasına yerleştirerek ölçün. Kullandıktan sonra, probu deiyonize su ile dikkatlice durulayın.</li>
</ol>2. Ağır metale dirençli mikroorganizmaların izolasyonu
NOT: 2.1-2.7 arasındaki adımları steril bir biyolojik başlık altında gerçekleştirin.
<ol><li>Toplanan her numunenin 2 gramını, HCl veya NaOH ilavesiyle pH'ın 4 veya 7'ye ayarlandığı 50 mL'lik taze hazırlanmış Luria-Bertani ortamına (LB) aşılayın.</li>
	<li>Numuneleri, numune alma sahasının aynı sıcaklığında ve ±5 °C'de (Pisciarelli numuneleri için 55 °C ve 60 °C), sıcaklık kontrollü bir yörüngesel çalkalayıcıda 24 saat boyunca 180 rpm'lik bir sarsıntı hızıyla inkübe edin.</li>
	<li>LB agar (pH 4 veya pH 7) üzerinde yetiştirilen numunelerin 200 μL'lik plakası ve 55 °C veya 60 °C'de 48 saat boyunca statik durumda inkübe edilir.</li>
	<li>Tek kolonileri izole edin ve çizgi kaplama döngülerini (adım 2.3 ve 2.4) en az üç kez tekrarlayın.</li>
	<li>-80 °C dondurulmuş hücre stokları hazırlamak için, kültürleri gece boyunca (AÇIK) büyütün ve yetiştirilen hücrelere% 20 gliserol ekleyin (1 mL'lik son hacimde); hızlı dondurma için aseton ve kuru buz karışımı kullanın.</li>
	<li>Bir gliserol stoğundan bir inokülum hazırlamak için, 50 mL LB (pH 4 veya pH 6) içinde 50 μL aşılayın ve 180 rpm AÇIK'ta orbital çalkalayıcıda 55 ° C veya 60 ° C'de inkübe edin.</li>
	<li>Bir büyüme profili elde etmek için, bir ön kültürü (adım 2.6'dan elde edilen) 10 mL LB (pH 4 veya pH6 ) içinde 0.1 OD 600 nm'ye kadar seyreltin, hücreleri yörüngesel çalkalayıcıda 16 saat boyunca 55 ° C veya 60 ° C'de büyütün ve OD600 nm'yi 30 dakikalık aralıklarla ölçün.</li>
	<li>Adım 2.7'de elde edilen verilerden, X ekseninde zaman (min) ve Y ekseninde OD600 nm ile bir büyüme eğrisi oluşturun.</li>
	<li>Adım 2.7 ve 2.8'de açıklanan aynı büyüme eğrisini gerçekleştirin, ancak laboratuvar koşulları için en uygun pH'ı belirlemek üzere kültür ortamının pH'ını (± 1 birim) (örneğin, pH 4'te yetiştirilen numuneler için pH 3 ve 5) değiştirin.</li>
</ol>3. Mikrobiyal izolatların tanımlanması
<ol><li>Genomik DNA'nın hazırlanması<ol>
<li>Gliserol stoğundan çizgilenen izolatı 50 mL LB ortamında (pH 4 veya pH 6) aşılayın ve 180 rpm AÇIK'ta 55 ° C veya 60 ° C'de bir yörüngesel çalkalayıcıda büyüyün.</li>
		<li>ON kültürünü 5000 x g'da 10 dakika boyunca santrifüjleme ile hasat edin. Süper natantı atın.</li>
		<li>Kullanımdan hemen önce 20 mM Tris-HCl pH 8.0, 2 mM EDTA,% 1.2 Triton X-100 ve lizozim (20 mg / mL) içeren 10 mL bakteri lizis tamponu hazırlayın.</li>
		<li>Peleti 180 μL bakteri lizis tamponunda yeniden askıya alın. 37 °C'de 30 dakika kuluçkaya yatırın.</li>
		<li>Genomik DNA'yı çıkarmak için bir Genomik DNA Saflaştırma kiti (Malzeme Tablosu) tarafından belirtilen yönergeleri izleyin.</li>
		<li>Ekstrakte edilen genomik DNA'yı ve saflığını UV-Vis ölçümü ile ölçün. Saflık için -OD 260/280 nm ve OD 260/230 nm oranlarını belirleyin.</li>
