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

Dette arbeidet ble støttet med tilskudd fra det amerikanske National Science Foundation (EAR-0920299 og EAR-0745808), US National Science Foundation Øst Asia og Stillehavet Summer Institutes, Geological Society of America Research Grant Program og Alumni Tilskudd til Graduate Forskning og stipend fra The Ohio State University. Vi vil gjerne takke redaktøren og to anonyme anmeldere for sine innsiktsfulle kommentarer.

1. MTB Collection <ol><li> Når de bestemmer seg et settefiskanlegg for å samle magnetotactic bakterier (MTB), er det ofte best å starte med en dam eller saktegående bekk som har en myk gjørmete sedimentlag. I denne demonstrasjonen samlet vi en prøve på kanten av Olentangy River på campus av Ohio State University (OSU) i Columbus, Ohio (USA). Selv om dette var et passende sted for demonstrasjonen vår, er protokollen som er beskrevet her gjelder for alle vannlevende sted. Materialene som brukes i denne protokol...

<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 bakterier er ikke nødvendigvis finnes i hver vannmiljøet 8, men når de forekommer, kan de bli funnet på størrelsesorden 100 - 1000 celler per milliliter 2. For å observere MTB med optisk mikroskopi, må du omtrent 50 bakterier / ml i prøven 8. Hvis det er ingen eller få MTB i prøven din, så du må enten velge en ny miljø-nettsted for å samle dine prøver eller du må prøve en eller flere av de teknikkene som diskuteres i neste avsnitt. <p class="jove_conten...

<table border="1"><tbody><tr><td> Navn </td><td> Selskapet </td><td> Katalognummer </td><td> Kommentarer (valgfritt) </td></tr><tr><td> Glassplater </td><td> Fisher Scientific </td><td> S95933 </td><td></td></tr><tr><td> Glass Pasteur pipets </td><td> Fisher Scientific </td><td> 13-678-6A </td><td></td></tr><tr><td> O-ring </td><td> Jernvarehandel </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Dekkglass </td><td> Fisher Scientific </td><td> 12-542B </td><td></td></tr><tr><td> Bar magnet </td><td> Fisher Scientific </td><td> S95957 </td><td></td></tr><tr><td> Container </td><td> Enhver </td><td></td><td> Enhver plastic-eller glassbeholder som kan holde minst 0,5 L og kan forsegles </td></tr><tr><td> Bomull </td><td> Enhver </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Mikroskop med 60x tørr linse </td><td> Zeiss </td><td></td><td> En 60X tørr linse er ikke absolutt nødvendig, men dette gir en høy NA uten bruk olje </td></tr><tr><td> Diamond penn </td><td> Fisher Scientific </td><td> 08-675 </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 sprøyte </td><td> Fisher Scientific </td><td> NC9788564 </td><td></td></tr><tr><td> Mikrosentrifugerør </td><td> Fisher Scientific </td><td> 02-681-320 </td><td></td></tr><tr><td> Formvar / Carbon200 mesh, kobber nett </td><td> Ted Pella Inc. </td><td> 01800 </td><td></td></tr><tr><td> Uranyl acetate </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 bakterier (MTB) er vannlevende mikroorganismer som først ble særlig beskrevet i 1975 en fra sedimentprøver i saltmyrene i Massachusetts (USA). Siden da MTB har blitt oppdaget i stratifisert vann-og sediment-kolonner fra hele verden 2. En funksjon som er felles for alle MTB er at de inneholder magnetosomes, som er intracellulære, membran-bundet magnetiske nanokrystaller av magnetitt (Fe 3 O 4) og / eller greigite (Fe 3 S 4) eller begge 3, 4. I den nordlige halvkule, er MTB vanligvis tiltrukket sørenden av en bar magnet, mens i den sørlige halvkule de er vanligvis tiltrukket til nordenden av en magnet 3,5. Denne egenskapen kan utnyttes når du prøver å isolere MTB fra miljøprøver. En av de vanligste måtene å berike MTB er å bruke en klar plastbeholder til samle sediment og vann fra en naturlig kilde,for eksempel en ferskvann tjern. På den nordlige halvkule, er sør enden av en bar magnet plassert mot utsiden av beholderen like over sedimentet på sedimentet-vann-grensesnittet. Etter noen tid, kan bakteriene fjernes fra innsiden av beholderen nær magneten med en pipette og deretter anriket ytterligere ved hjelp av en kapillær Ovalt 6 og en magnet. Når beriket, bakteriene kan plasseres på et objektglass med en hengende dråpe fremgangsmåte og observert i et lysmikroskop eller deponeres på en kobber rutenett og observert ved hjelp av transmisjonselektronmikroskopi (TEM). Ved hjelp av denne metoden, kan isolert MTB studeres mikroskopisk å bestemme egenskaper som svømming atferd, type og antall flageller, cellemorfologi av cellene, form av magnetiske krystaller, antall magnetosomes, antall magnetosome kjeder i hver celle, sammensetning av de nanomineral krystaller, og tilstedeværelse av intracellulære vakuoler.

En magnet er et effektivt verktøy som kan brukes til å isolere magnetotactic bakterier (MTB) inneholdt i miljøprøver (figur 1A). En kapillær Racetrack (figur 1B) bruker de magnetiske egenskapene MTB å tiltrekke dem gjennom en bomull plugg der de kan skilles fra ikke-magnetotactic mikroorganismer også innbefattes i miljømessige prøven. <img alt="Figur 1" src="/files/ftp_upload/50123/50123fig1.jpg" /> <strong...

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

Vi viser en metode for å samle magnetotactic bakterier (MTB) som kan brukes til naturlig vann. MTB kan bli isolert og beriket fra sedimentprøver ved hjelp av en relativt enkel oppsett som tar nytte av bakterier naturlig magnetisme. Isolert MTB kan deretter undersøkes i detalj ved hjelp av både lys-og elektronmikroskopi.

Innsamling, isolasjon og berikelse av naturlig forekommende Magnetotactic Bakterier fra Miljøverndepartementet

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

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

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

Isolering av Small kodende RNA fra Menneskelig 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

Avian Semen samling av Cloacal massasje og isolering av DNA fra Sperm

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

Økende Magnetotactic bakterier av slekten Magnetospirillum: stammer MSR-1, AMB-1 og 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

Isolering av Myoepithelial celler fra voksen murine Lacrimal og submandibular kjertler

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

Isolering og anrikning av humane lungeepiteliale stamceller for organoidkultur

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

Isolasjon og differensiering av primærhvite og brune preadipocytter fra nyfødte mus

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

Innsamling og identifisering av pollen fra honningbiekolonier

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