Name: growing magnetotactic bacteria of the genus magnetospirillum: strains msr-1, amb-1 and ms-1
Uploaded: 2018-10-17T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Growing Magnetotactic Bacteria of the Genus Magnetospirillum: Strains MSR-1, AMB-1 and MS-1 at JoVE.com

Мы благодарим за его помощь с MTB культур, Адам P. Hitchcock и Чжу Ксяохуи за их поддержку при создании MTB культур в университете МакМастер и Марсия Рид для профессиональной подготовки и доступа к Фонду электронной микроскопии (Университет Макмастера, Ричард б. Френкель Факультет наук о здоровье). Эта работа была поддержана естественных наук и инженерных исследований Совет Канады (СЕНТИ) и нас национального научного фонда.

1. Установка станции N2
Примечание: Выберите внутренний диаметр трубы, так что он может быть подключен к топливный бак с минимальным утечки и так, что цилиндр Пластиковый шприц 1 мл плотно вписывается в этот трубопровод. Иллюстрация полный N2 газом станции приводи...

<ol>
	<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 (1), 217-238 (1982).</li><li>Uebe, R., Sch&#252;ler, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetosome+biogenesis+in+magnetotactic+bacteria.">Magnetosome biogenesis in magnetotactic bacteria.</a> Nature Reviews Microbiology. 14 (10), 621 (2016).</li><li>Faivre, D., Schuler, D. <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+and+magnetosomes.">Magnetotactic bacteria and magnetosomes.</a> Chemical Reviews. 108 (11), 4875-4898 (2008).</li><li>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=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 (9), 3232-3239 (1995).</li><li>Lef&#232;vre, C. T., 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=Diversity+of+magneto-aerotactic+behaviors+and+oxygen+sensing+mechanisms+in+cultured+magnetotactic+bacteria.">Diversity of magneto-aerotactic behaviors and oxygen sensing mechanisms in cultured magnetotactic bacteria.</a> Biophysical Journal. 107 (2), 527-538 (2014).</li><li>Heyen, U., Sch&#252;ler, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Growth+and+magnetosome+formation+by+microaerophilic+Magnetospirillum+strains+in+an+oxygen-controlled+fermentor.">Growth and magnetosome formation by microaerophilic Magnetospirillum strains in an oxygen-controlled fermentor.</a> Applied Microbiology and Biotechnology. 61 (5-6), 536-544 (2003).</li><li>Blakemore, R. P., Maratea, D., Wolfe, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+and+pure+culture+of+a+freshwater+magnetic+spirillum+in+chemically+defined+medium.">Isolation and pure culture of a freshwater magnetic spirillum in chemically defined medium.</a> Journal of bacteriology. 140 (2), 720-729 (1979).</li><li>Oestreicher, Z., Lower, S. K., Lin, W., Lower, B. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Collection,+isolation+and+enrichment+of+naturally+occurring+magnetotactic+bacteria+from+the+environment.">Collection, isolation and enrichment of naturally occurring magnetotactic bacteria from the environment.</a> Journal of Visualized Experiments. (69), (2012).</li><li>P&#243;sfai, M., Lef&#232;vre, M., Trubitsyn, C., Bazylinski, D. A., Frankel, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phylogenetic+significance+of+composition+and+crystal+morphology+of+magnetosome+minerals.">Phylogenetic significance of composition and crystal morphology of magnetosome minerals.</a> Frontiers in Microbiology. 4, 344 (2013).</li><li>Wolfe, R. S., Thauer, R. K., Pfennig, N. <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 Ecology. 3 (1), 31-35 (1987).</li><li>Sch&#252;bbe, S., 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=Characterization+of+a+spontaneous+nonmagnetic+mutant+of+Magnetospirillum+gryphiswaldense+reveals+a+large+deletion+comprising+a+putative+magnetosome+island.">Characterization of a spontaneous nonmagnetic mutant of Magnetospirillum gryphiswaldense reveals a large deletion comprising a putative magnetosome island.</a> Journal of Bacteriology. 185 (19), 5779-5790 (2003).