		<li>Her bir numunenin 200 ng'sini % 0.8'lik bir agaroz jeli üzerine yükleyerek ve boyut dağılımını yüksek ağırlıklı bir moleküler belirteçle karşılaştırarak genomik DNA'nın bütünlüğünü değerlendirin.</li>
		<li>ABD Ulusal Biyoteknoloji Bilgi Merkezi'nin (NCBI) nükleotid veritabanında bulunanlarla elde edilen dizinin (1000 bp) 16S rRNA fragmanının hazırlanması, dizilenmesi ve karşılaştırmalı analizini harici bir hizmete komisyon33.</li>
	</ol>
</li>
	<li>16S rRNA diziliminin verilerini doğrulamak için, sindirilmiş kromozomal DNA üzerinde otomatik ribotipleme de yapın (harici hizmet, Malzeme Tablosu).</li>
	<li>Tür tanımlamasının sadece ribotipleme verileriyle belirlenemediği durumlarda, yağ asidi tanımlaması için bir MALDI-TOF MS analizi yaptırın.</li>
	<li>Tanımlanan cinsin filogenetik analizini yapmak için, BLASTn34 ile izolatın 16S rRNA dizisini analiz edin. CLUSTAL Omega35 kullanılarak çoklu dizi hizalaması oluşturmak için %99 ile %97 arasında kimliğe sahip diziler kullanılmalıdır. Varsayılan ClustalW2 (Basit Filogeni) seçeneğini kullanarak komşu birleştirme ağacı oluşturun.</li>
</ol>4. Ağır metallere ve antibiyotiklere duyarlılık
<ol><li>İzolatın bir gliserol stoğundan aşılanması (bkz. adım 2.5) ve daha önce belirlenen optimal pH ve sıcaklık koşulları altında 200 mL LB içinde büyütün.</li>
	<li>Her bir ön kültürü, artan konsantrasyonlarda ağır metal içeren 5 mL LB ortamında (uygun pH'ta)0,1 OD 600 nm'de seyreltin. Konsantrasyonlar ağır metaller için 0.01-120 mM arasında değişmektedir [As (V), As (III), Cd (II), Co (III), Cr (VI), Cu (II), Hg (II), Ni (II), V (V)] veya antibiyotikler için 0.5-1 mg / mL [Ampisilin, Basitrasin, Kloramfenikol, Siprofloksasin, Eritromisin, Kanamisin, Streptomisin, Tetrasiklin ve Vankomisin].</li>
	<li>Ağır metal ve antibiyotik tedavilerini ayrı ayrı yapın. 50 mL'lik bir polipropilen tüp kullanın ve hücreleri, her koşul / tedavi için 55 ° C'de 180 rpm veya 16 saat boyunca 60 ° C'de sallama hızına sahip sıcaklık kontrollü bir orbital çalkalayıcıda büyütün.</li>
	<li>Mikrobiyal büyümenin gerçekleşmediği tüplerdeki konsantrasyon değerlerini tanımlayarak, yani 16 saat sonra hücre büyümesini tamamen inhibe eden değerleri belirleyerek antibiyotikler veya ağır metaller için Minimum İnhibitör Konsantrasyonu (MIC) hesaplayın.</li>
	<li>LB-agar plakalarında (uygun pH ve sıcaklıkta) MIC olarak kabul edilen değerde yetiştirilen kültürün 200 μL'sini kaplayarak ve ON inkübasyonundan sonra kolonilerin varlığını doğrulayarak konsantrasyonun inhibitör olduğunu ve hücreler için ölümcül olmadığını kontrol edin. NOT: LB agar plakasındaki kültür 4 ° C'de sadece birkaç hafta boyunca canlı olduğundan, izolatları daha uzun süre korumak için gliserol stokları -80 ° C'de hazırlandı ve saklandı. MIC tayini için, bağımsız kültürler kullanılarak en az üç bağımsız replikasyon gerçekleştirildi. Standart sapma üçlü deneyler arasında hesaplandı.</li>
</ol>

