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Environment

जलीय पारिस्थितिकी प्रणालियों में माइक्रोबियल व्यवहार की जांच करने के लिए सीटू केमोटैक्सिस परख में

Published: May 5th, 2020

DOI:

10.3791/61062

1Institute of Environmental Engineering, Department of Civil, Environmental and Geomatic Engineering, ETH Zürich, 2Climate Change Cluster, University of Technology Sydney, 3School of Oceanography, University of Washington

यहां प्रस्तुत एक सीटू केमोटैक्सिस परख के लिए प्रोटोकॉल है, जो हाल ही में विकसित माइक्रोफ्लुइडिक डिवाइस है जो पर्यावरण में सीधे माइक्रोबियल व्यवहार के अध्ययन को सक्षम बनाता है।

माइक्रोबियल व्यवहार, जैसे गतिशीलता और केमोटैक्सिस (रासायनिक ढाल के जवाब में अपने आंदोलन को बदलने के लिए सेल की क्षमता), बैक्टीरियल और आर्कियल डोमेन में व्यापक हैं। केमोटैक्सिस के परिणामस्वरूप विषम वातावरण में पर्याप्त संसाधन अधिग्रहण लाभ हो सकते हैं। यह सहजीवी बातचीत, रोग और वैश्विक प्रक्रियाओं, जैसे बायोजियोकेमिकल साइकिलिंग में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। हालांकि, वर्तमान तकनीकों प्रयोगशाला के लिए केमोटैक्सिस अनुसंधान को प्रतिबंधित और क्षेत्र में आसानी से लागू नहीं कर रहे हैं । यहां प्रस्तुत एक कदम-दर-कदम प्रोटोकॉल है, जो सीटू केमोटैक्सिस परख (आईएससीए) की तैनाती के लिए है, एक ऐसा उपकरण जो प्राकृतिक वातावरण में सीधे माइक्रोबियल केमोटैक्सिस की मजबूत पूछताछ को सक्षम बनाता है। आईएससीए एक माइक्रोफ्लुइडिक डिवाइस है जिसमें 20 वेल सरणी होती है, जिसमें ब्याज के रसायनों को लोड किया जा सकता है । एक बार जलीय वातावरण में तैनात होने के बाद, रसायन कुओं से बाहर निकलते हैं, एकाग्रता ढाल बनाते हैं जो रोगाणुओं की भावना रखते हैं और केमोटैक्सिस के माध्यम से कुओं में तैराकी करके जवाब देते हैं। अच्छी सामग्री का नमूना लिया जा सकता है और इसका उपयोग (1) प्रवाह साइटोमेट्री, (2) अलग-थलग और संस्कृति उत्तरदायी सूक्ष्मजीवों के माध्यम से विशिष्ट यौगिकों के लिए केमोटेक्टिक प्रतिक्रियाओं की ताकत को निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है, और (3) आणविक तकनीकों के माध्यम से प्रतिक्रिया देने वाली आबादी की पहचान और जीनोमिक क्षमता की विशेषता है। आईएससीए एक लचीला मंच है जिसे किसी भी प्रणाली में जलीय चरण के साथ तैनात किया जा सकता है, जिसमें समुद्री, मीठे पानी और मिट्टी के वातावरण शामिल हैं।

विविध सूक्ष्मजीव बद पोषक तत्वों के वातावरण का दोहन करने, मेजबान खोजने या हानिकारक परिस्थितियों से बचने के लिए गतिशीलता और केमोटैक्सिस का उपयोग करते हैं1,,2,,3। ये माइक्रोबियल व्यवहार बदले में रासायनिक परिवर्तन4 की दरों को प्रभावित कर सकते हैं और स्थलीय, मीठे पानी और समुद्री पारिस्थितिकी प्रणालियों2, 5,5में सहजीवी भागीदारी को बढ़ावा देते हैं।

पिछले 60 वर्षों से प्रयोगशाला स्थितियों के अंतर्गत चेमोटैक्सिस का व्यापक अध्ययन कियागयाहै . केमोटैक्सिस....

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हम परिणामों को अनुकूलित करने के लिए फ़ील्ड प्रयोगों से पहले अनुभाग 1 को निष्पादित करने की सलाह देते हैं.

