Name: single-throughput complementary high-resolution analytical techniques for characterizing complex natural organic matter mixtures
Uploaded: 2019-01-07T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Single-throughput Complementary High-resolution Analytical Techniques for Characterizing Complex Natural Organic Matter Mixtures at JoVE.com

Vi vil gjerne takke JP Chanton og J.E. Horadric mm Kolton for hjelp med å samle torv prøver. Deler av dette arbeidet ble utført ved miljømessige molekylær Sciences Laboratory, en DOE kontoret av vitenskap bruker anlegget sponset av Office av biologiske og miljøforskning. PNNL drives av Battelle for DOE under kontrakten DE-AC05-76RL01830. Dette arbeidet ble støttet av US Department of Energy, Office of Science og Office av biologiske og Environmental research (gir: DE-AC05-00OR22725, DE-SC0004632, DESC0010580, DE-SC0012088 og DE-SC0014416).

1. følge utvinning av organisk materiale fra jord sedimenter og torv
<ol><li>Samle jord sedimenter og torv via prøvetaking og dele kjerner i henhold til hypotesen testet (f.eks, dybde). Butikken prøver polytetrafluoroethylene belagt beholdere og fryse-80 ° c for lagring før analyse. Merk: Ca 25 mg C er nødvendig for denne protokollen. Torv (vanligvis 45% C) kreves 50 mg tørket torv. Større mengder eksempler kan være nødvendig for lav økologisk prøver som mineral eller skogkledde høylan...

