Name: collection, isolation and enrichment of naturally occurring magnetotactic bacteria from the environment
Uploaded: 2012-11-15T11:55:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Collection, Isolation and Enrichment of Naturally Occurring Magnetotactic Bacteria from the Environment at JoVE.com

Dit werk werd ondersteund door subsidies van de Amerikaanse National Science Foundation (EAR-0920299 en EAR-0745808); Amerikaanse National Science Foundation Oost-Aziatische en Pacifische zomer instituten, de Geological Society of America Research Grant Program en de Alumni Subsidies voor Graduate Research en Scholarship van de Ohio State University. We willen graag naar de redacteur en twee anonieme reviewers voor hun inzichtelijke commentaar bedanken.

1. MTB Collection <ol><li> Bij de beslissing over een zoetwater site om magnetotactic bacteriën verzamelen (MTB), is het vaak het beste om te beginnen met een vijver of langzaam bewegende stroom die een zachte modderige sediment laag heeft. In deze demonstratie haalden we een monster aan de rand van de Olentangy River op de campus van de Ohio State University (OSU) in Columbus, Ohio (VS). Dit was een gunstige locatie voor onze demonstratie, het hier beschreven protocol is van toepassing op alle in het water levende l...

<ol>
	<li>Blakemore, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetotactic+bacteria.">Magnetotactic bacteria.</a> Science. 190, 377-379 (1975).</li><li>Blakemore, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetotactic+bacteria.">Magnetotactic bacteria.</a> Annual Reviews in Microbiology. 36, 217-238 (1982).</li><li>Bazylinski, D. A., Frankel, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlled+Biomineralization+of+Magnetite+(Fe3O4)+and+Greigite+(Fe3S4)+in+a+Magnetotactic+Bacterium.">Controlled Biomineralization of Magnetite (Fe3O4) and Greigite (Fe3S4) in a Magnetotactic Bacterium.</a> Applied and Environmental Microbiology. 61, 3232-3239 (1995).</li><li>Lefevre, C. T., Menguy, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Cultured+Greigite-Producing+Magnetotactic+Bacterium+in+a+Novel+Group+of+Sulfate-Reducing+Bacteria.">A Cultured Greigite-Producing Magnetotactic Bacterium in a Novel Group of Sulfate-Reducing Bacteria.</a> Science. 334, 1720-1723 (2011).</li><li>Simmons, S. L., Bazylinski, D. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=South-seeking+magnetotactic+bacteria+in+the+Northern+Hemisphere.">South-seeking magnetotactic bacteria in the Northern Hemisphere.</a> Science. 311, 371-374 (2006).</li><li>Wolfe, R., Thauer, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+'capillary+racetrack'+method+for+isolation+of+magnetotactic+bacteria.">A 'capillary racetrack' method for isolation of magnetotactic bacteria.</a> FEMS Microbiology Letters. 45, 31-35 (1987).</li><li>Rodgers, F. G., Blakemore, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intercellular+structure+in+a+many-celled+magnetotactic+prokaryote.">Intercellular structure in a many-celled magnetotactic prokaryote.</a> Archives of Microbiology. 154, 18-22 (1990).</li><li>Moench, T. T., Konetzka, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+method+for+the+isolation+and+study+of+a+magnetotactic+bacterium.">A novel method for the isolation and study of a magnetotactic bacterium.</a> Archives of Microbiology. 119, 203-212 (1978).</li><li>Balkwill, D., Maratea, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrastructure+of+a+magnetotactic+spirillum.">Ultrastructure of a magnetotactic spirillum.</a> Journal of Bacteriology. 141, 1399-1408 (1980).</li><li>Lins, U., Freitas, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simple+homemade+apparatus+for+harvesting+uncultured+magnetotactic+microorganisms.">Simple homemade apparatus for harvesting uncultured magnetotactic microorganisms.</a> Brazilian Journal of Microbiology. 34, 111-116 (2003).</li><li>Jogler, C., Lin, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toward+Cloning+of+the+Magnetotactic+Metagenome:+Identification+of+Magnetosome+Island+Gene+Clusters+in+Uncultivated+Magnetotactic+Bacteria+from+Different+Aquatic+Sediments.">Toward Cloning of the Magnetotactic Metagenome: Identification of Magnetosome Island Gene Clusters in Uncultivated Magnetotactic Bacteria from Different Aquatic Sediments.</a> Applied and Environmental Microbiology. 75, 3972-3979 (2009).</li><li>Lin, W., Li, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Newly+Isolated+but+Uncultivated+Magnetotactic+Bacterium+of+the+Phylum+Nitrospirae+from+Beijing,+China.">Newly Isolated but Uncultivated Magnetotactic Bacterium of the Phylum Nitrospirae from Beijing, China.</a> Applied and Environmental Microbiology. 78, 668-675 (2012).</li><li>Li, J., Pan, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biomineralization,+crystallography+and+magnetic+properties+of+bullet-shaped+magnetite+magnetosomes+in+giant+rod+magnetotactic+bacteria.">Biomineralization, crystallography and magnetic properties of bullet-shaped magnetite magnetosomes in giant rod magnetotactic bacteria.</a> Earth and Planetary Science Letters. 293, 368-376 (2010).</li><li>Oestreicher, Z., Valerde-Tercedor, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetosomes+and+magnetite+crystals+produced+by+magnetotactic+bacteria+as+resolved+by+atomic+force+microscopy+and+transmission+electron+microscopy.">Magnetosomes and magnetite crystals produced by magnetotactic bacteria as resolved by atomic force microscopy and transmission electron microscopy.</a> Micron. 43, 1331-1335 (2012).</li></ol>

