Name: a small volume bioassay to assess bacterial/phytoplankton co-culture using water-pulse-amplitude-modulated (water-pam) fluorometry
Uploaded: 2015-03-11T13:00:00
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This work was supported by Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (grant 402105), Canadian Foundation for Innovation (grant 129087) and Alberta Education and Training (grant AAETRCP-12-026-SEG) to RJC.

実験のセットアップの1の計算<ol><li>藻類および/または式（1）を用いて全実験に必要とされる制御に必要な細菌培養物の体積を計算する。 <img alt="式1" src="/files/ftp_upload/52455/52455equation1.1.jpg" /> yは日ごとに必要なコントロールの数に等しく、zは日数に等しい。 </li><li>式2を使用して、実験の共培養のために必要とされる藻類および/または細菌培養物の体積を計算する。 <img alt="式...

<ol>
	<li>Scarratt, M. G., Marchetti, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessing+microbial+responses+to+iron+enrichment+in+the+Subarctic+Northeast+Pacific:+Do+microcosms+reproduce+the+in+situ+condition?.">Assessing microbial responses to iron enrichment in the Subarctic Northeast Pacific: Do microcosms reproduce the in situ condition?.</a> Deep Sea Res Part II Top. Stud. Oceanogr. 53 (20-22), 2182-2200 (2006).</li><li>Bidle, K. D., Haramaty, L., Barcelos E Ramos, J., Falkowski, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Viral+activation+and+recruitment+of+metacaspases+in+the+unicellular+coccolithophore,+Emiliania+huxleyi.">Viral activation and recruitment of metacaspases in the unicellular coccolithophore, Emiliania huxleyi.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. 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Tech. , 287-326 (2005).</li><li>Blaise, C., Vasseur, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Algal+microplate+toxicity+test.">Algal microplate toxicity test.</a> Small-scale Freshw. Toxic. Investig. Vol. 1 Toxic. Test Methods. , 137-179 (2005).</li><li>Skjelbred, B., Edvardsen, B., Andersen, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+high-throughput+method+for+measuring+growth+and+loss+rates+in+microalgal+cultures.">A high-throughput method for measuring growth and loss rates in microalgal cultures.</a> J. Appl. Phycol. 24, 1589-1599 (2012).</li><li>Nagai, T., Taya, K., Annoh, H., Ishihara, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+a+fluorometric+microplate+algal+toxicity+assay+for+riverine+periphytic+algal+species.">Application of a fluorometric microplate algal toxicity assay for riverine periphytic algal species.</a> Ecotoxicol. Environ. Saf. 94, 37-44 (2013).</li><li>Seyedsayamdost, M. R., Case, R. J., Kolter, R., Clardy, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Jekyll-and-Hyde+chemistry+of+Phaeobacter+gallaeciensis.">The Jekyll-and-Hyde chemistry of Phaeobacter gallaeciensis.</a> Nat. Chem. 3 (4), 331-335 (2011).</li><li>Schreiber, U., Schliwa, U., Bilger, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Continuous+recording+of+photochemical+and+non-photochemical+chlorophyll+fluorescence+quenching+with+a+new+type+of+modulation+fluorometer.">Continuous recording of photochemical and non-photochemical chlorophyll fluorescence quenching with a new type of modulation fluorometer.</a> Photosynth. Res. 10 (1-2), 51-62 (1986).</li><li>Jones, R. J., Ward, S., Amri, A. Y., Hoegh-Guldber, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Changes+in+quantum+efficiency+of+photosystem+II+of+symbiotic+dinoflagellates+of+corals+after+heat+stress,+and+of+bleached+corals+sampled+after+the+1998+Great+Barrier+Reef+mass+bleaching+event.">Changes in quantum efficiency of photosystem II of symbiotic dinoflagellates of corals after heat stress, and of bleached corals sampled after the 1998 Great Barrier Reef mass bleaching event.</a> Mar. Freshw. Res. 51 (345), 659-668 (1998).</li><li>Beer, S., Larsson, C., Poryan, O., Axelsson, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photosynthetic+rates+of+Ulva+(Chlorophyta)+measured+by+pulse+amplitude+modulated+fluorometry.">Photosynthetic rates of Ulva (Chlorophyta) measured by pulse amplitude modulated fluorometry.</a> Eur. J. Phycol. 35 (1), 69-74 (2000).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> WATER-PAM Chlorophyll Fluorometer. Instrument Description and Information for Users. , (2013).</li><li>Maxwell, K., Johnson, G. M., Heers, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chlorophyll+fluorescence--a+practical+guide.">Chlorophyll fluorescence--a practical guide.</a> J. Exp. Bot. 51 (345), 659-668 (2000).</li><li>Herigstad, B., Hamilton, M., Heersink, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+to+optimize+the+drop+plate+method+for+enumerating+bacteria.">How to optimize the drop plate method for enumerating bacteria.</a> J. Microbiol. 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Bot. 51 (345), 659-668 (2000).</li><li>Schreiber, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pulse-Amplitude-Modulation+(PAM)+Fluorometry+and+Saturation+Pulse+Method:+An+Overview.">Pulse-Amplitude-Modulation (PAM) Fluorometry and Saturation Pulse Method: An Overview.</a> Chlorophyll a Fluoresc. A Signat. Photosynth. , 279-319 (2004).</li><li>Roh&#225;&#269;ek, K., Bart&#225;k, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Technique+of+the+modulated+chlorophyll+fluorescence:+basic+concepts,+useful+parameters,+and+some+applications.">Technique of the modulated chlorophyll fluorescence: basic concepts, useful parameters, and some applications.</a> Photosynthetica. 37 (3), 339-363 (1999).</li><li>Da Silva, J. M., da Silva, A. 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小型化された形式での藻類の成長。 マイクロタイタープレート中の1ml培養体積に藻類培養物の微細化が増加する実験内での複製を可能にする。それは藻が実験を通して、健康であることを確認することが重要です。藻類の栄養要件が満たされていることを確認するために、様々な藻類メディアを評価するために、マイクロタイタープレートフォーマットを用いて、増殖曲?...

