Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • Representative Results
  • Discussion
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

המוקד של מאמר זה הוא לפרט שיטות עבודה מומלצות להכנת מדיה עבור מיקרואורגניזמים אנאירוביים מהירים שנרכשו מסביבה. שיטות אלה מסייעות בניהול תרביות אנאירוביות וניתן ליישם אותן כדי לתמוך בצמיחה של מיקרואורגניזמים חמקמקים ולא מתורבתים, "החומר האפל המיקרוביאלי".

Abstract

מחקר תלוי תרבות של מיקרואורגניזמים אנאירוביים נשען על יכולת מתודולוגית. שיטות אלה חייבות ליצור ולתחזק תנאי גידול מתאימים (למשל, pH ומקורות פחמן) עבור מיקרואורגניזמים אנאירוביים, תוך מתן אפשרות להפקת דגימות מבלי לפגוע בסביבה המלאכותית. לשם כך, שיטות המבוססות על סביבה באתרה ומדמות אותה יכולות לסייע רבות בגידול מיקרואורגניזמים מסביבה זו. כאן, אנו מתארים שיטה אנאירובית מושכלת ומדומה באתרה לגידול מיקרואורגניזמים יבשתיים ותת-קרקעיים, תוך שימת דגש על איסוף דגימות אנאירוביות עם הפרעה מינימלית. פרוטוקול זה מפרט את הייצור של תווך נוזלי אנאירובי הניתן להתאמה אישית, ואת הרכישה הסביבתית והצמיחה במבחנה של מיקרואורגניזמים אנאירוביים. הפרוטוקול מכסה גם רכיבים קריטיים של ביוריאקטור אנאירובי המשמש להדמיות סביבתיות של משקעים ומדיה נוזלית אנאירובית עבור תרבויות שנרכשו סביבתיים. כללנו נתוני ריצוף ראשוניים מהדור הבא ממיקרוביום מתוחזק לאורך תוחלת החיים של ביוריאקטור, שבו התרבית הפעילה התאימה את עצמה באופן דינמי בתגובה למקור פחמן ניסיוני.

Introduction

רוב המיקרואורגניזמים נותרים בלתי מתורבתים; זה נתמך על ידי הפער הגדול בין התאים שנצפו באמצעות מיקרוסקופיה, בניגוד למיקרואורגניזמים המעטים שגודלו בהצלחה באמצעות לוחות אגר. סטיילי וקונופקה כינו פער זה "אנומליה של ספירת הלוחות הגדולה"1. המגוון המשוער שאינו מוסבר נתמך על ידי נתונים מטאגנומיים ומטה-טרנסקריפטומיים המראים סוגים חדשים רבים המופצים בעקומות שפע דרגות מסביבות שונות2. מיקרואורגניזמים שנצפו (בדרך כלל על ידי ריצוף אקראי של רובה ציד של קהילה מיקרוביאלית) אך לא תורבתו כונו "חומר אפל מיקרוביאלי"3,4.

בעידן האומיקס, ....

Protocol

1. ייצור מדיום נוזלי אנאירובי הניתן להתאמה אישית

  1. בינוני לבקבוקי תרבית (ייצור של 500 מ"ל)
    1. למדוד ולהוסיף תרכובות לבקבוק 1 ליטר ולהתאים את ה- pH באמצעות העמודה בטבלה 1 המתאימה לתרבות העניין של הקורא (הכמויות בטבלה 1 נרשמות לייצור של 1,000 מ"ל, התאם בהתאם). מערבבים ת?.......

Representative Results

כאן אנו מציגים תוצאות ממחקר ביוריאקטור המשתמש בשיטת הכנה בינונית של תרבית מעורבת בקידוח ובשיטת התקנת ביוריאקטור כמתואר כאן. מדיום התרבית המעורבת בקידוח שונה כדי להכיל כמקור פחמן תרחיף של קלחי תירס שעובדו על ידי המסה הידרותרמית חמצונית (OHD)13,14. מדיום תרבית מ.......

Discussion

פרק הייצור הבינוני של פרוטוקול זה (סעיף 1) חב את מבנהו לטכניקת ההונגט השונה של מילר וולין17, שהייתה בשימוש נרחב מאז פרסומה. המעשיות של פרוטוקול מורחב זה נובעת מאופיו התיאורי ומהזיווג שלו עם רכישה באתרו של מיקרואורגניזמים. בקבוקי תרבית המכילים מדיה מדומה ומודעת לסביבה שימש?.......