Yazarlar çıkar çatışması olmadığını beyan ederler.

Kaplıcalar, eşit derecede çeşitli metabolik kapasitelere sahip kullanılmayan mikrobiyom çeşitliliği içerir12. Ağır metalleri daha az toksik bileşiklere verimli bir şekilde dönüştürebilen mikroorganizmaların izolasyonu için stratejilerin geliştirilmesi10, dünya çapında artan ilgi alanına sahip bir araştırma alanını temsil etmektedir. Bu yazıda, toksik kimyasallara direnme kabiliyetine sahip mikropların taranması ve izolasyonu için kolaylaştırılmış bir yaklaşım tanımlanmaktad...

Gezegenimizdeki aşırı ortamlar, sert koşulları (yani sıcaklık, pH, tuzluluk, basınç ve ağır metalleri) tolere edebilen mükemmel mikroorganizma kaynaklarıdır1,2, İzlanda, İtalya, ABD, Yeni Zelanda, Japonya, Orta Afrika ve Hindistan, en iyi tanınan ve çalışılan volkanik alanlar 3,4,5,6,7,8,9 . Termofiller zorlu ortamlarda 45 °C ila 80 °C 10,11,12 arasındaki sıcaklıklarda evrimleşmiştir. Arkeal veya bakteri krallıklarına ait termofilik mikroorganizmalar, biyoçeşitliliğin, filogenezin incelenmesi ve endüstriyel uygulamalar için özel biyomoleküllerin üretimi için bir rezervuardır 13,14,15,16. Gerçekten de, son yıllarda, küresel pazardaki sürekli endüstriyel talep, ekstremofillerin ve termozimlerin çeşitli biyoteknolojik alanlardaki çeşitlendirilmiş uygulamaları için sömürülmesini teşvik etmiştir 17,18,19.
Organizmaların konsorsiyumlarda yaşadığı kaplıcalar, zengin biyolojik çeşitlilik kaynaklarıdır, bu nedenle mikrobiyal ekolojiyi incelemek için çekici bir yaşam alanını temsil eder20,21. Dahası, bu volkanik metal bakımından zengin alanlar, hayatta kalmak ve ağır metallerin varlığına uyum sağlamak için tolerans sistemleri geliştiren mikroorganizmalar tarafından yaygın olarak kolonize edilir22,23 ve bu nedenle biyojeokimyasal döngülerine aktif olarak katılırlar. Günümüzde, ağır metaller insanlar ve çevre için öncelikli kirleticiler olarak kabul edilmektedir. Ağır metale dirençli mikroorganizmalar, metalleri dönüştürerek ve ekosistemlerini yeniden şekillendirerek çözündürebilir ve çökeltebilir24,25. Ağır metal direncinin moleküler mekanizmalarının anlaşılması, yeni yeşil yaklaşımların geliştirilmesinin aciliyeti için sıcak bir konudur26,27,28. Bu bağlamda, yeni toleranslı bakterilerin keşfi, çevresel biyoremediasyon için yeni stratejiler geliştirmenin başlangıç noktasını temsil etmektedir24,29. Mikrobiyolojik prosedürler yoluyla hidrotermal ortamları keşfetme ve ağır metal toleransını destekleyen gen (ler) in rolü hakkındaki bilgileri artırma çabalarına eşlik ederken, İtalya'daki Campi Flegrei'nin kaplıca bölgesinde mikrobiyal bir tarama yapıldı. Bu ağır metal bakımından zengin ortam, mevsimsellik, yağış ve yeraltı jeolojik hareketlerine bağlı olarak pH ve sıcaklıkta değişken olan güçlü bir hidrotermal aktivite, fumarol ve kaynar havuzlar gösterir30. Bu perspektifte, Campi Flegrei'nin Pisciarelli bölgesinden Geobacillus stearothermophilus GF16 31 (izolat 1 olarak adlandırılır) ve Alicyclobacillus mali FL1832 (izolat2 olarak adlandırılır) gibi ağır metallere dirençli bakterileri izole etmenin uygulaması kolay ve etkili bir yolunu açıklıyoruz.