</li><li>Nadkarni, R., Barkley, S., Fradin, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+comparison+of+methods+to+measure+the+magnetic+moment+of+magnetotactic+bacteria+through+analysis+of+their+trajectories+in+external+magnetic+fields.">A comparison of methods to measure the magnetic moment of magnetotactic bacteria through analysis of their trajectories in external magnetic fields.</a> PloS One. 8 (12), e82064 (2013).</li><li>Waisbord, N., Lef&#232;vre, C. T., Bocquet, L., Ybert, C., Cottin-Bizonne, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Destabilization+of+a+flow+focused+suspension+of+magnetotactic+bacteria.">Destabilization of a flow focused suspension of magnetotactic bacteria.</a> Physical Review Fluids. 1 (5), 053203 (2016).</li><li>Komeili, A., Vali, H., Beveridge, T. J., Newman, D. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetosome+vesicles+are+present+before+magnetite+formation,+and+MamA+is+required+for+their+activation.">Magnetosome vesicles are present before magnetite formation, and MamA is required for their activation.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 101 (11), 3839-3844 (2004).</li><li>Scheffel, 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=An+acidic+protein+aligns+magnetosomes+along+a+filamentous+structure+in+magnetotactic+bacteria.">An acidic protein aligns magnetosomes along a filamentous structure in magnetotactic bacteria.</a> Nature. 440 (7080), 110 (2006).</li><li>Zhu, X., 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=Measuring+spectroscopy+and+magnetism+of+extracted+and+intracellular+magnetosomes+using+soft+X-ray+ptychography.">Measuring spectroscopy and magnetism of extracted and intracellular magnetosomes using soft X-ray ptychography.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 113 (51), E8219-E8227 (2016).</li><li>Sch&#252;ler, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+analysis+of+a+subcellular+compartment:+the+magnetosome+membrane+in+Magnetospirillum+gryphiswaldense.">Molecular analysis of a subcellular compartment: the magnetosome membrane in Magnetospirillum gryphiswaldense.</a> Archives of Microbiology. 181 (1), 1-7 (2004).</li><li>Kolinko, I., 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=Biosynthesis+of+magnetic+nanostructures+in+a+foreign+organism+by+transfer+of+bacterial+magnetosome+gene+clusters.">Biosynthesis of magnetic nanostructures in a foreign organism by transfer of bacterial magnetosome gene clusters.</a> Nature Nanotechnology. 9 (3), 193 (2014).</li><li>Hergt, 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=Magnetic+properties+of+bacterial+magnetosomes+as+potential+diagnostic+and+therapeutic+tools.">Magnetic properties of bacterial magnetosomes as potential diagnostic and therapeutic tools.</a> Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 293 (1), 80-86 (2005).</li><li>Lefevre, C. T., 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=Novel+magnetite-producing+magnetotactic+bacteria+belonging+to+the+Gammaproteobacteria.">Novel magnetite-producing magnetotactic bacteria belonging to the Gammaproteobacteria.</a> The ISME Journal. 6 (2), 440 (2012).</li><li>Williams, T. J., Lef&#232;vre, C. T., Zhao, W., Beveridge, T. J., Bazylinski, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetospira+thiophila+gen.+nov.,+sp.+nov.,+a+marine+magnetotactic+bacterium+that+represents+a+novel+lineage+within+the+Rhodospirillaceae+(Alphaproteobacteria).">Magnetospira thiophila gen. nov., sp. nov., a marine magnetotactic bacterium that represents a novel lineage within the Rhodospirillaceae (Alphaproteobacteria).</a> International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 62 (10), 2443-2450 (2012).</li><li>Zhu, K., 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=Isolation+and+characterization+of+a+marine+magnetotactic+spirillum+axenic+culture+QH-2+from+an+intertidal+zone+of+the+China+Sea.">Isolation and characterization of a marine magnetotactic spirillum axenic culture QH-2 from an intertidal zone of the China Sea.</a> Research in Microbiology. 161 (4), 276-283 (2010).</li></ol>

O2 концентрация требования MTB делают их нетривиальных расти в лаборатории. Ключевым шагом протокола для жидкой среды является первоначальное удаление всех O2 с носителя для управления конечной концентрации, добавляя определенный объем O2, как раз перед прививкой. Было п...