<ol>
	<li>Bridgham, S. D., Megonigal, P. J., Keller, J. K., Bliss, N. B., Trettin, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+carbon+balance+of+North+American+wetlands.">The carbon balance of North American wetlands.</a> Wetlands. 26 (4), 889-916 (2006).</li><li>Wilson, R. M., 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=Greenhouse+gas+balance+over+thaw-freeze+cycles+in+discontinuous+zone+permafrost.">Greenhouse gas balance over thaw-freeze cycles in discontinuous zone permafrost.</a> Journal of Geophysical Research: Biogeosciences. 122 (2), 387-404 (2017).</li><li>Broder, T., Knorr, K. H., Biester, H. <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+dissolved+organic+matter+quality+in+a+peatland+and+forest+headwater+stream+as+a+function+of+seasonality+and+hydrologic+conditions.">Changes in dissolved organic matter quality in a peatland and forest headwater stream as a function of seasonality and hydrologic conditions.</a> Hydrology and Earth System Sciences. 21 (4), 2035-2051 (2017).</li><li>Ejarque, E., 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=Quality+and+reactivity+of+dissolved+organic+matter+in+a+Mediterranean+river+across+hydrological+and+spatial+gradients.">Quality and reactivity of dissolved organic matter in a Mediterranean river across hydrological and spatial gradients.</a> Science of The Total Environment. 599, 1802-1812 (2017).</li><li>Valenzuela, E. 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=Anaerobic+methane+oxidation+driven+by+microbial+reduction+of+natural+organic+matter+in+a+tropical+wetland.">Anaerobic methane oxidation driven by microbial reduction of natural organic matter in a tropical wetland.</a> Applied and Environmental Microbiology. 83 (11), e00645-e00617 (2017).</li><li>Lehmann, J., Kleber, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+contentious+nature+of+soil+organic+matter.">The contentious nature of soil organic matter.</a> Nature. 528 (7580), 60-68 (2015).</li><li>Keiluweit, M., Nico, P. S., Kleber, M., Fendorf, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Are+oxygen+limitations+under+recognized+regulators+of+organic+carbon+turnover+in+upland+soils?.">Are oxygen limitations under recognized regulators of organic carbon turnover in upland soils?.</a> Biogeochemistry. 127 (2-3), 157-171 (2016).</li><li>LaRowe, D. E., Van Cappellen, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Degradation+of+natural+organic+matter:+A+thermodynamic+analysis.">Degradation of natural organic matter: A thermodynamic analysis.</a> Geochimica et Cosmochimica Acta. 75 (8), 2030-2042 (2011).</li><li>Wilson, R. M., 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=Hydrogenation+of+organic+matter+as+a+terminal+electron+sink+sustains+high+CO2:+CH4+production+ratios+during+anaerobic+decomposition.">Hydrogenation of organic matter as a terminal electron sink sustains high CO2: CH4 production ratios during anaerobic decomposition.</a> Organic Geochemistry. 112, 22-32 (2017).</li><li>Ye, R., Jin, Q., Bohannan, B., Keller, J. K., Bridgham, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Homoacetogenesis:+A+potentially+underappreciated+carbon+pathway+in+peatlands.">Homoacetogenesis: A potentially underappreciated carbon pathway in peatlands.</a> Soil Biology and Biochemistry. 68, 385-391 (2014).</li><li>Neubauer, S. C., Megonigal, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Moving+beyond+global+warming+potentials+to+quantify+the+climatic+role+of+ecosystems.">Moving beyond global warming potentials to quantify the climatic role of ecosystems.</a> Ecosystems. 18 (6), 1000-1013 (2015).</li><li>Ma, 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=Data-Constrained+Projections+of+Methane+Fluxes+in+a+Northern+Minnesota+Peatland+in+Response+to+Elevated+CO2+and+Warming.">Data-Constrained Projections of Methane Fluxes in a Northern Minnesota Peatland in Response to Elevated CO2 and Warming.</a> Journal of Geophysical Research: Biogeosciences. 122 (11), 2841-2861 (2017).</li><li>Conrad, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contribution+of+hydrogen+to+methane+production+and+control+of+hydrogen+concentrations+in+methanogenic+soils+and+sediments.">Contribution of hydrogen to methane production and control of hydrogen concentrations in methanogenic soils and sediments.</a> Federation of European Microbiological Societies Microbiology Ecology. 28 (3), 193-202 (1999).</li><li>Cunada, C. L., Lesack, L. F. W., Tank, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Seasonal+dynamics+of+dissolved+methane+in+lakes+of+the+Mackenzie+Delta+and+the+role+of+carbon+substrate+quality.">Seasonal dynamics of dissolved methane in lakes of the Mackenzie Delta and the role of carbon substrate quality.</a> Journal of Geophysical Research: Biogeosciences. 123 (2), 591-609 (2018).</li><li>Wilson, R. M., Tfaily, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advanced+molecular+techniques+provide+new+rigorous+tools+for+characterizing+organic+matter+quality+in+complex+systems.">Advanced molecular techniques provide new rigorous tools for characterizing organic matter quality in complex systems.</a> Journal of Geophysical Research: Biogeosciences. 123 (6), 1790-1795 (2018).</li><li>Borton, M. 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=Coupled+laboratory+and+field+investigations+resolve+microbial+interactions+that+underpin+persistence+in+hydraulically+fractured+shales.">Coupled laboratory and field investigations resolve microbial interactions that underpin persistence in hydraulically fractured shales.</a> Proceedingsof the National Academy of Sciences. 115 (28), E6585-E6659 (2018).</li><li>Tang, K., Page, J. S., Smith, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Charge+competition+and+the+linear+dynamic+range+of+detection+in+electrospray+ionization+mass+spectrometry.">Charge competition and the linear dynamic range of detection in electrospray ionization mass spectrometry.</a> Journal of the American Society for Mass Spectrometry. 15 (10), 1416-1423 (2004).</li><li>Boiteau, R. M., 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=Structure+Elucidation+of+Unknown+Metabolites+in+Metabolomics+by+Combined+NMR+and+MS/MS+Prediction.">Structure Elucidation of Unknown Metabolites in Metabolomics by Combined NMR and MS/MS Prediction.</a> Metabolites. 8 (1), 8 (2018).</li><li>Walker, L. 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=Unambiguous+Metabolite+Identification+in+High-throughput+Metabolomics+by+Hybrid+1DNMR/ESI+MS+Approach.">Unambiguous Metabolite Identification in High-throughput Metabolomics by Hybrid 1DNMR/ESI MS Approach.</a> Magnetic Resonance in Chemistry. 54 (12), 998-1003 (2016).</li><li>Nicora, C. D., Burnum-Johnson, K. E., Nakayasu, E. S., Casey, C. P., White III, R. A., Roy Chowdhury, T., Kyle, J. E., Kim, Y. M., Smith, R. D., Metz, T. O., Jansson, J. K., Baker, E. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+MPLEx+Protocol+for+Multi-omic+Analyses+of+Soil+Samples.">The MPLEx Protocol for Multi-omic Analyses of Soil Samples.</a> J. Vis. Exp. (135), e57343 (2018).</li><li>Folch, J., Lees, M., Sloane-Stanley, G. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extraction+of+fatty+acid.">Extraction of fatty acid.</a> Journal of Biological Chemistry. 226, 497-509 (1957).</li><li>Tolic, 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=Formularity:+software+for+automated+formula+assignment+of+natural+and+other+organic+matter+from+ultrahigh-resolution+mass+spectra.">Formularity: software for automated formula assignment of natural and other organic matter from ultrahigh-resolution mass spectra.</a> Analytical Chemistry. 89 (23), 12659-12665 (2017).</li><li>Kim, Y. M., 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=Diel+metabolomics+analysis+of+a+hot+spring+chlorophototrophic+microbial+mat+leads+to+new+hypotheses+of+community+member+metabolisms.">Diel metabolomics analysis of a hot spring chlorophototrophic microbial mat leads to new hypotheses of community member metabolisms.</a> Frontiers in microbiology. 6, 209 (2015).</li><li>Hiller, 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=MetaboliteDetector:+comprehensive+analysis+tool+for+targeted+and+nontargeted+GC/MS+based+metabolome+analysis.">MetaboliteDetector: comprehensive analysis tool for targeted and nontargeted GC/MS based metabolome analysis.</a> Analytical Chemistry. 81 (9), 3429-3439 (2009).</li><li>Kind, 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=FiehnLib:+mass+spectral+and+retention+index+libraries+for+metabolomics+based+on+quadrupole+and+time-of-flight+gas+chromatography/mass+spectrometry.">FiehnLib: mass spectral and retention index libraries for metabolomics based on quadrupole and time-of-flight gas chromatography/mass spectrometry.</a> Analytical Chemistry. 81 (24), 10038-10048 (2009).</li><li>Kyle, J. E., 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=LIQUID:+an-open+source+software+for+identifying+lipids+in+LC-MS/MS-based+lipidomics+data.">LIQUID: an-open source software for identifying lipids in LC-MS/MS-based lipidomics data.</a> Bioinformatics. 33 (11), 1744-1746 (2017).</li><li>Kanehisa, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enzyme+annotation+and+metabolic+reconstruction+using+KEGG.">Enzyme annotation and metabolic reconstruction using KEGG.</a> Protein Function Prediction: Methods and Protocols. 1611, 135-145 (2017).</li><li>Van Krevelen, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Graphical-statistical+method+for+the+study+of+structure+and+reaction+processes+of+coal.">Graphical-statistical method for the study of structure and reaction processes of coal.</a> Fuel. 29, 269-284 (1950).</li><li>Hodgkins, S. B., 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=Changes+in+peat+chemistry+associated+with+permafrost+thaw+increase+greenhouse+gas+production.">Changes in peat chemistry associated with permafrost thaw increase greenhouse gas production.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 111 (16), 5819-5824 (2014).</li></ol>

Single-gjennomstrømning, fullt kombinert analyse strømmen benyttes for å karakterisere metabolitter og proteom gir innsikt i veier av som C sykling er oppstått i et komplekst økosystem. Jord og torv er heterogene matriser, og derfor en av de viktige trinnene i denne metoden oppstår i de tidligste trinnene i å sikre at start torv eller jord materiale er svært homogen. Det anbefales å slipe prøven samt aggregater kan redusere utvinning effektivitet. Dette er spesielt et problem aggregert og jord med lav C og høy...

