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

JP Chanton, J.E. Kostka ve mm Kolton torf örnekleri toplama ile yardım için teşekkür etmek istiyorum. Bu eser bölümlerini çevre moleküler Bilimleri Laboratuvarı, bir DOE ofis, bilim Kullanıcı Office biyolojik ve çevresel araştırma tarafından desteklenen tesis yapılmıştır. PNNL için sözleşme DE-AC05-76RL01830 altında DOE Battelle tarafından işletilmektedir. Bu eser ABD Enerji Bakanlığı, Office Bilim ve Office biyolojik ve çevresel araştırma tarafından desteklenmiştir (verir: DE-AC05-00OR22725, DE-SC0004632, DESC0010580, DE-SC0012088 ve DE-SC0014416).

1. organik madde sıralı çekme--dan toprak, çökeller veya turba
<ol><li>Toprak, çökeller veya turba üzerinden asitleme toplamak ve test edilen hipotez (Örneğin, derinlik) göre çekirdek bölün. Mağaza örnekleri Politetrafloroetilen kapsayıcılar kaplı ve analiz önce depolama için-80 ° C'de dondurmak. Not: Yaklaşık 25 mg C bu iletişim kuralı için gereklidir. Turba (genellikle % 45 C) için kurutulmuş turba 50 mg gereklidir. Mineral veya ormanlık uplands topraklar bağlı ola...

<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>

Tek-den geçerek hangi C tarafından karmaşık bir ekosistem içinde oluştuğunu bisiklet yolları anlayışlar metabolitleri ve Proteom karakterize etmek için kullanılan tam birleştiğinde analiz akışı sağlar. Toprak ve turba heterojen matrisler ve bu nedenle, bu yöntemin önemli adımlardan biri başlangıç turba veya toprak malzeme son derece homojen sağlanmasında ilk adımda oluşur. Toplamları ayıklama verimliliği de azaltabilir gibi örnek öğütmek için tercih edilir. Bu düşük C ve bir paslanm...