1. प्रयोगशाला अनुकूलन

नोट: अनुकूलन प्रक्रिया में वर्णित वॉल्यूम एक आईएससीए (20 .......

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यह खंड समुद्री रोगाणुओं की रसायनोता प्रतिक्रिया को ग्लूटामाइन की एकाग्रता श्रृंखला में परीक्षण करने के लिए आईएससीए का उपयोग करके प्रयोगशाला परिणाम प्रस्तुत करता है, जो मिट्टी के बैक्टीरिया को आकर्?.......

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जलीय सूक्ष्मजीवों के पैमाने पर, पर्यावरण समरूप से दूर है और अक्सर भौतिक/रासायनिक ढाल की विशेषता है जो माइक्रोबियल समुदायों की संरचना1,,15। व्यवहार (यानी कीमोटैक्सिस) का उपयोग करने ?.......

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इस शोध को गॉर्डन और बेट्टी मूर फाउंडेशन मरीन माइक्रोबायोलॉजी इनिशिएटिव द्वारा जेआर और आरएस को अनुदान GBMF3801 के माध्यम से, और आरएस को एक अन्वेषक पुरस्कार (GBMF3783) द्वारा वित्त पोषित किया गया था, साथ ही एक ऑस्ट्रेलियाई अनुसंधान परिषद फैलोशिप (DE160100636) J.B.R. के लिए, सिमंस फाउंडेशन से B.S.L. (५९४१११) के लिए एक पुरस्कार, और सिमंस फाउंडेशन (५४२३९५) से एक अनुदान माइक्रोबियल पारिस्थितिकी प्रणालियों (PriME) सहयोगात्मक के सिद्धांतों के भाग के रूप में आर एस ।

....

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NameCompanyCatalog NumberComments
Acrylic glueEvonik1133Acrifix 1S 0116
Acrylic sheetMcMaster-Carr8505K725Or different company
Adhesive tapeScotch3M 810Scotch Magic tape
AutoclaveSystecD-200Or different company
Benchtop centrifugeFisher Scientific75002451Or different company
Bungee cordParacord Planet667569184000Or different company
Centrifuge tube - 2 mLSigma AldrichBR780546-500EAEppendorf tube
Conical centrifuge tube - 15 mLFisher Scientific11507411Falcon tube
Conical centrifuge tube - 50 mLFisher Scientific10788561Falcon tube
Deployment armIrwin1964719Or different company
Deployment enclosure plugFisher Scientific21-236-4See alternatives in manuscript
Disposable wipersKimtech - Fisher Scientific06-666Kimwipes
Flow cytometerBeckmanC09756CYTOFlex
Glutaraldehyde 25%Sigma AldrichG5882Or different company
Green fluorescent dyeSigma AldrichS9430SYBR Green I - 1:10,000 final dilution
Hydrophilic GP filter cartridge - 0.2 µmMerckC3235Sterivex filter
In Situ Chemotaxis Assay (ISCA)--Contact corresponding authors
Laser cutterEpilog LaserFusion pro 32Or different company
Luria Bertani BrothSigma AldrichL3022Or different company
Marine Broth 2216VWR90004-006Difco
Nylon slotted flat head screwsMcMaster-Carr92929A243M 2 × 4 × 8 mm
Pipette setFisher Scientific05-403-151Or different company
Pipette tips - 1 mLFisher Scientific21-236-2AOr different company
Pipette tips - 20 µLFisher Scientific21-236-4Or different company
Pipette tips - 200 µLFisher Scientific21-236-1Or different company
Sea saltSigma AldrichS9883For artificial seawater
Serological pipette - 50 mLSigma AldrichSIAL1490-100EAOr different company
Syringe filter - 0.02 µmWhatmanWHA68091002Anatop filter
Syringe filter - 0.2 µmFisher Scientific10695211Or different company
Syringe needle 27GHenke Sass Wolf47100040200.4 × 12 mm
Syringes - 1 mLCodau329650Insulin Luer U-100
Syringes - 10 mLBD303134Or different company
Syringes - 50 mLBD15899152Or different company
Tube rack - 15 mLThomas Scientific1159V80Or different company
Tube rack - 50 mLThomas Scientific1159V80Or different company
Uncoated High-Speed Steel General Purpose TapMcMaster-Carr8305A77Or different company
Vacuum filter - 0.2 µmMerckSCGPS05RESteritop filter

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