Магнетотактик бактерий (MTB) представляют широкий спектр грамотрицательные прокариот повсеместно в пресноводных и морских водной среды обитания1. Эти бактерии имеют возможность производить магнитные кристаллы магнетита (Fe3O4) или greigite (Fe3S4), которые в большинстве случаев, смонтирован в цепи внутри клетки. Этот особый структурный мотив это связано с наличием нескольких специфических белков, действуя как в цитоплазме бактерий и липидные мембраны, которая окружает каждый кристалл2. Каждый индивидуальный кристалл и его окружающие везикул мембранных называется Магнетосома и колебаясь в размере от 30 до 50 Нм в Magnetospirillum видов3. Из-за расположения цепь magnetosomes эти бактерии обладают постоянный магнитный дипольный момент, что делает их выровнять пассивно внешне прикладной магнитными полями. Таким образом, эти бактерии активно поплавать вдоль силовых линий магнитного поля, действуя как самоходные микро Компасы предположительно к более эффективно найти наиболее выгодные условия (например., концентрация2 O) для роста.
Интересное свойство MTB является их способность регулировать химии и кристаллография их Магнетосома кристаллов. Большинство штаммов производят относительно высокой чистоты кристаллы магнетита или greigite, хотя некоторые biomineralize обоих минералов4. Во всех случаях бактерии способны точно контролировать размер и форма их однодоменная магнитных кристаллов. Это объясняет, почему большое количество исследований проводится в целях лучшего понимания как MTB выполнить этот процесс biomineralization. Понимание этого процесса может позволить исследователям сделать портной-магнитные нанокристаллов для многих коммерческих и медицинских приложений.
Является существенным препятствием для обширные исследования по MTB была сложность выращивать их в лаборатории. Большинство видов, в том числе штаммов, используемых в этой работе, являются obligately микроаэрофильных когда выросла с2 O как терминал электрон акцептора. Это объясняет, почему эти бактерии наиболее часто встречаются в переходной зоне между аэробных и анаэробных условиях (аэробных и анаэробных интерфейс, OAI). Это ясно показывает, что MTB имеют точные требования концентрация O2 , в которых очевидно, что необходимо принимать во внимание при разработке питательных сред для этих организмов. Кроме того большое разнообразие существующих MTB подразумевает, что различные штаммы понадобятся различные химические градиенты и питательных веществ для достижения оптимального роста.
В этой работе, мы описываем методы для выращивания три из наиболее широко изучены MTB: Magnetospirillum magneticum (штамм AMB-1), м. magnetotacticum (МС-1) и м. gryphiswaldense (МСР-1). Эти виды филогенетически принадлежат к классу Alphaproteobacteria в тип бактерии по алфавиту , винтовой в морфологии и обладают полярных жгутика на каждом конце ячейки. Мы предоставляем протоколы для выращивания штамма MSR-1 в жидкости и O2 градиент концентрации полутвердых средства массовой информации, основанные на ранее опубликованные средний рецепты5,6. Мы также представляем подробный протокол для выращивания штаммов AMB-1 и MS-1 в изменение магнитного Spirillum роста среднего (MGSM)7.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1029px;" width="1028">
	<tbody>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:307px;">AMB-1</td>
			<td style="width:437px;">American Type Culture Collection (ATCC)</td>
			<td style="width:119px;">ATCC 700264</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:307px;">MS-1</td>
			<td>ATCC</td>
			<td>ATCC 31632&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:307px;">MSR-1</td>
			<td>Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen (DSMZ)</td>
			<td>DSM 6361</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:307px;">Ferric citrate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>F3388-250G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:307px;">Trace mineral supplement</td>
			<td>ATCC</td>
			<td>MD-TMS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:307px;">KH2PO4</td>
			<td>EMD</td>
			<td>PX1565-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:307px;">MgSO4.7 H2O</td>
			<td>EMD</td>
			<td>MX0070-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:307px;">HEPES</td>
			<td>BioShop Canada Inc</td>
			<td>HEP001.250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:307px;">NaNO3</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S5506-250G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:307px;">Yeast extract</td>
			<td>Fischer scientific</td>
			<td>DF210929</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;">Peptone</td>
			<td>Fischer scientific</td>
			<td>DF0436-17-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:307px;">Potassium L-lactate solution (60%)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>60389-250ML-F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:307px;">D-(-)-Quinic acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>138622</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:307px;">FeCl3.6H2O</td>
			<td>Fischer scientific</td>
			<td>I88-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:307px;">Vitamin supplement</td>
			<td>ATCC</td>
			<td>MD-VS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:307px;">Sodium succinate hexahydrate</td>
			<td>Fischer scientific</td>
			<td>S413-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:307px;">Sodium L-tartrate dibasic dihydrate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>228729-100G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:307px;">Sodium acetate trihydrate</td>
			<td>EMD</td>
			<td>SX0255-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:307px;">Resazurin</td>
			<td>Difco</td>
			<td>0704-13</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:307px;">Ascorbic acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A4544-25G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:307px;">K2HPO4</td>
			<td>Caledon</td>
			<td>6620-1-65</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;">FeCl2 .4H2O</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>44939-250G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:307px;">Sodium bicarbonate</td>
			<td>EMD</td>
			<td>SX0320-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:307px;">NaCl</td>
			<td>Caledon</td>
			<td>7560-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;">NH4Cl</td>
			<td>EMD</td>
			<td>1011450500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;">CaCl2.2 H2O</td>
			<td>EMD</td>
			<td>1023820500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:307px;">Agar A</td>
			<td>Bio Basic Canada Inc</td>
			<td>FB0010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;">L-cysteine.HCl.H2O</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>C7880-100G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:307px;">1.0 mL syringes</td>
			<td>Fischer scientific</td>
			<td>B309659</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:307px;">25G&#160; x 1 needles</td>
			<td>BD</td>
			<td>305125</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:307px;">125 mL serum bottles</td>
			<td>Wheaton</td>
			<td>223748</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:307px;">20 mm aluminum seals</td>
			<td>Wheaton</td>
			<td>224223-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;">20mm E-Z Crimper</td>
			<td>Wheaton</td>
			<td>W225303</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:307px;">Butyl-rubber stoppers</td>
			<td>Bellco Glass, Inc.</td>
			<td>2048-11800</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:307px;">Hungate tubes</td>
			<td>Chemglass (VWR)</td>
			<td>CLS-4208-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:307px;">Septum stopper, 13mm, Hungate</td>
			<td>Bellco Glass, Inc.</td>
			<td>2047-11600</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:307px;">Glass culture Tubes</td>
			<td>Corning (VWR)</td>
			<td>9826-16X</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;">Hydrochloric acid 36.5-38%, BioReagent</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>H1758-100ML</td>
			<td>11.6 - 12 N</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