植物プランクトンの生理機能は、伝統的に三角フラスコ中で20ミリリットルからカーボイ1-7 ​​で5 Lの範囲のメソスケールの実験で研究されている。各時点で複製試料を犠牲にすることは手に負えない実験装置を作成し、この実験的なスケールは、実験的な監視のためのサブサンプリングが必要です。 藻類の生理学実験のための実験容積を小型化することによって、同じ日周インキュベータ·スペースを使用しながら独立した実験の数を増加させる能力は、大量のサンプリング擬似複製の制限を軽減または排除する。マイクロタイタープレート形式は、実験変数の条件で藻類を操作するための1ml培養体積を使用して、藻類のバイオアッセイのために開発された。この実験小容積が増加する反復の数を可能に起因複製試料との間の減少した変動性、実験の再現性を増加させる実験、および140日間（ 図2）12のための実験対照（ すなわち、純粋藻類培養液）を維持しながら、真の複製を可能にする。 このマイクロタイタープレート形式で容易のような実験的な質問、各種のために適合される：細菌は、その藻類ホストと、共生中性または病原性の相互作用がありますか？藻類への化合物の刺激の追加や毒性はありますか？これらおよび他の問題は、この新しい形式9-11を用いた迅速なハイスループットの方法で対処することができる。 48ウェルマイクロタイター培養プレートに1mlずつウェル単一の時点でサンプリングされる独立した実験設定にすることができる。各種パラメータを含め、この1ミリリットルボリュームからサ ​​ンプリングしたが、これらに限定されないことができます：水-パルス振幅変調（WATER-PAM）蛍光法（ 材料および機器の表を参照）1を用いたクロロフィル蛍光及び光化学パラメータ3。WATER-PAMの蛍光測定は、藻類13で行われた実験を監視するために使用することができる迅速かつ非侵襲的な技術である。 14,15（WATER-PAMのために4mlの容量- - 2培地で希釈した培養液300μl150）それは小さな培養液量から光合成効率とPSII健康の測定を可能にする。 WATER-PAMの蛍光測定に加えて、この設定を含む他の様々なパラメータを測定するために用いることができるが、これらに限定されない：藻類細胞および藻類細胞形態の変化に付着した細菌を可視化する顕微鏡。単位（CFU）のカウントを形成する細菌のコロニー。と藻類の細胞数と識別する亜集団のためにフローサイトメトリー。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1233">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:413px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:328px;">Company</td>
			<td style="width:331px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:163px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">10 cu. ft. Diurnal Incubator (6012-1)</td>
			<td>Caron Corporate</td>
			<td>112310-6012-1-11</td>
			<td><a href="http://www.caronproducts.com">www.caronproducts.com</a></td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;">Nunc EasYFlask 25cm2, Vent/Close Cap, 7mL working volume, 200/Cs&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>N156340</td>
			<td><a href="http://www.fishersci.ca">www.fishersci.ca</a></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Multiwell TC Plates &#8211; 48 Well</td>
			<td>BD Biosciences Discovery Labware</td>
			<td>353078</td>
			<td><a href="http://www.bdbiosciences.com/">www.bdbiosciences.com</a></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">P1000 Gilson The Pipetting Standard&#8212;Gilson&#39;s Pipetman</td>
			<td>Mandel Scientific Company Inc.</td>
			<td>GF-F123602</td>
			<td><a href="http://www.mandel.ca">www.mandel.ca</a></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">P10mL Gilson The Pipetting Standard&#8212;Gilson&#39;s Pipetman</td>
			<td>Mandel Scientific Company Inc.</td>
			<td>GF-F161201</td>
			<td><a href="http://www.mandel.ca">www.mandel.ca</a></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Wide Orifice Tips nonsterile [100&#8211;1250 &#181;L]</td>
			<td>VWR International</td>
			<td>89079-468</td>
			<td><a href="http://www.ca.vwr.com">www.ca.vwr.com</a></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Ultrafine Tips nonsterile [100&#8211;1250 &#181;L]</td>
			<td>VWR International</td>
			<td>89079-470</td>
			<td><a href="http://www.ca.vwr.com">www.ca.vwr.com</a></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Finntip 10mL [Vol: 1-10mL]</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>9402151</td>
			<td><a href="http://www.fishersci.ca">www.fishersci.ca</a></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">WATER-Pulse Amplitude Modulation (Water-ED)</td>
			<td>Heinz Walz GmbH, Effeltrich, Germany</td>
			<td>EDEE0232</td>
			<td><a href="http://www.walz.com">www.walz.com</a></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">15 mm diameter quartz glass cuvette (WATER-K)</td>
			<td>Caron Corporate</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.caronproducts.com">www.caronproducts.com</a></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Sodium&#160;Chloride&#160;(Crystalline/Certified ACS), Fisher Chemical</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td><a href="http://www.fishersci.ca">www.fishersci.ca</a></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">BD Difco Marine Broth 2216</td>
			<td>BD Biosciences Discovery Labware</td>
			<td>BD Biosciences Discovery Labware</td>
			<td><a href="http://www.bdbiosciences.com">www.bdbiosciences.com</a></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">BD Bacto Agar</td>
			<td>BD Biosciences Discovery Labware</td>
			<td>BD Biosciences Discovery Labware</td>
			<td><a href="http://www.bdbiosciences.com">www.bdbiosciences.com</a></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">L1 Medium Kit, 50L</td>
			<td>NCMA [National Center for Marine Algae and Microbiota</td>
			<td>NCMA [National Center for Marine Algae and Microbiota</td>
			<td><a href="http://www.ncma.bigelow.org">www.ncma.bigelow.org</a></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a small volume bioassay to assess bacterial/phytoplankton co-culture using water-pulse-amplitude-modulated (water-pam) fluorometry