<table><tbody><tr><td>Ampisilin</td><td>Sigma Aldrich</td><td>A9393</td><td></td></tr><tr><td>Aura Mini</td><td>bio hava sclr</td><td></td><td>Biyolojik başlık</td></tr><tr><td>Basitrasin</td><td>Sigma Aldrich</td><td>B0125</td><td></td></tr><tr><td>Kadmiyum klorür</td><td>Sigma Aldrich</td><td>202908</td><td></td></tr><tr><td>Kloramfenikol</td><td>Sigma Aldrich</td><td>C0378</td><td></td></tr><tr><td>Siprofloksasin</td><td>Sigma Aldrich</td><td>17850</td><td></td></tr><tr><td>Kobalt klorür</td><td>Sigma Aldrich</td><td>C8661</td><td></td></tr><tr><td>Bakır klorür</td><td>Sigma Aldrich</td><td>224332</td><td></td></tr><tr><td>Eritromisin</td><td>Sigma Aldrich</td><td>E5389</td><td></td></tr><tr><td>Dış Hizmet</td><td>DSMZ</td><td></td><td>Leibniz Enstitüsü DSMZ-Alman Mikroorganizmalar ve Hücre Kültürleri Koleksiyonu GmbH</td></tr><tr><td>Genomik DNA Saflaştırma Kiti</td><td>Thermo Scientific</td><td>#K0721</td><td></td></tr><tr><td>Kanamisin sülfat</td><td>Sigma Aldrich</td><td>60615</td><td></td></tr><tr><td>MaxQTM 4000 Masaüstü Orbital Çalkalayıcı</td><td>Thermo Scientific</td><td>SHKE4000</td><td></td></tr><tr><td>Cıva klorür</td><td>Sigma Aldrich</td><td>215465</td><td></td></tr><tr><td>NanoDrop 1000 Spektrofotometre</td><td>Thermo Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Nikel klorür</td><td>Sigma Aldrich</td><td>654507</td><td></td></tr><tr><td>Orion Star A221 Taşınabilir pH Metre</td><td>Thermo Scientific</td><td>STARA2218</td><td></td></tr><tr><td>Sodyum (meta) arsenit</td><td>Sigma Aldrich</td><td>S7400</td><td></td></tr><tr><td>Sodyum arsenat dibazik heptahidrat</td><td>Sigma Aldrich</td><td>A6756</td><td></td></tr><tr><td>Sodyum klorür</td><td>Sigma Aldrich</td><td>S5886</td><td></td></tr><tr><td>Streptomisin</td><td>Sigma Aldrich</td><td>S6501</td><td></td></tr><tr><td>Tetrasiklin</td><td>Sigma Aldrich</td><td>87128</td><td></td></tr><tr><td>Tripton BioChemica</td><td>Aplika Panreac</td><td>A1553</td><td></td></tr><tr><td>Vankomisin</td><td>Sigma Aldrich</td><td>PHR1732</td><td></td></tr><tr><td>Moleküler biyoloji için maya özütü</td><td>Applichem Panreac</td><td>&nbsp; A3732</td><td></td></tr></tbody></table> Serisi

Çevre kirliliğini ele almak için ekstremofilik mikroorganizmaların biyoprospektifi

Bioprospecting of Extremophilic Microorganisms to Address Environmental Pollution