Globalt, er våtmarker anslått for å inneholde 529 Pg karbon (C), som organisk C gravlagt i torv innskudd1. Foreløpig fungere slik permafrostområder som en netto C vask, fremdeles 29 Tg C y-1 i Nord-Amerika alene1. Imidlertid miljømessige forstyrrelser som drenering, branner, tørke og varmere temperaturer kan kompensere C mottakeren ved å øke organisk materiale nedbryting som resulterer i økt C tap via drivhusgass (karbondioksid [CO2] og metan [lm4]) produksjon1,2. Klimaendringene kan bidra til C tap hvis varmere temperaturer eller tørketrommel forhold stimulere raskere C nedbryting av mikroorganismer. Eventuelt kan høyere temperaturer og luft CO2 -konsentrasjoner stimulere produksjon av primærmetall for å beslaglegge mer CO2 som organisk karbon (OC). I hvilken grad og hvor fort at OC er så nedbrutt til CO2 og CH4 avhenger av komplekse interaksjoner mellom elektron donor substrater, tilgjengeligheten av elektron acceptors og mikroorganismer som megle i transformasjon. I mange tilfeller mekanismene er ikke godt karakterisert, dermed sitt svar på miljømessige forstyrrelser er ikke godt begrenset og det er fortsatt uklart hva resultatet av klimaendringer vil være på karbon balanse i nedbrytning av torvlandskaper slipper økosystemer.
Den komplekse naturen naturlig organisk materiale (NOM) har gjort selv identifiserer de organiske forbindelsene finnes i NOM blandinger historisk vanskelig. Nylige fremskritt har forbedret vår evne til å karakterisere forbindelser som tradisjonelt, og til dels fortsette, ansett som gjenstridige humic eller fulvic forbindelser3,4,5. Vi nå forstår at mange av disse forbindelsene er faktisk microbially tilgjengelig og kan deles hvis en egnet terminal elektron acceptor (te) er gjort tilgjengelig6,7. Beregne nominell oksidasjonstallet til karbon (NOSC) for et sammensatt gir en beregning for å forutsi potensialet for nedbryting og energi avkastningen av te kreves. Det krever imidlertid molekylært nivå karakteristikk av organisk materiale7. NOSC beregnes fra den molekylære formel via følgende ligning7: NOSC = − ((−z + 4(#C) + (#H) − 3(#N) − 2(#O) + 5(#P) − 2(#S)) / (#C)) + 4, der z er netto kostnader. NOSC er korrelert med termodynamisk drivende kraft8, hvor forbindelser med høyere NOSC er enklere å dårligere, mens forbindelser med lavere NOSC krever stadig mer energisk te for å bli redusert. Forbindelser med NOSC mindre enn 2 krever en høy energi som gir te som O2, nitrat eller MnIV, og kan ikke reduseres ved vanlig forekommende lavere strømproduserende te som FeIII eller sulfate7. Dette er en viktig faktor i de vannfylte anoksisk forholdene i våtmarker hvor O2 og andre høy energi som gir te er knappe9 og derfor nedbrytning av lavere NOSC forbindelser under disse forholdene er thermodynamically begrenset. Miljømessige forstyrrelsene kan påvirke termodynamisk delstaten økosystemet gjennom hydrologiske endringer som påvirker O2 (den mest energiske elektron acceptor), endringer i organisk underlag og elektron acceptors gjort tilgjengelig av primær produksjon, og i mindre grad av temperatur. Et viktig eksempel på effektene temperatur i våtmark systemer oppstår når det gjelder bytteforholdet mellom homoacetogenesis (dvs., acetat produksjon fra CO2 og H2) og hydrogenotrophic methanogenesis ( dvsCH4 produksjon fra CO2 og H2). Ved lave temperaturer vises som homoacetogenesis er litt favorisert, mens varmere temperaturer favorisere CH4 produksjon10. Denne temperaturen effekten kan ha viktige implikasjoner for respons av økosystemer til skiftende klima, som CH4 er en mye sterkere klimagass enn CO211 , og dermed øke produksjonen av CH4 på bekostning av CO2 på varmere temperaturer kan bidra til en positiv tilbakemelding med klimaet oppvarmingen.
Permafrostområder produsere globalt betydelige mengder av CO2 og CH46via mikrobiell åndedrett av naturlig forekommende organisk saken. NOSC av organisk karbon underlagene bestemmer den relative andelen CO2: CH4 produsert som er en viktig parameter på grunn av det høyere strålingspådrivet CH4 sammenlignet CO211, men også fordi arbeidet med modellbyggingen har identifisert dette forholdet som en viktig parameter for å estimere C forandring i permafrostområder12. I fravær av terminal elektron acceptors enn CO2, kan det bli vist av elektron balanse at organisk C underlag med NOSC > 0 vil produsere CO2: CH4 > 1, organisk C med NOSC = 0 produserer CO2 og CH4 i ekvimolare forhold og organisk C med NOSC < 1 produsere CO2: CH4 < 113. Nedbryting av OC i naturlige økosystemer er formidlet av mikroorganismer, slik at selv når nedbrytning av et bestemt stoff er thermodynamically mulig, det kinetically er begrenset av aktiviteten av mikrobielle enzymer og, under anoksisk forhold, av den termodynamisk drivkraft (dvs.NOSC)7. Til nå har det vært utfordrende for fullt karakterisere organisk materiale fordi mangfoldet av forbindelsene til stede krever forskjellige komplementære teknikker for deres karakteristikk. Nylige fremskritt har lukket gapet; ved hjelp av en rekke analytiske teknikker kan vi analysere et stort utvalg av organiske forbindelser gir molekylært nivå karakterisering og i noen tilfeller kvantifisering, fra små primære metabolitter som glukose opptil 800 Da poly-heterocycles. Tidligere ville slike store komplekse molekyler ha blitt preget bare som lignin-lignende eller tannin som og antatt å ha vært gjenstridige. Molekylær nivå karakterisering, men lar beregning av NOSC for selv disse store, komplekse molekyler. Disse NOSC verdier er lineært korrelert med termodynamisk drivkraften slik at en vurdering av kvaliteten på organisk materiale tilgjengelig for nedbryting, som i mange tilfeller avslører at disse komplekse molekyler kan faktisk være microbially nedbrytbart selv under anoksisk forholdene som råder i våtmarker.
Siden introduksjonen av O2 tillater organisk materiale av nesten alle naturlig observert NOSC verdier som skal deles, fokusere her vi på endringene i organisk materiale og mikrobiell Proteomikk som vil være de primære driverne i våtmarksområde (dvs. begrenset O2) systemer. Alle teknikkene som vi vil diskutere kan imidlertid brukes til organisk materiale fra noen økosystemet. Vanligvis bulk målinger basert på optisk og fluorescens analyser har blitt brukt til å vurdere organisk materiale kvalitet3,14. Når du bruker bulk målinger som disse, men går fine detaljer tapt så stort antall molekyler er kategorisert sammen under generiske termer som humics eller fulvics. Definisjonene av disse kategoriene er ikke godt begrenset, og faktisk kan variere fra å studere gjør sammenlikninger umulige. Videre bulk mål ikke gi molekylær detaljer nødvendig for å beregne termodynamikken styrer systemet og derfor bommer virkelig vurdere organisk materiale kvalitet15.
