הפקת סמנים ביולוגיים משקעים - מיצוי ממס מואץ

Overview

מקור: המעבדה של ג'ף סלקופ - אוניברסיטת מסצ'וסטס אמהרסט

ההפצה של קבוצה של סמנים ביולוגיים אורגניים הנקראים גליצריל-דיאלקל גליצרול-טטראת'רס (GDGTs), המיוצרים על ידי חבילה של ארכאה וחיידקים, נמצאו משקעים מודרניים כדי לשנות באופן צפוי בתגובה לטמפרטורת האוויר או המים^1,2. לכן, ניתן להשתמש בהתפלגות של סמנים ביולוגיים אלה ברצף של משקעים של גיל ידוע כדי לשחזר את האבולוציה של אוויר ו/או טמפרטורת המים על decadal כדי לוחות זמנים של אלפי שנים (איור 1). הייצור של רשומות ארוכות ברזולוציה גבוהה של אקלים בעבר, הנקרא פליאוקלימטולוגיה, תלוי בניתוח מהיר של מאות, אולי אלפי דגימות. טכניקות מיצוי ישנות יותר, כגון sonication או Soxhlet, הם איטיים מדי. עם זאת, טכניקת מיצוי ממס מואצת חדשה יותר תוכננה תוך התחשבות ביעילות.

איור 1. דוגמה לתיעוד פליאוקלימט המציג שינויים בטמפרטורת פני הים (SST) במזרח הים התיכון במהלך 27,000 השנים האחרונות³. רשומה זו כוללת ~ 115 דגימות ומבוססת על פרוקסי TEX₈₆ SST מבוסס איזופרנואידים.

Procedure

1. איסוף החומרים הדרושים

לחלץ דגימות. דגימות (במקרה זה, משקעים) קפואים, מיובשים בהקפאה, מרוסקים והומוגניים לפני החילוץ, ומופקים בקבוצות כדי למקסם את היעילות.
בהתאם לגודל המדגם, השתמש בבקבוקוני אוסף עם נפחים של 40 או 60 מ"ל. לניסוי זה, בקבוקוני זכוכית בורוסיליקט (40 מ"ל) וכובעים בטוחים מ...

Results

בסוף החילוץ, יש תמצית שומנים מלאה (TLE) עבור כל מדגם. כל מקטורן מכיל כעת את החומר האורגני שניתן לחלץ ממ משקעים, אדמה או רקמת צמח. TLEs אלה ניתן לנתח, ואת המרכיבים הכימיים שלהם מזוהים וכימות.

Application and Summary

TLEs של הדגימות שחולצו מכילים ספקטרום רחב של תרכובות אורגניות שונות, כולל GDGTs לשמש כדי לשחזר טמפרטורות עתיקות. גליצרי גליצרול-דיאלקיל הם חבילה גדולה של סמנים ביולוגיים המראים רגישות לטמפרטורות הצמיחה. ישנן שתי קבוצות של GDGTs, מסועף איזופרנואידים, אשר שונים באופי של דפוסי ההסתעפות על קבוצות א?...

References

Schouten, S. et al. Distributional variations in marine crenarchaeotal membrane lipids: a new tool for reconstructing ancient sea water temperatures?, Earth and Planetary Science Letters, 204(1-2), 265-274 (2002).
Weijers, J. W. H. et al. Environmental controls on bacterial tetraether membrane lipid distribution in soils, Geochimica et Cosmochimica Acta, 71(3), 703-713 (2007).
Castaneda, I. S. et al. Millennial-scale sea surface temperature changes in the eastern Mediterranean (Nile River Delta region) over the last 27,000 years, Paleoceanography, 25, 13 (2010).
Damste, J. S. S. et al. Crenarchaeol: the characteristic core glycerol dibiphytanyl glycerol tetraether membrane lipid of cosmopolitan pelagic crenarchaeota, J Lipid Res, 43(10), 1641-1651 (2002).
Hopmans, E. C. et al. A novel proxy for terrestrial organic matter in sediments based on branched and isoprenoid tetraether lipids, Earth and Planetary Science Letters, 224(1-2), 107-116 (2004).
Tierney, J. E., Russell J. M. Distributions of branched GDGTs in a tropical lake system: Implications for lacustrine application of the MBT/CBT paleoproxy, Organic Geochemistry, 40(9), 1032-1036 (2009).
Damste, J. S. S. et al. 13,16-Dimethyl Octacosanedioic Acid (iso-Diabolic Acid), a Common Membrane-Spanning Lipid of Acidobacteria Subdivisions 1 and 3, Appl Environ Microb, 77(12), 4147-4154 (2011).

Skip to...