Jeotermal kaynaklar, derin akiferde meydana gelen kaya ve su arasındaki etkileşim nedeniyle çeşitli metal iyonları bakımından zengindir. Ayrıca, pH ve sıcaklıktaki mevsimsellik değişimi nedeniyle, bu aşırı ortamlarda element bileşimindeki dalgalanma periyodik olarak gözlenir ve çevresel mikrobiyal toplulukları etkiler. Volkanik termal menfezlerde gelişen ekstremofilik mikroorganizmalar, çevrede bulunan birkaç metal iyonunu işlemek için direnç mekanizmaları geliştirmiş ve böylece karmaşık metal biyojeokimyasal döngülerine katılmışlardır. Dahası, ekstremofiller ve ürünleri pazarda geniş bir dayanak noktası bulmuşlardır ve bu özellikle enzimleri için geçerlidir. Bu bağlamda, karakterizasyonları, çevresel izleme ve biyoremediasyon için biyosistemlerin ve biyosüreçlerin geliştirilmesinde işlevseldir. Bugüne kadar, ekstremofilik mikroorganizmaların laboratuvar koşullarında izolasyonu ve yetiştirilmesi, biyoteknolojik potansiyellerini tam olarak kullanmak için hala bir darboğazı temsil etmektedir. Bu çalışma, termofilik mikroorganizmaların kaplıcalardan izole edilmesinin yanı sıra genotipik ve fenotipik tanımlamaları için aşağıdaki adımlarla kolaylaştırılmış bir protokolü açıklamaktadır: (1) Jeotermal bölgelerden mikroorganizmaların örneklenmesi ("Pisciarelli", Napoli, İtalya'daki Campi Flegrei'nin volkanik bir alanı); (2) Ağır metal dirençli mikroorganizmaların izolasyonu; (3) Mikrobiyal izolatların tanımlanması; (4) İzolatların fenotipik karakterizasyonu. Bu çalışmada açıklanan metodolojiler genellikle mikroorganizmaların diğer aşırı ortamlardan izolasyonu için de uygulanabilir.

Örnekleme sitesi Bu protokol, ağır metale dirençli bakterilerin bir kaplıcadan izole edilmesi için bir yöntem göstermektedir. Bu çalışmada örnekleme alanı olarak asit-sülfidik jeotermal ortam olan Pisciarelli alanı kullanılmıştır (Şekil 1). Bu ekosistem, volkanik faaliyetlerden türetilen agresif kükürtlü sıvıların akışı ile karakterizedir. Asit-sülfidik jeotermal sistemlerdeki mikrobiyal toplulukların, yüksek konsantrasyonlarda ağır metallerin varlığı ile...

Ağır metale dayanıklı mikropların jeotermal kaynaklardan izole edilmesi, biyoremediasyon ve çevresel izleme biyosistemlerinin geliştirilmesi için sıcak bir konudur. Bu çalışma, kaplıcalardan ağır metal toleranslı bakterilerin izole edilmesi ve tanımlanması için metodolojik bir yaklaşım sunmaktadır.

Çevre Kirliliğini Ele Almak için Ekstremofilik Mikroorganizmaların Biyoprospektifi

Geothermal springs are rich in various metal ions due to the interaction between rock and water that takes place in the deep aquifer. Moreover, due to ...