growing magnetotactic bacteria of the genus magnetospirillum: strains msr-1, amb-1 and ms-1

Магнетотактик бактерии являются грамотрицательные, подвижные, главным образом водных прокариот повсеместно в пресноводных и морских местообитаний. Они характеризуются их способность biomineralize magnetosomes, которые являются магнитные нанометрового размера кристаллы магнетита (Fe3O4) или greigite (Fe3S4) окружен липидного бислоя мембраны, в пределах их цитоплазме. Для большинства известных магнетотактик бактерий magnetosomes собираются в цепях внутри цитоплазмы, тем самым наделения постоянного магнитный дипольный момент для клеток и вызывая их для выравнивания пассивно с внешними магнитными полями. Из-за этих особенностей магнетотактик бактерии имеют большой потенциал для коммерческих и медицинских приложений. Однако большинство видов являются микроаэрофильных и имеют особые O2 концентрация требования, что делает их труднее расти регулярно, чем многих других бактерий, таких как кишечная палочка. Здесь мы представляем подробные протоколы для выращивания три из наиболее широко изученных штаммов бактерий магнетотактик, все принадлежащие к роду Magnetospirillum. Эти методы позволяют для точного контроля концентрации2 O распоряжение бактерий, для того чтобы обеспечить что они нормально расти и синтезировать magnetosomes. Выращивание магнетотактик бактерий для дальнейших исследований с использованием этих процедур не требуется экспериментатор быть экспертом в микробиологии. Общие методы, представленные в этой статье может также использоваться для изоляции и культуры других магнетотактик бактерий, хотя вполне вероятно, что рост СМИ химический состав будет необходимо изменить.

Успешной подготовке питательных сред можно оценить следующим образом. В конце процесса, четкие решения (т.е., без любой преципитат) должны быть получены (это верно для жидких сред и O2 градиента полутвердых среднего). Изображения, отображение ожидаемой аспект ...