Individuelle teknikker som Fourier transformere ion cyclotron resonans massespektrometri (FTICR-MS), kjernefysiske magnetisk resonans (NRM) spektroskopi, gass kromatografi masse massespektrometri (GC-MS) og flytende kromatografi massespektrometri (LC-MS) gjør gi slike molekylært nivå detaljer. Mens hver av disse teknikkene presenterer sine egne begrensninger, ta de også med sine egne styrker som kan brukes i en integrert tilnærming for å oppnå den molekylære detaljen nødvendig for kvantifisere organisk materiale kvalitet i en streng termodynamisk følelse . GC-MS er nyttig for å identifisere kritiske liten metabolitter som har proksimale innflytelse på CO2 og CH4 produksjon (f.eks, glukose, acetate, etc.); men GC-MS krever bekreftelse mot en standard og er derfor begrenset til allerede kjente forbindelser i databasen hindre identifikasjon av romanen forbindelser. Videre er GC-MS en semi kvalitativ teknikk slik at slutning om endringene i relativ konsentrasjoner, men ikke gi faktiske konsentrasjon informasjon nødvendig for beregning av Gibbs gratis energier for eksempel. Endelig GC-MS krever derivatization av molekyler før analyse som begrenser oppløsning til forbindelser mindre enn ~ 400 Da og flyktige alkoholer går tapt under tørking trinnet.
Endimensjonal (1D) 1H flytende form NMR lar svært kvantitative karakteristikk av små metabolitter (inkludert primære små molekylvekt metabolitter og flyktige som alkoholer, acetate, aceton, formiat, pyruvate, succinate, kort-lenket fettsyrer, samt en rekke karbohydrater notorisk fraværende eller utsatt fra baserte metoder) og konsentrasjonene er spesielt nyttig for å beregne termodynamisk parametere. Likevel, som GC-MS, 1D NMR komplekse blandinger krever standardisering i forhold til en database og derfor alene tillater ikke enkel identifisering av romanen forbindelser som trolig vil være rikelig i komplekse naturlig og skiftende økosystemer. I tillegg NMR er mindre sensitive enn baserte teknikker og derfor kvantitative metabolitten profilering oppnås bare over 1 µM bruker NMR-systemer som er utstyrt med helium-avkjølte kulde-sonder. Ikke mye verdsatt, noen NMR kald-sonder er salt-tolerant og lar miljømessige blanding analyse i nærvær av millimolar salt konsentrasjoner i mindre diameter (< 3 mm ytre diameter) eksempel rør16. En mer komplikasjon av NMR er imidlertid at store mengder spinn metaller og mineraler (f.eksFe og Mn over 1-3 wt %), som kan være rikelig i høyereliggende jord, kan utvide spectral funksjoner og komplisere tolkning av NMR spekter . Bruke solid fase utvinning (SPE) kan rådgiver i tolkningen av både NMR og baserte metabolomics metoder av å redusere mineral salter og øke spectral kvalitet.
FTICR-MULTIPLE Sclerosis ved direkte injeksjon er en høylig følsom teknikk i stand til å oppdage titusenvis av metabolitter fra en enkelt prøve, men det ikke fange kritiske liten metabolitter som acetate, pyruvate og succinate og er notorisk vanskelig å for sukker og andre karbohydrater17heller gir kvantitative opplysninger. Men i motsetning til de andre teknikkene, FTICR-MS utmerket til identifisere og tilordne molekylære formel romanen forbindelser og identifiserer derfor det største antallet forbindelser gir mer molekylære informasjonen enn noen av de andre beskrevne teknikkene. Dette er nyttig fordi molekylære informasjonen fra FTICR-MULTIPLE Sclerosis (og andre teknikker) kan brukes til å beregne NOSC som er relatert til termodynamisk drivkraften for sannsynligheten for visse reaksjoner8 og deres priser under visse betingelser7. Videre ved å koble FTICR-MULTIPLE Sclerosis med separasjon teknikker, som LC sammen med tandem MS, kan kvantitativ strukturinformasjon oppnås, utligner noe av ulempene med denne teknikken. LC-MS er nyttig for å identifisere lipid-lignende forbindelser og andre metabolitter som ikke er godt karakterisert av noen av de andre metodene. Kopling LC FTICR-MS eller LC-MS med en brøkdel samler og samle fraksjoner av bestemte ukjente av interesse for strukturelle forklaring av todimensjonal (2D) flytende staten NMR er den ideelle beliggenheten for å identifisere og kvantifisere ukjent forbindelser18 ,19. Men er dette en svært tidkrevende skritt som kan brukes etter behov. Tatt individuelt, hver av disse teknikkene gir en annen mellomkopi av organisk materiale, og ved å integrere dem, kan vi oppnå en mer fullstendig forståelse enn å bruke noen av teknikkene i isolasjon.
Mens de termodynamisk hensyn satt de ultimate begrensningene på hva transformasjoner er mulig i et system, er organisk materiale nedbryting formidlet av mikroorganismer enzym aktiviteter kontrollere reaksjonen priser. Dermed fullt forstå kontrollene på organisk materiale nedbryting og drivhus gass (CO2 og CH4) produksjon fra våtmarkene krever en integrert omics tilnærming til karakteriserer mikrobiell enzym aktiviteter samt metabolitter. I denne artikkelen beskriver vi en metode for å oppnå så omfattende analyse fra en enkelt prøve med en sammenhengende tilnærming som resulterer i en fullt sammenkoblede analyse. Dette utvider på metabolitten, protein og lipid utvinning (omfattende) protokollen der Proteomikk ble kombinert med GC-MS og LC-MS20 å identifisere liten metabolitter, proteiner og lipider ved å innlemme kvantitative metabolitten informasjon via NMR og identifikasjon av større sekundære metabolitter via FTICR-MS. litt forskjellig fra omfattende, begynner vi protokollen med vann trekking og deretter Bruk sekvensiell ekstraksjon med stadig ikke-polare. Alle utdrag utføres på et enkelt utvalg som sparer prøven når volumer er begrenset eller vanskelig å få og reduserer eksperimentelle feil introdusert gjennom variant blant dele fra heterogene eksempel matriser (f.eks, jord og torv) eller forskjeller i lagringsforhold og varighet.
Til slutt, ved å koble OM analysene med Proteomikk analyser av mikrobielle samfunnet, kan vi bygge metabolske nettverk som beskriver veier og transformasjonen av organisk materiale nedbryting. Dette tillater oss å teste spesifikke hypoteser om hvordan forstyrrelser systemet vil påvirke ultimate CO2 og CH4 produksjon gjennom endring tilgjengelig organisk substrater, elektron acceptors og de mikrobielle samfunnene formidling av reaksjoner via aktiviteten av enzymet katalysatorer.
Det overordnede målet med denne metoden er å gi en enkelt gjennomstrømming protokoll for å analysere metabolitter, lipider og mikrobiell proteiner fra en enkelt prøve og dermed skape fullt sammenkoblede dataset for å bygge metabolske nettverk mens begrensende analytisk feil .