Protokol, jeotermal kaynaklardan ağır metale dayanıklı mikropların taranması ve izolasyonu için kolaylaştırılmış bir yaklaşım tanımlamaktadır. Bu yaklaşım, biyosensing ve biyoremediasyon alanında uygulama için dünya çapında artan ilgi alanına sahip bir araştırma alanını temsil etmektedir. Burada açıklanan yöntem, mikropları su, gıda, toprak veya tortu gibi çeşitli çevresel kaynaklardan izole etmek için kolayca değiştirilebilir.Dirençli bir mikrobu tanımlamak için minimum inhibitör konsantrasyonu, yeni türleri veya suşları karakterize etmek için hızlı bir stratejidir. Bu protokolün uygulanması kolaydır ve sadece temel mikrobiyoloji teknikleri ile manuel beceri ve deneyim gerektirir. Başlamak için, toplanan iki gram numuneyi, pH'ı dört veya yedi olan taze hazırlanmış Luria-Bertani ortamının 50 mikrolitine aşılayın.Bu numuneyi, örnekleme alanının sıcaklığında artı veya eksi beş santigrat derece kuluçkaya yatırın. Luria-Bertani agar üzerindeki numunenin 200 mikrolitresini pH'ı dört veya yedi olan bir plaka haline getirin ve 48 saat boyunca 55 veya 60 santigrat derecede statik bir durumda tutun. Kuluçkadan sonra, tek kolonileri izole edin ve bu çizgi kaplama döngüsünü en az üç kez tekrarlayın.Bir mililitre dondurulmuş hücre stoğu hazırlamak için, bir gecede yetiştirilen hücrelere% 20 gliserol ekleyin. Hızlı donma için aseton ve kuru buz karışımı kullanın. Bir gliserol stoğundan bir inokülum hazırlamak için, 50 mililitre Luria-Bertani'de 50 mikrolitre aşılayın.Bir büyüme profili elde etmek için, bu ön kültürü 10 mikrolitre Luria-Bertani içinde seyreltin. Optik yoğunluğu 0.1'e ayarlamak için 600 nanometre ekleyin. Bu hücreleri yörüngesel çalkalayıcıda 55 veya 60 santigrat derecede 16 saat boyunca büyütün.Optik yoğunluğu 30 dakikalık aralıklarla 600 nanometrede ölçün. Bu verilerden X ekseninde zamanla ve Y ekseninde 600 nanometrede optik yoğunlukla eğri. Laboratuvar koşulları için en uygun pH'ı belirlemek için kültür ortamının değişen pH'ı ile benzer büyüme eğrilerini çizin, gliserol stoğundan çizgilenen izolatı 50 mikrolitre Luria-Bertani ortamında aşılayın ve gece boyunca inkübe edin.Bu gece yetiştirilen kültürü 5.000 kez G'de 10 dakika boyunca santrifüj yapın, ardından süpernatantı atın ve kültür paletini hasat edin. Kullanımdan hemen önce 20 milimolar Tris-HCL, iki milimolar EDTA,% 1.2 Triton X-100 ve% 1.2 Triton X-100 ve mililitre lizozom başına 20 miligramdan oluşan 10 mililitre bakteri lizis tamponu hazırlayın. Peleti 180 mikrolitre bakteriliz tamponunda tekrar askıya alın.Saflaştırma kitinde belirtildiği gibi genomik DNA ekstraksiyonu ve genomik DNA'yı ve saflığını UV-Vis ile ölçün. Saflığı değerlendirmek için 260 ila 280 ve 260 ila 230 optik yoğunluk oranlarını belirleyin. Her bir numunenin 200 nanogramını% 0.8'lik bir agaroz jeli üzerine yükleyerek ve boyut dağılımını bir yükseklik, ağırlık moleküler belirteci ile karşılaştırarak genomik DNA'nın bütünlüğünü değerlendirin.Gliserol stoğundan izolatı 200 mililitre Luria-Bertani optimal pH ve sıcaklık koşullarında büyütün. 600 nanometrede 0.1'lik bir optik yoğunluk elde etmek için her bir ön kültürü beş mililitre Luria-Bertani ortamında artan konsantrasyonlarda ağır metal ve antibiyotik içeren 50 mililitre polipropilen tüplerde seyreltin. Hücreleri, 55 veya 60 santigrat derecede dakikada 180 devir ile yörüngesel bir çalkalayıcıda 16 saat boyunca büyütün.Mikrobiyal büyümenin gerçekleşmediği tüplerdeki konsantrasyon değerlerini tanımlayarak antibiyotikler veya ağır metaller için minimum inhibitör konsantrasyonunu hesaplayın. Luria-Bertani agar plakaları üzerinde minimum inhibitör konsantrasyonlarda yetiştirilen kültürün 200 mikrolitresini kaplayarak ve gece inkübasyonundan sonra kolonilerin varlığını doğrulayarak konsantrasyonun inhibitör olduğunu ve hücreler için ölümcül olmadığını kontrol edin. Bu protokol, asit sülfürik jeotermal bir ortam olan Piscarelli bölgesinden bakteri örneklerini test etmek için kullanıldı İzole edilmiş mikroorganizmaların fenotipik karakterizasyonu, izole edilenin arsenat ve vanadat için daha yüksek toleransa sahip olduğunu ve kadmiyuma dirençli olduğunu gösterdi.Karşılaştırmalı veriler, birinin izole edilmesinin pentavalan arseniğe karşı güçlü bir dirence sahip olduğunu, iki izolatın ise üç değerlikli arseniğe karşı direnci olduğunu göstermektedir. Antibiyotik direnç testleri, düşük konsantrasyonlar kullanıldığında bile izole edilen tüm antibiyotiklere karşı oldukça hassas olduğunu göstermiştir. Buna karşılık, iki izolat, kloramfenikol ve tetrasiklin hariç test edilen tüm antibiyotiklere dirençlidir.Mikroorganizma muhtemelen aşırı çevresel koşullarda seçici bir avantajı temsil eden rastgele mutasyonlar veya yatay gen transferi nedeniyle antibiyotik direnci kazanmıştır. Bu çalışma, kirleticileri etkisiz hale getirebilecek ve zararsız ürünlere dönüştürebilecek çevresel mikroorganizmaları seçmek için bu tür yöntemlerin yararlılığını göstermektedir.