Magnetotactic bacteriën zijn niet noodzakelijkerwijs in elke aquatisch milieu op 8 maar wanneer ze dat doen komen, ze zijn te vinden in de orde van 100 - 1.000 cellen per milliliter 2. Met het oog op de MTB met behulp van optische microscopie te observeren, moet u ongeveer 50 bacteriën / ml in uw monster 8. Als er geen of weinig MTB in je steekproef, dan zul je ofwel moet een nieuwe milieu-site selecteren om uw monsters te verzamelen of moet u een of meer van de technieken besproken in...

<table border="1"><tbody><tr><td> Naam van het punt </td><td> Vennootschap </td><td> Catalogusnummer </td><td> Opmerkingen (optioneel) </td></tr><tr><td> Glasplaten </td><td> Fisher Scientific </td><td> S95933 </td><td></td></tr><tr><td> Glas Pasteur pipetten </td><td> Fisher Scientific </td><td> 13-678-6A </td><td></td></tr><tr><td> O-ring </td><td> Bouwmarkt </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Dekglaasjes </td><td> Fisher Scientific </td><td> 12-542B </td><td></td></tr><tr><td> Staafmagneet </td><td> Fisher Scientific </td><td> S95957 </td><td></td></tr><tr><td> Bak </td><td> Een </td><td></td><td> Elke plastic of glazen houder die ten minste 0,5 L kan houden en kan verzegeld </td></tr><tr><td> Katoen </td><td> Een </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Microscoop met 60X droge lens </td><td> Zeiss </td><td></td><td> Een 60X droge lens is niet absoluut noodzakelijk, maar dit geeft een hoge NA zonder olie </td></tr><tr><td> Diamond pen </td><td> Fisher Scientific </td><td> 08 tot 675 </td><td></td></tr><tr><td> 0,22 mm filter </td><td> Fisher Scientific </td><td> 09-719C </td><td></td></tr><tr><td> 1 ml spuit </td><td> Fisher Scientific </td><td> NC9788564 </td><td></td></tr><tr><td> Microcentrifugebuisjes </td><td> Fisher Scientific </td><td> 02-681-320 </td><td></td></tr><tr><td> Formvar / Carbon200 mesh, koperen roosters </td><td> Ted Pella Inc </td><td> 01800 </td><td></td></tr><tr><td> Uranylacetaat </td><td> Ted Pella Inc </td><td> 19481 </td><td></td></tr><tr><td> Tecnai Spirit TEM </td><td> FEI </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Tecnai F20 S / TEM </td><td> FEI </td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

collection, isolation and enrichment of naturally occurring magnetotactic bacteria from the environment

Magnetotactic bacteriën (MTB) zijn in het water levende micro-organismen die voor het eerst met name werden in 1975 1 beschreven van sediment monsters verzameld in kwelders van Massachusetts (USA). Sindsdien MTB zijn ontdekt in gelaagd water-en sediment-kolommen van over de hele wereld 2. Kenmerkend voor alle MTB is dat ze magnetosomes, die intracellulaire, membraangebonden magnetische nanokristallen van magnetiet (Fe 3 O 4) en / of greigite (Fe 3 S 4) of beide 3, 4 bevatten. In het noordelijk halfrond, zijn MTB meestal aangetrokken tot de zuidkant van een staafmagneet, terwijl in het zuidelijk halfrond zijn ze meestal aangetrokken tot het noordelijke uiteinde van een magneet 3,5. Deze eigenschap kan worden benut wanneer het proberen om MTB te isoleren van het milieu monsters. Een van de meest voorkomende manieren om MTB verrijken is een doorzichtige plastic container gebruiken om sediment en water te halen uit een natuurlijke bron,zoals een zoetwater vijver. In het noordelijk halfrond is het zuiden van een staafmagneet geplaatst tegen de buitenzijde van de container net boven het bezinksel op de sediment-water interface. Na enige tijd kunnen de bacteriën worden verwijderd uit de binnenzijde van de houder nabij de magneet met een pipet en vervolgens verrijkt met een capillaire circuit 6 en een magneet. Zodra verrijkt, de bacteriën kan worden geplaatst op een microscoopglaasje met een opknoping neerzetten en geobserveerd in een lichtmicroscoop of afgezet op een koperen rooster en waargenomen met transmissie-elektronenmicroscopie (TEM). Met deze methode kan geïsoleerd MTB microscopisch worden bestudeerd om kenmerken zoals zwemmen bepalen gedrag, type en aantal flagella, celmorfologie van de cellen, vorm van het magnetische kristallen aantal magnetosomes, aantal magnetosome ketens in elke cel, samenstelling nanomineral de kristallen en aanwezigheid van intracellulaire vacuolen.