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1067px;" width="1065">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:617px;">methoxyamine hydrochloride</td>
			<td style="width:73px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:123px;">226904</td>
			<td style="width:253px;">derivitization agent</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:617px;">5 mm triple resonance salt-tolerant cold probe&#160;</td>
			<td style="width:73px;">Bruker</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td>instrumentation</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:617px;">capillary GC column HP-5MS column (30 m &#215; 0.25 mm &#215; 0.25 &#956;m)</td>
			<td style="width:73px;">Agilent</td>
			<td style="width:123px;">AG19091S-433</td>
			<td>instrumentation</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">reversed phase charged surface hybrid column (3.0 mm &#215; 150 mm &#215; 1.7 &#956;m particle size)</td>
			<td style="width:73px;">ThermoFisher</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td>instrumentation</td>
		</tr>
		<tr height="62">
			<td height="62" style="height:62px;width:617px;">2 mL glass vials</td>
			<td style="width:73px;">VWR International</td>
			<td style="width:123px;">46610-722</td>
			<td>sample vials</td>
		</tr>
		<tr height="62">
			<td height="62" style="height:62px;width:617px;">autosampler vials</td>
			<td style="width:73px;">VWR International</td>
			<td style="width:123px;">97055-324; 9467671</td>
			<td>sample vials</td>
		</tr>
		<tr height="62">
			<td height="62" style="height:62px;width:617px;">Chloroform</td>
			<td style="width:73px;">VWR International</td>
			<td>JT9174-3</td>
			<td>solvent</td>
		</tr>
		<tr height="62">
			<td height="62" style="height:62px;width:617px;">Ethanol</td>
			<td style="width:73px;">VWR International</td>
			<td style="width:123px;">BDH67002.400</td>
			<td>solvent</td>
		</tr>
		<tr height="62">
			<td height="62" style="height:62px;width:617px;">methanol</td>
			<td style="width:73px;">VWR International</td>
			<td style="width:123px;">BDH85681.400</td>
			<td>solvent</td>
		</tr>
		<tr height="62">
			<td height="62" style="height:62px;width:617px;">pyridine</td>
			<td style="width:73px;">VWR International</td>
			<td style="width:123px;">BDH67007.400</td>
			<td>solvent</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">2,2-dimethyl-2-silapentane-5-sulfonate-d6</td>
			<td style="width:73px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:123px;">178837</td>
			<td>standard</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:617px;">C8-C24 fatty acid methyl ester</td>
			<td style="width:73px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:123px;">CRM18918</td>
			<td>standard</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">N-methyl-N- (trimethylsilyl)trifluoroacetamide</td>
			<td style="width:73px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:123px;">24589-78-4</td>
			<td>standard</td>
		</tr>
		<tr height="104">
			<td height="104" style="height:104px;width:617px;">Suwanee River Fulvic Acid standard</td>
			<td style="width:73px;">International Humic Substances Society</td>
			<td style="width:123px;">2S101F</td>
			<td>standard</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">trimethylchlorosilane</td>
			<td style="width:73px;">Sigma Aldrich</td>
			<td align="right" style="width:123px;">89595</td>
			<td>standard</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:617px;">Tuning Solution</td>
			<td style="width:73px;">Agilent</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:617px;">FTICR-MS analysis software</td>
			<td style="width:73px;">Bruker</td>
			<td colspan="2">Compass DataAnalysis 4.1</td>
		</tr>
		<tr height="125">
			<td height="125" style="height:125px;width:617px;">Formularity Software</td>
			<td style="width:73px;">Pacific Northwest National Laboratory</td>
			<td style="width:123px;">Formularity</td>
			<td style="width:253px;">available for download at: https://omics.pnl.gov/software/formularity</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:617px;">GC-MS</td>
			<td style="width:73px;">Agilent</td>
			<td colspan="2">Agilent GC 7890A with MSD 5975C</td>
		</tr>
		<tr height="83">
			<td height="83" style="height:83px;width:617px;">silica-based sorbent</td>
			<td style="width:73px;">Phenomenex (Torrance, CA)</td>
			<td colspan="2">Strata C18-E (PN 8E-S001-DAK)</td>
		</tr>
		<tr height="62">
			<td height="62" style="height:62px;width:617px;">NMR TUBE 3MM 8 150 CS5</td>
			<td style="width:73px;">VWR International</td>
			<td>KT897820-0008</td>
			<td>NMR tube</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:617px;">Varian Direct Drive 600-MHz NMR spectrometer&#160;</td>
			<td style="width:73px;">Varian Inova</td>
			<td>Varian Direct Drive 600-MHz</td>
			<td>NMR spectrometer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Chenomx NMR Suite 8.3</td>
			<td style="width:73px;">Chenomx</td>
			<td>Chenomx NMR Suite</td>
			<td>NMR software</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">ultra-performance liquid chromatograph&#160;</td>
			<td style="width:73px;">waters</td>
			<td>Aquity UPLC H&#160;</td>
			<td>liquid chromatograph&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Velos-ETD Orbitrap mass spectrometer&#160;</td>
			<td style="width:73px;">ThermoFisher</td>
			<td>Thermo Scientific LTQ Orbitrap Velos</td>
			<td>mass spectrometer&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