bioprospecting-extremophilic-microorganisms-to-address-environmental

Research

JoVE Journal

Environment

Çevre

Mikrobiyal ökaryotlarda hem kalıcı buz kaplı Antarktika göllerde fotosentetik kaynaklı karbon ve en yırtıcı türlerinin bir kaynağıdır. Bu rapor, Antarktika gölü Bonney gelen metabolik olarak çok yönlü mikrobiyal ökaryotlar izole etmek için bir zenginleşme kültür yaklaşımı açıklar ve Ribuloz-1 ,5-bisphophate karboksilaz oksijenaz (RUBISCO'nun) faaliyeti için bir radyoizotop testi kullanılarak inorganik karbon fiksasyonu potansiyeli değerlendiriyor.

Karbon Fiksasyon Potansiyel bir Kimyasal Tabakalı Antarktika Gölü ve Ölçme Mikrobiyal Ökaryotik Zenginleştirme Kültürlerinin Kurulması

Kaynak: Villela, H. D. M . ve diğerleri. Metaorganizma Araştırması ve Koruma için Biyoremediasyon ve Probiyotik Geliştirme için Mikrobiyal Suşların Araştırılması. J. Vis. Exp. (2019).Bu video, EE2 içeren ortamda kirletici bozucu deniz bakterilerinin seri seyreltme, koloni seçimi ve büyüme yoluyla izole edilmesini göstermektedir. Protokol, tek karbon kaynağı olarak EE2'yi kullanarak, bu çevresel kirletiyi metabolize edebilen bakteri suşlarını tanımlar.

Deniz Bakterilerinin Kirletici Bozucu Suşların İzolasyonu Taraması

Kaynak: Villela, H. D. M . ve diğerleri. Metaorganizma Araştırması ve Koruma için Biyoremediasyon ve Probiyotik Geliştirme için Mikrobiyal Suşların Araştırılması. J. Vis. Exp. (2019)Bu video, petrol bazlı ortamda deniz suyu örneklerinin zenginleştirilmesiyle petrol bozucu deniz bakterilerinin seçici izolasyonunu gösteriyor; bu da ham petrol biyoremediasyonu ve çevresel temizlikte potansiyel uygulamalara sahip saf suşların geri kazanılmasını sağlıyor.

Deniz Suyu Örneklerinden Petrol Bozucu Deniz Bakterilerinin Seçici Zenginleştirmesi ve İzolasyonu

Otel bünyesindeki mikrobiyal zenginleştirme veya in situ yetiştirme teknikleri kültür zor mikrobiyal özellikleri, özellikle düşük-biyokütle veya geochemically aşırı ortamlar üzerinden Yalıtım kolaylaştırabilir. Burada, biz yeteneğine sahip hücre dışı elektron taşıma (EET) mikrobiyal suşları zenginleştirmek için bir harici güç kaynağı'nı kullanmadan bir elektrokimyasal set-up tanımlamak.

Anot respiring bakteri yerinde zenginleştirmek için kendini ayakta elektrokimyasal Set-up

Bu protokol, yerinde biyomining süreçlerinde çalışmak için yüksek basınç altında mikrobiyal deneyler açıklar. Deneysel yaklaşım, asidik, demir açısından zengin bir ortamda mikrobiyal kültür içeren altın-titanyum reaksiyon hücresi ile donatılmış sallanan yüksek basınçlı bir reaktör kullanır.