Een magneet is een effectief instrument dat gebruikt kan worden om magnetotactic bacteriën (MTB) in milieumonsters (Figuur 1A) isoleren. Een capillaire circuit (Figuur 1B) gebruikt de magnetische eigenschappen van MTB aan te trekken door een prop katoen waar ze kunnen worden gescheiden van niet-magnetotactic micro-organismen ook opgenomen in de milieumonster. <img alt="Figuur 1" src="/files/ftp_upload/50123/50123fig1.jpg...

Watch this Scientific Journal Video about Collection, Isolation and Enrichment of Naturally Occurring Magnetotactic Bacteria from the Environment at JoVE.com

Collection, Isolation and Enrichment of Naturally Occurring Magnetotactic Bacteria from the Environment

We tonen een methode magnetotactic bacteriën (MTB) die kunnen worden toegepast in natuurlijke wateren verzamelen. MTB kunnen worden geïsoleerd en verrijkt door sediment monsters met behulp van een relatief eenvoudige installatie die gebruik maakt van de bacteriën de natuurlijke magnetisme. Geïsoleerde MTB kunnen dan worden in detail onderzocht met behulp van zowel licht-en elektronenmicroscopie.

Collection, Isolatie en Verrijking van natuurlijk voorkomende Magnetotactic Bacteriën van het milieu

Magnetotactic bacteria (MTB) are aquatic microorganisms that were first notably described in 19751 from sediment samples collected in salt marshes of ...

Research

JoVE Journal

Biology

Enrichment of NK Cells from Human Blood with the RosetteSep Kit from StemCell Technologies

Verrijking van NK-cellen uit menselijk bloed met de RosetteSep Kit van StemCell Technologies

Natural killer (NK) cells are large granular cytotoxic lymphocytes that belong to the innate immune system and play major roles in fighting against cancer ...

Blood Collection from the American Horseshoe Crab, Limulus Polyphemus

Bloedafname van de Amerikaanse Horseshoe Crab, Limulus Polyphemus

The horseshoe crab has the best-characterized immune system of any long-lived invertebrate.  The study of immunity in horseshoe crabs has been facilitated ...

Isolation of Small Noncoding RNAs from Human Serum

Isolatie van Kleine Noncoding RNA&#39;s uit humaan serum

The analysis of RNA and its expression is a common feature in many laboratories. Of significance is the emergence of small RNAs like microRNAs, which are ...

Avian Semen Collection by Cloacal Massage and Isolation of DNA from Sperm

Aviaire-sperma door cloaca Massage en isolatie van DNA van sperma

Collection of semen may be useful for a wide range of applications including studies involving sperm quality, sperm telomere dynamics, and epigenetics. ...

Growing Magnetotactic Bacteria of the Genus Magnetospirillum: Strains MSR-1, AMB-1 and MS-1

Growing Magnetotactic Bacteria of the Genus Magnetospirillum: Strains MSR-1, AMB-1 and MS-1

Groeiende Magnetotactic bacteriën van het geslacht Magnetospirillum: stammen MSR-1, AMB-1 en MS-1

Magnetotactic bacteria are Gram-negative, motile, mainly aquatic prokaryotes ubiquitous in freshwater and marine habitats. They are characterized by their ...

Isolation of Myoepithelial Cells from Adult Murine Lacrimal and Submandibular Glands

Isolatie van Myo cellen van volwassen muizen traan en submandibulaire klieren

The lacrimal gland (LG) is an exocrine tubuloacinar gland that secretes an aqueous layer of tear film. The LG epithelial tree is comprised of acinar, ...

Isolation and Enrichment of Human Lung Epithelial Progenitor Cells for Organoid Culture

Isolatie en verrijking van menselijke longepitheelvoorlopercellen voor organoïde cultuur

Epithelial organoid models serve as valuable tools to study the basic biology of an organ system and for disease modeling. When grown as organoids, ...

Isolation and Differentiation of Primary White and Brown Preadipocytes from Newborn Mice

Isolatie en differentiatie van primaire witte en bruine preadipocyten van pasgeboren muizen

The understanding of the mechanisms underlying adipocyte differentiation and function has greatly benefited from the use of immortalized white ...

Collection and Identification of Pollen from Honey Bee Colonies

Verzameling en identificatie van stuifmeel van honingbijenkolonies

Researchers often collect and analyze corbicular pollen from honey bees to identify the plant sources on which they forage for pollen or to estimate ...