培養物は、実験1-7を通してサブサンプリングすることができるように、微細藻類の実験操作のための従来の方法は、培養物の大量の（5 L 20 ml）を使用している。 1）それは、全体積の変化および表面積を引き起こす：大量のサブサンプリングは、いくつかの理由で問題となることが実験中の培養物の体積比; 2）疑似レプリケーション（ すなわち、同じ治療フラスコ8からサ ​​ンプルを複製する）は、多くの場合、むしろ真の複製（複製処理からのすなわち、サンプリング）も採用されている。 3）実験の期間は、総容量によって制限されます。汚染は、一般的にサブサンプリング中に起こるような、4）純粋培養または通常の細菌叢は、長期間の実験の間に維持することが困難である。 マイクロタイタープレートの使用は、内、最大48の別々の治療法を用いて1ml培養毎に使用するボリュームの複製を可能に12.65 X 8.5×2.2センチプレート、それによって実験的なボリュームを減少させ、任意の治療をサブサンプリングすることなく、大規模な複製を可能にする。 9-11をスクリーニングする細菌藻類共培養物、藻類生理学テスト、および毒素：さらに、この技術は、実験を含む種々の型式に適合するように修正することができる。水 - パルス振幅変調（WATER-PAM）蛍光法、顕微鏡検査、細菌のコロニー形成単位（CFU）：藻類、細菌および/または共培養は、数々の実験手順のためにサンプリングしたが、これに限定されないことができますと、個々のウェルカウントおよびフローサイトメトリー。マイクロタイタープレート形式とWATER-PAMの蛍光測定の組み合わせは、光化学収率および試料間の低い変動性を有する他の光化学的パラメータの複数の迅速な測定を可能にし、高い再現性実験の過程でカーボイまたは三角フラスコをサブサンプリングの多くの落とし穴を回避する。