Watch this Scientific Journal Video about Growing Magnetotactic Bacteria of the Genus Magnetospirillum: Strains MSR-1, AMB-1 and MS-1 at JoVE.com

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

Выращивание магнетотактик бактерии рода Magnetospirillum: штаммов MSR-1, АМБ-1 и MS-1

Мы представляем процедура для выращивания несколько штаммов Magnetospirillum в двух различных типов питательных сред. Magnetospirillum gryphiswaldense штамм MSR-1 выращивается в жидкости и градиент концентрации2 O полутвердых СМИ, а . м. magneticum штамм AMB-1 и м. magnetotacticum штамм MS-1 выращиваются в жидкой среде.

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

Этот метод позволяет выращивать три различных вида магнитотактических бактерий под названием MSR-1, AMB-1 и MS-1. Все пресноводные виды, и все из рода magnetospirillum. Это важный первый шаг для любого вида воспроизводимых исследований с участием этих организмов.Магнитотактических бактерий имеют очень специфические потребности в кислороде, поэтому они разработали магнитную навигационную систему. Таким образом, очень важно контролировать количество кислорода, доступного для них. Весь этот протокол был оптимизирован для нескольких конкретных штаммов пресноводных магнитоспирилл.Его детали могут быть оптимизированы для того, чтобы удовлетворить потребности в кислороде и питательных веществах других магнитотактических бактерий. Безопасно установите азотный бензобак рядом со скамейкой, на которой достаточно места для установки азотной станции. Подключите кусок трубки к баку, который достаточно долго, чтобы добраться до области, где станция будет построена.При необходимости нанесите тефлоновую ленту на выход бака, чтобы избежать утечки. Чтобы построить станцию, способную пузыриться пять бутылок среды в то же время, вырезать четыре куска труб aproximately пять сантиметров в длину. Соберите кусочки труб в линию с тремя 3-путь Т-образные пластиковые фитинги.Подключите один конец этой линии к куску труб на выходе из резервуара с азотом через дополнительную Т-образную установку. Добавьте 90-градусный локоть установки на другом конце. Используйте ленту, чтобы прикрепить конструкцию к горизонтальному металлическому стержню, расположенную на высоте около 30 сантиметров над скамейкой.Соедините пять кусков труб длиной около 20 сантиметров с тремя выходами установленной арматуры. Удалите поршни из пяти одноми миллилитров пластиковых шприцев, и вырезать больший конец этих шприцев, сохраняя только окончил часть. Заполните эти шприцы хлопком, заботясь, чтобы не упаковать слишком плотно.Вставьте шприцы в 20-сантиметровые вертикальные кусочки труб. Включите газ и используйте мыльную воду, чтобы убедиться, что нет утечки, когда азот течет. Удалите колпачки из пяти игл 25 калибра и вставьте эти иглы в 10-сантиметровые кусочки тонкой трубки.Прикрепите подготовленные иглы к шприцам азотной станции. Убедитесь, что азот проходит через все пять линий, и держать станцию в режиме ожидания. Приготовьте 10-миллимолярный феррный цитратный раствор, добавив 0,245 грамма феррикового цитрата в 100 миллилитров дистиллированной деионизированной воды.Нагрейте и перемешайте, чтобы растворить, пока оранжевый чистый раствор не будет получен. Автоклав раствора с использованием стандартного цикла, по крайней мере 15 минут воздействия при температуре 121 градусов по Цельсию перед хранением стерилизованного раствора фонда при комнатной температуре в темноте. Чтобы подготовить пять бутылок жидкой среды роста для MSR-1, добавьте химические вещества, перечисленные в текстовом протоколе, в стакан, содержащий 300 миллилитров дистиллированной деионизированной воды.Добавление стерильных ферриковых цитратов и минеральных растворов должно выполняться под пламенем горелки Bunsen с использованием стерильных методов. Стерильные условия необходимы для того, чтобы избежать загрязнения культуры другими бактериальными видами. После добавления всех химических веществ, отрегулируйте рН до 7,0 с одним раствором гидроксида натрия моляра.Разпределите свежеприготовленную среду в 125-миллилитровые бутылки сыворотки, наливая по 60 миллилитров среды в каждую бутылку. Пузырь азота в среду в течение 30 минут, чтобы удалить растворенный кислород с помощью небольших труб подключен к азотной станции. Поместите бутиловую резиновую пробку поверх каждой бутылки, оставляя небольшое отверстие, чтобы лишний газ вышел из бутылки.Через 30 минут обжимной уплотнения каждой бутылки с подготовленной пробкой и алюминиевой печатью. Алюминиевая печать гарантирует, что бутылка остается запечатанной в течение остальной части протокола. Отключите иглы и тонкие трубки от азотной станции и замените их чистыми иглами.Отрегулируйте клапаны азотного бака так, чтобы нежный, непрерывный поток газа выходил из бака. Теперь вставьте одну из игл, соединенных с азотным баком, в бутылку среды через резиновую пробку. Немедленно вставьте другую чистую иглу в ту же бутылку.