Acknowledgements

המחברים רוצים להכיר בשושלת המידע וההדרכה שהשפיעו / פיתחו טכניקות אלה לאורך השנים. ד"ר המילטון-ברהם כסטודנטית לתואר שני, פוסט-דוקטורנטית ופרופסור בהווה חבה חוב של הכרת תודה לאלה שהקדישו מזמנם ללמד טכניקות אנאירוביות: ד"ר מייק אדמס, ד"ר גרטי שוט, ד"ר ג'ים אלקינס, ד"ר מירצ'ה פודאר, ד"ר דואן מוזר וד"ר בריאן הדלונד. Nature Conservancy ו-American Rivers תמכו בעבודה זו באמצעות מענקים G21-026-CON-P ו-AR-CE21GOS373, בהתאמה. כל הדעות, הממצאים, המסקנות או ההמלצות המובעות במאמר זה הן של המחברים ואינן משקפות בהכרח את הדעות של שמורת הטבע או של נהרות אמריקה. עבודה זו נתמכה על ידי מענק מהמכון לאנרגיה מתקדמת של SIU, אשר מכיר בהכרת תודה במימון המוענק באמצעות מועצת משאבי האנרגיה המתקדמת....

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
General Materials
1 L borosillicate bottleFisher Scientific
1 mL syringe with slip tipFisher Scientific
10 mL glass pipetteFisher Scientific
100 mL culture bottleFisher Scientifc
20 mm hand crimperFisher Scientifc
23 G needleFisher Scientifc
500 mL borosilicate bottleFisher Scientific
Aluminum sealFisher Scientifc
Cannula, 31.5 cm lengthFisher Scientific
Cannula, 6 cm lengthFisher Scientifc
CorerGiddings Machine Company Assembled from company parts
Gas manifoldSwagelokAssembled from many different parts
LighterLowe's
N2 gasAirgas
Nitrile glovesFisher Scientific
Rubber stopper (for GL45 bottles)Glasgeratebau OCHS
Rubber stopper (for culture bottles)Ace Glass
Stirring hot plateCorning
Trace mineralsATCC
VitaminsATCC
Bioreactor-specific Materials
#10 rubber stopperAce Glass
#7 rubber stopperFisher Scientifc
1 mL syringe with luer lock tipFisher Scientifc
1/4" hose barb ball valveAmazon
10 mL syringe with luer lock tipFisher Scientifc
3.5 L borosilicate bottleFisher Scientific
5/16" - 1/4" hose barb adapter fittingAmazon
60 mL syringe with luer lock tipFisher Scientifc
8 L borosillicate carboyAllen Glass
Angled hose connector for GL14 open top capAce Glass7623-20
BalloonParty City
Borosillicate bioreactorAllen Scientific GlassCustom made upon request
DrillLowe's
Female luer lock adapter couplerAmazon
GL14 open top capAce Glass7621-04
GL18 open top capAce Glass7621-08
GL45 open top capAce Glass
PTFE faced silicone septum for GL14 open top capAce Glass7625-06
PTFE faced silicone septum for GL18 open top capAce Glass7625-07
Ring standFisher Scientific
Ring stand chain clampAmazon
Ring stand clampFisher Scientific
Silicone tubing; 1/4" id, 1/2" odGrainger55YG13
Silicone tubing; 3/16" id, 3/8" odGrainger
Straight hose connector for GL14 open top capAce Glass7623-22
Three-way stopcockAmazon
Two-way stopcockAmazon
Ultra low flow variable flow mini-pumpVWR
Water bathFisher Scientifc
White rubber septum for 13-18 mm od tubesAce Glass9096-49
WireLowe's
Zip tieLowe's

References

  1. Staley, J. T., Konopka, A. Measurement of in situ activities of nonphotosynthetic microorganisms in aquatic and terrestrial habitats. Annu. Rev. Microbiol. 39 (1), 321-346 (1985).
  2. Lloyd, K. G., Steen, A. D., Ladau, J., Yin, J., Crosby, L.

Explore More Articles

JoVE203

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved