Name: collection, isolation and enrichment of naturally occurring magnetotactic bacteria from the environment
Uploaded: 2012-11-15T11:55:00
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Este trabalho foi suportado por concessões do National Science Foundation EUA (EAR-0920299 e 0745808-EAR); National Science Foundation EUA Leste Asiático e Pacífico Verão Institutos, a Sociedade Geológica da América Programa Bolsa Pesquisa e os Subsídios para Pesquisa de Pós-Graduação Alumni e Bolsa da Universidade Estadual de Ohio. Gostaríamos de agradecer ao editor e dois revisores anônimos por seus comentários perspicazes.

1. MTB Colecção <ol><li> Ao decidir sobre um local de água doce para coletar bactérias magnetotáticas (MTB), muitas vezes é melhor começar com uma lagoa ou de baixa movimentação de fluxo que tem uma camada de sedimento suave lamacenta. Nesta demonstração coletamos uma amostra na margem do rio Olentangy no campus da Universidade Estadual de Ohio (OSU), em Columbus, Ohio (EUA). Embora isso fosse um local conveniente para a demonstração, o protocolo aqui descrito é aplicável a qualquer localização aquát...

<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>

Bactérias magnetotáticas não são necessariamente encontrados em cada ambiente aquático 8, mas quando elas ocorrem, eles podem ser encontrados na ordem de 100 - 1000 células por mililitro 2. A fim de observar o MTB microscopia óptica, você vai precisar de cerca de 50 bactérias / ml em sua amostra 8. Se não houver nenhum ou poucos MTB em sua amostra, então você precisa selecionar um novo site ambiental para coletar suas amostras ou você terá de tentar uma ou mais das técnica...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nome do item </td><td> Companhia </td><td> Número de catálogo </td><td> Comentários (opcional) </td></tr><tr><td> Lâminas de vidro </td><td> Fisher Scientific </td><td> S95933 </td><td></td></tr><tr><td> Pasteur pipetas de vidro </td><td> Fisher Scientific </td><td> 13-678-6A </td><td></td></tr><tr><td> O-ring </td><td> Loja de ferragens </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Lamínulas </td><td> Fisher Scientific </td><td> 12-542B </td><td></td></tr><tr><td> Ímã de barra </td><td> Fisher Scientific </td><td> S95957 </td><td></td></tr><tr><td> Recipiente </td><td> Qualquer </td><td></td><td> Qualquer plastic ou recipiente de vidro que pode conter pelo menos 0,5 L e pode ser selada </td></tr><tr><td> Algodão </td><td> Qualquer </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Microscópio com lente seca 60X </td><td> Zeiss </td><td></td><td> Uma lente de 60X a seco não é absolutamente necessária, mas isto apresenta uma NA elevada sem utilizar óleo </td></tr><tr><td> Diamante caneta </td><td> Fisher Scientific </td><td> 08-675 </td><td></td></tr><tr><td> Filtro de 0,22 milímetros </td><td> Fisher Scientific </td><td> 09-719C </td><td></td></tr><tr><td> 1 seringa ml </td><td> Fisher Scientific </td><td> NC9788564 </td><td></td></tr><tr><td> Microtubos </td><td> Fisher Scientific </td><td> 02-681-320 </td><td></td></tr><tr><td> Formvar / carbono200 mesh, grades de cobre </td><td> Ted Pella Inc. </td><td> 01800 </td><td></td></tr><tr><td> Acetato de uranilo </td><td> Ted Pella Inc. </td><td> 19481 </td><td></td></tr><tr><td> Tecnai Espírito 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

Bactérias magnetotáticas (MTB) são microorganismos aquáticos que foram pela primeira vez descritos nomeadamente em 1975 uma das amostras de sedimentos coletados em salinas de Massachusetts (EUA). Desde então MTB foram descobertos em água e sedimentos estratificados-colunas de todo o mundo 2. Uma característica comum a todos MTB é que eles contêm magnetossomos, que são intracelulares, nanocristais ligado à membrana magnéticas de magnetita (Fe 3 O 4) e / ou greigite (Fe 3 S 4) ou ambos os 3, 4. No hemisfério norte, MTB normalmente são atraídos para a extremidade sul de um ímã de barra, enquanto no hemisfério sul geralmente são atraídos para a extremidade norte de um ímã de 3,5. Esta propriedade pode ser explorada durante a tentativa de isolar a partir de amostras ambientais MTB. Uma das formas mais comuns de enriquecer MTB é a utilização de um contentor de plástico transparente de recolher os sedimentos e água a partir de uma fonte natural,tal como um tanque de água doce. No hemisfério norte, o sul de uma barra magnética é colocada contra a parte exterior do recipiente um pouco acima do sedimento na interface sedimento-água. Depois de algum tempo, a bactéria pode ser removido do interior do recipiente perto do magneto com uma pipeta e, em seguida, enriquecido ainda mais por meio de um capilar de pista 6 e um magnete. Uma vez enriquecido, a bactéria pode ser colocado sobre uma lamela de microscópio, utilizando um método de gota pendente e observados num microscópio de luz, ou depositado sobre uma grelha de cobre e observadas por microscopia electrónica de transmissão (TEM). Usando este método, isolado MTB pode ser estudada microscopicamente para determinar características tais como o tipo de comportamento de natação, e número de flagelos a morfologia das células, das células, a forma dos cristais magnéticos, número de magnetossomos, o número de cadeias de magnetossomos em cada célula, a composição de os cristais nanomineral e presença de vacúolos intracelulares.

Um íman é uma ferramenta eficaz que pode ser usado para isolar as bactérias magnetotáticas (MTB) contidas em amostras ambientais (Figura 1A). A pista de corrida capilar (Figura 1B) utiliza as propriedades magnéticas de MTB de atrair os através de um tampão de algodão, onde eles podem ser separados a partir de microrganismos não-magnetotáticas também contidos na amostra ambiental. <img alt="Figura 1" src="/files...

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

Nós demonstramos um método para recolher bactérias magnetotáticas (MTB), que podem ser aplicadas para águas naturais. MTB podem ser isolados e enriquecidos a partir de amostras de sedimento utilizando uma configuração relativamente simples que aproveita magnetismo da bactéria natural. Isolado MTB pode então ser analisada em detalhe utilizando luz e microscopia eletrônica.

Isolamento, coleta e Enriquecimento de bactérias naturais magnetotáticas do Meio Ambiente

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

Enriquecimento das células NK do sangue humano com o Kit RosetteSep de 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 ...

Biologia

Blood Collection from the American Horseshoe Crab, Limulus Polyphemus

Coleta de sangue do caranguejo em ferradura americano, 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

Isolamento de ARN a partir de pequenas não-codificante de Soro Humano

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

Coleta de sêmen aviária por esfregaços massagem e isolamento do DNA de esperma

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

Crescimento de bactérias de Magnetotactic do género Magnetospirillum magnetotacticum: cepas MSR-1, AMB-1 e 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

Isolamento de células mioepiteliais das glândulas lacrimal e submandibular de Murina adulta

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

Isolamento e enriquecimento de células progenitoras epiteliais pulmonares humanas para a cultura organoide

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

Isolamento e diferenciação de preadipócitos brancos e marrons primários de camundongos recém-nascidos

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

Coleta e Identificação de Pólen das Colônias de Abelhas

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