Повторите этот шаг для других бутылок, и пусть азот течет около 30 минут, чтобы заменить воздух в бутылках азотом. Через 30 минут отсоедините одну бутылку от азотной станции, удалив соответствующую иглу. Подождите несколько секунд, пока давление в бутылке среды не снизится до атмосферного давления, и удалите вторую иглу.Повторите этот шаг для всех оставшихся бутылок. Чтобы подготовить 120 миллилитров полутвердой среды роста для MSR-1, накройте стакан алюминиевой фольгой и автоклавом раствор, подготовленный, как описано в текстовом протоколе. Незадолго до окончания цикла автоклавов подготовьтесь к свежему раствору 4%цистеин и отрегулируйте рН до 7,0 с помощью пятимоляного гидроксида натрия, как описано в текстовом протоколе.После автоклавирования, дайте среде остыть до 50 до 60 градусов по Цельсию, и довести стакан под пламенем горелки Bunsen. Удалите алюминиевую фольгу и быстро добавьте химические вещества, перечисленные в текстовом протоколе, используя стерильные методы, осторожно помешивая. Добавьте 1,2 миллилитров фильтра стерилизованного раствора цистеин.После добавления всех химических веществ, передача теплой среде в 16 миллилитров стерильных винт крышка Hungate труб. Перенесите 12 миллилитров среды в каждую трубку и запечатав трубки. Чтобы привить штаммы MSR-1, AMB-1 и MS-1 в жидкой среде, пламя вершины кислорода и свежие средние бутылки, применяя этанол на пробки и проходя их через пламя горелки Bunsen.Используя стерильный шприц и иглу, извлекайте один миллилитр кислорода из бутылки кислорода и перенесите его в свежую средней бутылке. При использовании инокулума из другой культуры, выращенной в стеклянной бутылке, пламя обе бутылки. Затем привить один миллилитр старой культуры в свежую среду.Инкубировать культуру при 32 градусах по Цельсию, и привить его в свежей среде через четыре-семь дней. Чтобы привить MSR-1 в кислородном градиенте, полутвердой среде, убедитесь, что трубка свежей среды отображает четко определенный OAI, материализованый розовым и бесцветным интерфейсом примерно на один-три сантиметра ниже поверхности среды. Если инокулум исходит от другой концентрации кислорода градиент полутвердой культуры, урожай бактерий, аспирируя 50 микролитров культуры с стерильной наконечник пипетки размещены на полосе, образованной бактериями.Медленно прививать эти бактерии на OAI в свежей среде, избегая тревожных интерфейса. Печать трубки и пусть бактерии растут между 25 градусов по Цельсию и 30 градусов по Цельсию. Чтобы убедиться, что бактерии являются магнитными и модальными, поместите каплю культуры на крышку микроскопа скольжения.Переверните крышку скольжения, и установить его на O-кольцо, опираясь на стеклянную горку. Убедитесь, что капля не коснется нижнего слайда. Поместите висячие капли под микроскопом и сосредоточиться на краю капли.Поместите южный полюс магнита близко к этому краю, и смотреть бактерии плавают к краю. Переверните магнит, чтобы заставить их плавать в противоположном направлении. Здесь показаны бутылки жидкого мультимедиа до прививки и после роста бактерий.Турбичность во второй бутылке указывает на то, что бактерии растут. Это два раза ускоренный фильм показывает ожидаемый результат подвешив падение эксперимент для модальных и магнитных магнитотактических бактерий культуры. Бактерии первоначально поплыл к краю капли, когда магнитное поле применяется.Когда направление поля магнита обращено вспять, бактерии уплыли от края, где применяется магнитное поле. Здесь показаны трубки полутвердой среды до прививки и после роста бактерий. Как и ожидалось, группа бактерий образуется в oxic-аноксический интерфейс и мигрирует с течением времени, как кислород потребляется и интерфейс движется вверх.Здесь показан репрезентативный электронный микрограф магнитного спирилума. Флагелла обозначена черными стрелками, в то время как красные стрелки показывают магнитосомы. При попытке этой процедуры, это очень важно помнить, что магнитотаксических бактерий имеют очень специфические требования к уровню кислорода для того, чтобы расти должным образом и производить магнитосомы.Этот протокол показывает, как контролировать и контролировать уровень кислорода в средствах массовой информации роста для достижения микро-условий, предпочитаемых этими организмами. Следуя этому методу, можно получить высокие концентрации здоровых и высоко магнитных клеток. Таким образом, эксперименты, которые требуют большого количества бактерий могут быть выполнены, такие как магнитосома экстракции, геномных и генетических исследований, или наблюдения коллективного движения микроскопии.Возможность выращивать магнитотаксическую бактерию в лаборатории на самом деле то, что позволило ученым изучать систематически увлекательные биохимические и физические свойства этих организмов.