single-throughput complementary high-resolution analytical techniques for characterizing complex natural organic matter mixtures

Naturlig organisk materiale (NOM) består av en svært kompleks blanding av organiske forbindelser som historisk har vist seg vanskelig å karakterisere. Men for å forstå termodynamisk og kinetisk kontrollene i drivhus gass (karbondioksid [CO2] og metan [lm4]) produksjon som følge av nedbryting av NOM, kombinert molekylær-nivå karakteristikk med mikrobiell proteomanalyser er nødvendig. Videre, klima- og miljømessige endringer forventes å forurolige naturlige økosystemer, potensielt opprørende komplekse interaksjoner som påvirker både tilførsel av organisk materiale underlag og mikroorganismer utfører transformasjonene. Detaljert molekylær karakteristikk av organisk materiale, mikrobielle Proteomikk, veier og transformasjoner som organisk materiale er nedbrutt vil være nødvendig å forutsi retning og omfanget av effekten av miljøendringer. Denne artikkelen beskriver en metodisk gjennomstrømming for omfattende metabolitten karakteristikk i et enkelt utvalg av direkte injeksjon Fourier transform ion cyclotron resonans massespektrometri (FTICR-MS), gass kromatografi massespektrometri (GC-MS), kjernefysiske magnetisk resonans (NRM) spektroskopi, flytende kromatografi massespektrometri (LC-MS) og Proteomikk analyse. Denne tilnærmingen gir et fullt sammen dataset som forbedrer statistiske tillit for inferring veier av organisk materiale nedbryting, den resulterende CO2 og CH4 produksjon priser og deres svar til miljømessige forstyrrelsene. Her presenterer vi resultatene av å bruke denne metoden NOM smakebiter fra permafrostområder; protokollen er imidlertid gjelder for enhver NOM prøven (f.eks torv, skogkledde jord, marine sedimenter, osv.).

Vi utførte beskrevet supplerende analyse protokollen og sammenlignet torv med dybde i S1 myra i området Gran og permafrostområder svar Under endre miljøer (Gran) i Minnesota, USA. Disse resultatene er sammenlignet dem fra en permafrost myr og fen fra Nord-Sverige å vise hvordan områder kan variere metabolitten og enzym. Vi identifisert 3,312 enzymer i Proteomikk analysen. En analyse av enzymer aktiviteter med dybde avslører at antall enzymer avtar kraftig mellom 15 cm og 45 cm i Gran myra (fig...

Watch this Scientific Journal Video about Single-throughput Complementary High-resolution Analytical Techniques for Characterizing Complex Natural Organic Matter Mixtures at JoVE.com

Single-throughput Complementary High-resolution Analytical Techniques for Characterizing Complex Natural Organic Matter Mixtures

Denne protokollen beskriver en enkelt gjennomstrømning for utfyllende analytisk og omics teknikker i fullt sammen karakteristikk av naturlig organisk materiale og mikrobiell Proteomikk i forskjellige økosystemer. Denne tilnærmingen gir robust sammenligninger for å identifisere metabolske veier og transformasjoner viktig for beskriver drivhus gassproduksjon og forutsi svar til miljøproblemene.

Enkelt gjennomstrømming komplementære høyoppløselig analytiske teknikker for å karakterisere komplekse naturlig organisk materiale blandinger

Natural organic matter (NOM) is composed of a highly complex mixture of thousands of organic compounds which, historically, proved difficult to ...