Yüzey Altı Biyomining Bağlamında Basınca Bağımlı Mikrobiyal Aktiviteyi Simüle Etmek Için Esnek Altın-Titanyum Reaksiyon Hücrelerinin Kullanılması

Kirlilik tüm biyomları etkiler. Deniz ortamları özellikle, özellikle mercan resifleri, dünya üzerindeki en hassas ekosistemler biri etkilenmiştir. Biyoremediasyon, organizmaların kirleticileri bozabilme kapasitesidir. Burada, mercanlar için biyoremediasyon yeteneği ve potansiyel probiyotik özellikleri sunan mikropları izole etmek ve test etmek için metodolojileri tanımlıyoruz.

Metaorganizma Araştırma ve Koruma için Biyoremediasyon ve Probiyotikler Gelişimi için Mikrobiyal Suşların Prospektileri

Hidrokarbon bozunan bakterileri sucul habitatlardan izole etme, çoğaltma ve karakterize etme sürecini sunuyoruz. Protokol, bakteri izolasyonunu, 16S rRNA yöntemiyle tanımlamayı ve hidrokarbon bozunma potansiyellerinin test edilmesini ana hatlarıyla belirtir. Bu makale, araştırmacıların çevresel örneklerde mikrobiyal biyoçeşitliliği karakterize etmelerine ve özellikle biyoremediasyon potansiyeli olan mikropları taramalarına yardımcı olacaktır.

Sucul Habitatlardan Hidrokarbon Metabolize Edici Özelliğe Sahip Bakteri Türlerinin İzolasyonu, Çoğaltılması ve Tanımlanması

Bu makalenin odak noktası, bir ortamdan elde edilen titiz anaerobik mikroorganizmalar için ortam yapmak için en iyi uygulamaları detaylandırmaktır. Bu yöntemler anaerobik kültürlerin yönetilmesine yardımcı olur ve "mikrobiyal karanlık madde" olarak adlandırılan, kültürlenmemiş mikroorganizmaların büyümesini desteklemek için uygulanabilir.

Çevresel Olarak Edinilmiş Anaerobik Mikroorganizmaların Kültürlenmesi için Bir Dizi Yerinde Bilgilendirilmiş Simüle Edilmiş Ortam Formatı

Burada, inkübatör olarak düşük maliyetli, enerji verimli tezgah üstü termomikserler kullanan termofillerde adaptasyon için deneysel bir evrim protokolü sunuyoruz. Teknik, 75 °C'lik optimum büyüme sıcaklığına sahip bir arkeon olan Sulfolobus acidocaldarius'ta sıcaklık adaptasyonunun karakterizasyonu yoluyla gösterilmiştir.

Yaşamın Uç Noktalarında Adaptasyon: Ekstremofil Archaeon Sulfolobus acidocaldarius ile Deneysel Evrim

iChip tekniği, topraktan yeni mikroorganizma keşfi oranlarını artıran ucuz ve basit bir yerinde izolasyon cihazı kullanır. Yeni mikroorganizmalar, diğer uygulamaların yanı sıra toprak mikrobiyomu veya doğal ürün keşfi ile ilgili daha fazla çalışma için kullanılabilir.

iChip Teknolojisi Kullanılarak Toprak Mikroorganizmalarının İzolasyonu

Burada, siyanofajları (ve konakçılarını) izole etmek için deniz ve tatlı su ekosistemlerinin öfotik bölgelerinden örnekleme yöntemlerini ve tek genotipleri zenginleştiren ve virüs-konak etkileşim dinamiklerini karakterize eden örnekleme sonrası süreçleri açıklıyoruz.

Fotosentetik Mikropların ve Virüslerinin Çevresel Örneklemesi: Tarladan Laboratuvara

Keşfedin ağır metal dirençli mikroorganizmaların izolasyon yöntemini jeotermal kaynaklardan biyosensör ve biyoremediasyon uygulamaları için. Bu protokol çevre izleme çalışmalarına katkı sağlar.

Çevre Kirliliğini Ele Almak için Ekstremofilik Mikroorganizmaların Biyoprospektifi

Daha fazla video keşfet