Research

JoVE Journal

Biology

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

Purification of the M. magneticum Strain AMB-1 Magnetosome Associated Protein MamA&Delta;41

Purification of the M. magneticum Strain AMB-1 Magnetosome Associated Protein MamAÃƒÅ½Ã¢â‚¬Â41

Очистка М. magneticum Штамм AMB-1 Magnetosome белка, связанного MamAΔ41

Magnetotactic bacteria comprise a diverse group of aquatic microorganisms that are able to orientate themselves along geomagnetic fields. This behavior is ...

High-throughput Screening and Biosensing with Fluorescent C. elegans Strains

High-throughput Screening and Biosensing with Fluorescent C. elegans Strains

Высокопроизводительный скрининг и биодатчиков с люминесцентными С. Элеганс Штаммы

High-throughput screening (HTS) is a powerful approach for identifying chemical modulators of biological processes.  However, many compounds identified in ...

The Green Monster Process for the Generation of Yeast Strains Carrying Multiple Gene Deletions

Зеленый монстр процесса генерации штаммов дрожжей проведение нескольких удалений Гена

Phenotypes  for a gene deletion are often revealed only when the mutation is tested in a  particular genetic background or environmental condition1,2. ...

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

Сбор, выделение и обогащение природного происхождения магнитотактических бактерий из окружающей среды

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

Monitoring Intraspecies Competition in a Bacterial Cell Population by Cocultivation of Fluorescently Labelled Strains

Мониторинг внутривидовой конкуренции в бактериальной популяции клеток путем кокултивации флуоресцентно маркированных штаммов

Many microorganisms such as bacteria proliferate extremely fast and the populations may reach high cell densities. Small fractions of cells in a ...

Measuring the Effects of Bacteria on C. Elegans Behavior Using an Egg Retention Assay

Measuring the Effects of Bacteria on C. Elegans Behavior Using an Egg Retention Assay

Измерения воздействия бактерий на<em&gt; C. Элеганс</em&gt; Поведение использованием анализа Яйцо Сохранение

C. elegans egg-laying behavior is  affected by environmental cues such as osmolarity1 and  vibration2. In the total absence of food C. elegans also cease ...

Measurement of mRNA Decay Rates in Saccharomyces cerevisiae Using rpb1-1 Strains

Measurement of mRNA Decay Rates in Saccharomyces cerevisiae Using rpb1-1 Strains

Измерение мРНК темпы разложения в<em&gt; Saccharomyces Cerevisiae</em&gt; Использование<em&gt; Rpb1-1</em&gt; Штаммы

mRNA steady state levels vary depending on environmental conditions. Regulation of the steady state accumulation levels of an mRNA ensures that the ...

Using Digital Image Correlation to Characterize Local Strains on Vascular Tissue Specimens

Использование цифровой корреляции изображения для характеристики локальных деформаций на сосудистую ткань образцов

Characterization of the mechanical behavior of biological and engineered soft tissues is a central component of fundamental biomedical research and ...

Colorimetric Detection of Bacteria Using Litmus Test

Колометрической Обнаружение бактерий с помощью лакмусовой тест

There are increasing demands for simple but still effective methods that can be used to detect specific pathogens for point-of-care or field applications. ...

Light Sheet Fluorescence Microscopy of Plant Roots Growing on the Surface of a Gel

Свет лист флуоресцентной микроскопией корней растений, растущих на поверхности геля

One of the key questions in understanding plant development is how single cells behave in a larger context of the tissue. Therefore, it requires the ...