Denne protokollen beskriver metoden for omfattende, objektiv molekylær karakterisering av en enkelt prøve ved hjelp av både massespektrometri, ved hjelp av metabolomikk, proteomikk og lipidomikk, og kjernefysiske magnetiske resonansspektroskopiplattformer. Betydningen av denne tilnærmingen er at vi kan karakterisere et biologisk system nedstrøms av genomet, gjennom å identifisere ulike typer molekyler, slik at vi kan utlede metabolske og nedbrytningsveier. Sekvensiell ekstraksjonsteknikk, tillate ekstraksjon av biotilgjengelige, polare forbindelser ved hjelp av vann, etterfulgt av MPLEx for å fange opp eventuelle ekstra polare forbindelser eller metabolitter, samt proteiner og lipider fra en enkelt prøve.Visuell demonstrasjon av denne metoden er kritisk fordi den veileder forskeren gjennom å skille de tre lagene under det andre ekstraksjonstrinnet, og dele ekstraktene mellom forskjellige analyseinstrumenter. Integrative multi-omic analyser gir mer effektive undersøkelser og fullstendig forståelse av komplekse biologiske systemer. Denne robuste metoden trekker ut et bredt mangfold av molekyler og gjelder for ulike prøvetyper.Start denne prosedyren med innsamling og fremstilling av eksemplene som beskrevet i tekstprotokollen. Ved hjelp av et etanol vasket, rustfritt stål redskap, aliquot 50 milligram av hver av de tørkede prøvene i individuelle to milliliter glassrør. Tilsett en milliliter destillert, avgasset vann til hver prøve.Deretter cap hetteglassene og riste i to timer på en shaker bord. Sentrifuger prøvene på 15 tusen ganger tyngdekraften i 30 minutter. Og la deretter løsningene stå ved romtemperatur i 20 minutter.Dekanter og lagre supernatant fra hver prøve. Utføring av en MPLEx-ekstraksjon på de nå vannut ekstraherte rester ved å gjenta disse ekstraksjonstrinnene. Bortsett fra å erstatte en minus 20 grader celsius fire til tre kloroform til metanol blanding for destillert, avgasset vann.Separer forsiktig de to resulterende løsemiddellagene, som vil være visuelt skilles gjennom å fjerne det øverste laget ved forsiktig pipettering. Tørk ned det nedre ikke-polare laget i frysetørkeren. Så snart det er tørt, tilsett fem mikroliter kloroform og 195 mikroliter metanol hvis du analyserer i løpet av de neste par dagene.For å forbedre elektrosprayioniseringseffektiviteten for fourier-transform ion cyclotron resonans massespektrometri, forkortet FTICR-MS ved direkte injeksjon. Fortynn kloroformekstraktet en til en i metanol, og vannekstraktet to til en i metanol. Kalibrer FTICR-spektrometeret ved å injisere 100 mikroliter direkte av en tuningløsning, som strekker seg over et masseområde på ca. 100 til 1300 daltoner, inn i FTICR-MS.Direkte injisere 100 mikroliter av Suwannee Fulvic Acid standard til elektrospray ionisering kilde. Koplet til FTICR-spektrometeret gjennom en sprøytepumpe satt til en strømningshastighet på 3,0 mikroliter per minutt. Sett nålespenningen til positive 4,4 kilovolt.Kø en til 100 masse til ladeforhold og glasskapillæren ved 180 grader celsius. Inspiser den resulterende spektraen ved hjelp av analyseprogramvaren for å bekrefte kvaliteten på dataene. Nå introduserer du 100 mikroliter av hvert ekstrakt via direkte injeksjon til elektrosprayioniseringskilden, koblet til FTICR-spektrometeret gjennom en sprøytepumpe satt til en strømningshastighet på 3,0 mikroliter per minutt.Angi parameterne som før. Juster irasjonsopphopningstiden for hver prøve eller gruppe prøver for å ta høyde for variasjon i karbonkonsentrasjon. Samle 144 skanninger for hvert utvalg, gjennomsnittlig skanninger og deretter gjennomføre en intern kalibrering ved hjelp av en homolog CH2-serien.Tørk ekstraktene ved hjelp av en konsentrator og lagre resten av ekstraktene for påfølgende gasskromatografi massespektrometri, flytende kromatografi massespektrometri og kjernefysisk magnetisk resonansspektroskopianalyse. Hvis du vil forberede GC-MS, må du først klargjøre tomme kontrolleksempler som beskrevet i tekstprotokollen. For å beskytte karbinolgrupper tilsett 20 mikroliter på 30 milligram per milliliter metoksaminhydroklorid i Paradyne til hver av prøvene, inkludert metanolekstraktene, vannekstraktene, blankene og FAME-kalibreringsprøvene.Forsegle hetteglassene med caps. Vortex ekstraktene i 20 sekunder, og soniker deretter ekstraktene i 60 sekunder. Sentrifuger ekstraktene ved 37 grader celsius i 90 minutter ved 100 ganger tyngdekraften.Tilsett 80 mikroliter MSTFA med 1% trimetylklorosilan i hver prøve. Etter vortexing og sonikering av ekstraktene som før, sentrifugere ekstraktene igjen ved 37 grader celsius i 30 minutter ved 100 ganger tyngdekraften. Etter kjøling ekstrakter til romtemperatur, overføre til GC-MS autosampler hetteglass.Fortsett til GC-MS-analyse og databehandling som beskrevet i tekstprotokollen. For å forberede seg på væsketilstand NMR analyse, fortynne resten av vannekstrakter med 10%med en fem millimolar DSS intern standard. Overfør blandingen til en høy kvalitet, tre millimeter ytre diameter borosilikat glass NMR rør.Gå videre til NMR-analyse og databehandling som beskrevet i tekstprotokollen. For å utføre LC-MS lipidomics analyse, injisere 10 mikroliter av hvert ekstrakt i en ultra ytelse flytende kromatografi system, kombinert med en Orbitrap massespektrometer ved hjelp av en reversert fase ladet overflate hybrid kolonne. Angi en 34 minutters gradering som oppført i tekstprotokollen med en strømningshastighet på 250 mikroliter per minutt.Bruk både negative og positive ioniseringsmoduser med høyere energikollisjondissosiasjon og kollisjonsindusert dissosiasjon. For å utføre proteomikkanalyse, må de første ekstraktproteinene i henhold til MPLEx-protokollen for resten av metanolfasen som beskrevet i tekstprotokollen. Torv ble sammenlignet med dybde i S1 myr på Spruce og Peatlands Response Under Changing Environments eller SPRUCE området i Minnesota, USA.3, ble 312 enzymer identifisert i proteomics-analysen. En analyse av enzymaktivitetene med dybde viser at antall enzymer avtar kraftig mellom 15 centimeter og 45 centimeter i SPRUCE Bog. For å vise hvordan steder kan variere i metabolitt- og enzymaktiviteter, sammenlignes SPRUCE-resultatene med resultatene fra en Permafrost Bog og Fen i Nord-Sverige.Totalt 67, 040 metabolitter ble identifisert i alle SPRUCE Torv prøver fra kombinasjonen av FTICR-MS, NMR, GC-MS og LC-MS analyser. Vist her er den relative fraksjonen av forskjellige kjemiske klasser identifisert via ulike teknikker i de forskjellige dypene. Mens aminosyrer og sukker avtar med dybde, observeres ikke dette for lipider.Ved å kryss validere metabolitter identifisert i alle analyser mot KEGG-databasen ble det fastslått at de identifiserte forbindelsene er involvert i vanlige metabolske veier som tricarboksylsyresyklus, glykose og sukkermetabolisme. Gjennom denne prosedyren er det avgjørende å være klar over potensielle forurensningskilder. Fra og med prøveinnsamling gjennom analyse, bør prøver ikke komme i kontakt med pegged plast som kan påvirke ionisering negativt.Mange av løsemidlene som brukes under ekstraksjonsprosedyren er farlige eller brannfarlige. Bruk alltid egnet PPE for å unngå hud- og øyekontakt, samt for å unngå forurensende prøver.