WATER-PAMの蛍光定量法の測定値。 水 - パルス振幅変調（PAM）蛍光光度法、蛍光（クロロフィル含量のプロキシ）と藻類の文化の光合成収率（PSII健康）を決定するための迅速かつ効率的な方法である。 PAM WinControlソフトウェアは、（以下では暗順応藻類のサンプルのための基本的なパラメータである）のための生データ値のスプレッドシートを生成します。 <p class="jove_cont...

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A Small Volume Bioassay to Assess Bacterial/Phytoplankton Co-culture Using WATER-Pulse-Amplitude-Modulated WATER-PAM Fluorometry

The goal of this procedure is to demonstrate the reproducibility and adaptability of using a microtiter plate format for microalgal screening. This rapid screen combines WATER-Pulse-Amplitude-Modulated (WATER-PAM) fluorometry to measure photosynthetic yield as an indicator of Photosystem II (PSII) health with small volume bacterial-algal co-cultures.

水 - パルス振幅変調（WATER-PAM）蛍光測定を用いて細菌/植物プランクトンの共培養を評価するために小音量バイオアッセイ

Conventional methods for experimental manipulation of microalgae have employed large volumes of culture (20 ml to 5 L), so that the culture can be ...

Research

JoVE Journal

Environment

A Small Volume Bioassay to Assess Bacterial/Phytoplankton Co-culture Using WATER-Pulse-Amplitude-Modulated (WATER-PAM) Fluorometry

Optimized Negative Staining: a High-throughput Protocol for Examining Small and Asymmetric Protein Structure by Electron Microscopy

最適化された負の染色：電子顕微鏡による小型·非対称蛋白質構造を調べるためのハイスループットプロトコル

Structural determination of proteins is rather challenging for proteins with molecular masses between 40 - 200 kDa. Considering that more than half of ...

A Small Volume Procedure for Viral Concentration from Water

水からのウイルス濃度のため、小容量の手順

Small-scale concentration of viruses (sample volumes 1-10 L, here simulated with spiked 100 ml water samples) is an efficient, cost-effective way to ...

A Whole Cell Bioreporter Approach to Assess Transport and Bioavailability of Organic Contaminants in Water Unsaturated Systems

水不飽和システムにおける有機汚染物質の輸送および生物学的利用能を評価するために、全細胞バイオレポーターアプローチ

Bioavailability of contaminants is a prerequisite for their effective biodegradation in soil. The average bulk concentration of a contaminant, however, is ...

A Fish-feeding Laboratory Bioassay to Assess the Antipredatory Activity of Secondary Metabolites from the Tissues of Marine Organisms

海洋生物の組織からの二次代謝産物のAntipredatory活性を評価するために魚の供給研究所バイオアッセイ

Marine chemical ecology is a young discipline, having emerged from the collaboration of natural products chemists and marine ecologists in the 1980s with ...

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小さな汚染物質の免疫学的分析のための水試料の自動固相抽出ための簡単​​な方法

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