Research

JoVE Journal

Environment

The Use of High-resolution Infrared Thermography (HRIT) for the Study of Ice Nucleation and Ice Propagation in Plants

The Use of High-resolution Infrared Thermography HRIT for the Study of Ice Nucleation and Ice Propagation in Plants

Bruk av høy oppløsning Infrarød termografi (HRIT) for studier av iskimdannende og Ice Formering hos planter

Freezing events that occur when plants are actively growing can be a lethal event, particularly if the plant has no freezing tolerance. Such frost events ...

Assessment of Labile Organic Carbon in Soil Using Sequential Fumigation Incubation Procedures

Vurdering av labile organisk karbon i jord Bruke Sekvensiell utgassing Inkubasjon Prosedyrer

Management practices and environmental changes can alter soil nutrient and carbon cycling. Soil labile organic carbon, a readily decomposable C pool, is ...

Understanding Dissolved Organic Matter Biogeochemistry Through In Situ Nutrient Manipulations in Stream Ecosystems

Understanding Dissolved Organic Matter Biogeochemistry Through In Situ Nutrient Manipulations in Stream Ecosystems

Forstå løst organisk materiale Biogeokjemi Gjennom<em&gt; In Situ</em&gt; Nærings manipulasjoner i Stream Ecosystems

Dissolved organic matter (DOM) is a highly diverse mixture of molecules providing one of the largest sources of energy and nutrients to stream ecosystems. ...

Automated, High-resolution Mobile Collection System for the Nitrogen Isotopic Analysis of NOx

Automated, High-resolution Mobile Collection System for the Nitrogen Isotopic Analysis of NOx

Automatisert, høy oppløsning Mobile Collection System for Nitrogen Isotop Analyse av NO<sub&gt; x</sub

Nitrogen oxides (NOx = NO + NO2) are a family of atmospheric trace gases that have great impact on the environment. NOx concentrations directly influence ...

Production and Measurement of Organic Particulate Matter in a Flow Tube Reactor

Produksjon og måling av organiske partikler i en flyt Tube reaktor

Organic particulate matter (PM) is increasingly recognized as important to the Earth's climate system as well as public health in urban regions, and the ...

Production and Measurement of Organic Particulate Matter in the Harvard Environmental Chamber

Produksjon og måling av organiske partikler i Harvard miljømessige kammeret

The production and the evolution of atmospheric organic particulate matter (PM) are insufficiently understood for accurate simulations of atmospheric ...

Improving Infrared Spectroscopy Characterization of Soil Organic Matter with Spectral Subtractions

Forbedre infrarødspektroskopi karakteristikk av jord organisk materiale med spektral Subtractions

Soil organic matter (SOM) underlies numerous soil processes and functions. Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy detects infrared-active organic ...

Isolation of Mandibular Gland Reservoir Contents from Bornean 'Exploding Ants' (Formicidae) for Volatilome Analysis by GC-MS and MetaboliteDetector

Isolation of Mandibular Gland Reservoir Contents from Bornean 'Exploding Ants' Formicidae for Volatilome Analysis by GC-MS and MetaboliteDetector

Isolering av Mandibular kjertel reservoaret innholdet fra Bornean "eksploderer maur (Formicidae) for Volatilome analyse av GC-MS og MetaboliteDetector

The aim of this manuscript is to present a protocol describing the metabolomic analysis of Bornean &#39;exploding ants&#39; belonging to the Colobopsis ...

Assessing the Particulate Matter Removal Abilities of Tree Leaves

Vurdere svevestøv fjerning evner av tre blader

Based on the conventional cleaning methods (water cleaning (WC) + brush cleaning (BC)), this study evaluated the influence of ultrasonic cleaning (UC) on ...

Characterizing Microbiome Dynamics &#8211; Flow Cytometry Based Workflows from Pure Cultures to Natural Communities

Characterizing Microbiome Dynamics ÃƒÆ’Ã‚Â¢ÃƒÂ¢Ã¢â‚¬Å¡Ã‚Â¬ÃƒÂ¢Ã¢â€šÂ¬Ã…â€œ Flow Cytometry Based Workflows from Pure Cultures to Natural Communities

Karakterisere Microbiome Dynamics-flowcytometri basert arbeidsflyter fra ren kulturer naturlig samfunn

The investigation of pure cultures and monitoring of microbial community dynamics is vital to understand and control natural ecosystems and technical ...