Genel olarak, sulak karbon (C), 529 Pg içerecek şekilde çoğunlukla organik C turba mevduat1içinde gömülü olarak tahmin edilir. Şu anda, böyle peatlands Kuzey Amerika tek başına129 Tg C y-1 iyon bir net C lavabo olarak hareket ederler. Ancak, boşaltma, yangınlar, kuraklık ve sıcak sıcaklıklar gibi çevre rahatsızlık artan C kayıp ile sera gazı içinde kaynaklanan organik madde ayrışma artırarak bu C lavabo ofset olabilir (karbon dioksit [CO2] ve metan [CH4]) üretim1,2. Daha sıcak sıcaklık ya da kurutma makinesi koşulları daha hızlı C ayrışma mikroorganizmalar tarafından teşvik Eğer iklim değişikliği C kaybına. Alternatif olarak, daha yüksek sıcaklık ve hava CO2 konsantrasyonu organik karbon (OC) daha fazla CO2 çekilmek için birincil üretim teşvik edebilir. Ne ölçüde ve ne kadar hızlı o OC CO2 ' ye sonra ayrıştırılır ve CH4 elektron verici yüzeylerde, elektron alıcısı kullanılabilirliğini ve arabuluculuk mikroorganizmaların arasındaki karmaşık etkileşimler bağlıdır dönüştürme. Birçok durumda, mekanizmaları iyi karakterize değildir, böylece onların yanıt-e doğru çevre tedirginlikler iyi kısıtlı değildir ve net sonucu iklim değişikliği, karbon denge peatland ekosistemler üzerinde olacak belirsizdir.
Doğal organik madde (NOM) karmaşık doğası bile NOM karışımları tarihsel zor mevcut organik bileşikler tanımlama yaptı. Son gelişmeler bileşikler bu geleneksel olarak karakterize bir ölçüde inatçı hümik veya Fulvik bileşikler3,4,5kabul edilebilir devam, bizim yetenek ve büyük ölçüde iyileştirilmiştir. Şimdi bu bileşiklerin çoğunun aslında microbially kullanılabilir ve uygun elektron alıcısı (çay) kullanılabilir6,7yapılırsa, çürümüş anlıyoruz. Bir bileşik için karbon (NOSC) nominal oksidasyon durumunu hesaplama bir ölçüsü ayrışma ve gerekli çay enerji verim potansiyeli tahmin için sağlar. Ancak, organik madde7düzey Moleküler Karakterizasyonu gerektirir. NOSC moleküler formülü üzerinden aşağıdaki denklem7hesaplanır: NOSC = − ((−z + 4(#C) + (#H) − 3(#N) − 2(#O) + 5(#P) − 2(#S)) / (#C)) + 4, z net ücret nerede. NOSC neyin daha yüksek NOSC ile alt NOSC bileşikler azaltılması için giderek daha enerjik çaylar gerektirirken aşağılamak daha kolay bileşiklerdir termodinamik itici kuvvet8ile ilişkilidir. NOSC −2 daha az bileşikler O2, nitrat veya MnIVgibi çaylar verimli bir yüksek enerji gerektiren ve sık meydana gelen tarafından bozulmuş olamaz düşük FeIII gibi çaylar verimli enerji veya7sülfat. Bu su anoksik şartlarda nerede O2 ve diğer yüksek enerji verimli çaylar kıt9 ve bu nedenle bu koşullar altında alt NOSC bileşikler bozulması sulak bulundu önemli bir noktadır thermodynamically sınırlı. Çevre pertürbasyon ekosistem O2 (en enerjik elektron alıcısı), organik yüzeylerde ve elektron alıcısı kullanılabilir duruma değişiklikler etkisi hidrolojik değişiklikleri ile termodinamik durumunu etkileyebilir İlköğretim tarafından üretim ve sıcaklık tarafından daha küçük ölçüde. Homoacetogenesis (yani, asetat üretimi CO2 ve H2) ve hydrogenotrophic methanogenesis () arasında oluşan ticaret-off açısından sulak sistemlerindeki sıcaklık etkileri önemli bir örnek oluşur yani, CH4 üretim CO2 ve H2). Düşük sıcaklıklarda bu sıcak sıcaklıkları CH4 üretim10lehine iken o homoacetogenesis biraz, tercih edilir görünür. CH4 CO211 ve böylece artan üretim CH4 pahasına daha çok daha güçlü bir sera gazı olduğu gibi bu sıcaklık etkisi önemli etkileri iklim, değişen ekosistemler için belgili tanımlık yanıt olabilir CO2 sıcak sıcaklıklarda iklim ısınma ile olumlu bir geri bildirim için katkıda bulunabilir.
Peatlands CO2 genel olarak önemli miktarlarda üretmek ve doğal organik oluşma CH46üzerinden mikrobiyal solunum önemli. Organik Karbon yüzeyler NOSC CO2göreli oranı belirler: CH4 üretilen CO211' e, ama aynı zamanda çünkü karşılaştırıldığında CH4 / daha yüksek ışınımsal zorlama nedeniyle kritik bir parametre olduğu modelleme çabaları bu oran peatlands12C akı tahmin etmek için kritik bir parametre olarak belirledik. Elektron alıcısı CO2dışında olmaması durumunda, bu elektron denge tarafından organik C yüzeylerde NOSC > 0 will ile CO2üretmek gösterilebilir: CH4 > 1, NOSC ile organik C = 0 üretir CO2 ve CH4 ekimolar oranı ve NOSC ile organik C < 1 CO2üretecek: CH4 < 113. OC ayrışma doğal ekosistemler, mikroorganizmalar tarafından aracılı böylece belirli bir bileşik bozulma thermodynamically mümkün olsa bile, bu kinetically ile mikrobiyal enzimlerin ve anoksik şartlarda aktivite ile sınırlıdır Termodinamik sürüş kuvvet (Örneğin, NOSC)7. Şimdiye kadar bu çeşitlilik mevcut bileşiklerin onların karakterizasyonu için farklı tamamlayıcı teknikleri gerektirdiğinden organik madde tam olarak karakterize etmek için zor oldu. Son gelişmeler boşluk kapalı; a maiyet-in analitik teknikler kullanarak organik bileşikler düzey Moleküler Karakterizasyonu sağlayan ve glikoz en fazla 800 Da poli-heterocycles gibi küçük birincil metabolitleri gelen bazı durumlarda miktar büyük bir dizi analiz edebilirsiniz. Daha önce böyle büyük karmaşık moleküller sadece kadar lignin gibi veya tanen benzeri ve inatçı olduğu kabul edilen karakterize. Düzey Moleküler Karakterizasyonu, ancak, hatta bu büyük karmaşık molekülleri NOSC hesaplanmasında sağlar. Bu NOSC değerler doğrusal olarak bırakmak için organik madde ki birçok durumda bu karmaşık moleküller aslında microbially olabilir ortaya koymaktadır ayrıştırma için mevcut kalitesini bir değerlendirmesini termodinamik itici güç ile ilişkili anoksik şartlarda bile sulak hakim parçalanabilir.
O2 giriş çürümüş için neredeyse tüm değerlerin doğal olarak gözlenen NOSC organik madde sağlar beri burada organik madde ve sulak alan (Örneğin, birincil sürücüleri olması muhtemeldir mikrobiyal proteomik değişiklikler ele sınırlı O2) sistemleri. Ancak, biz tartışacağız tüm teknikleri için organik madde herhangi bir ekosistem uygulanabilir. Yaygın, optik dayalı toplu ölçüleri ve floresan analizleri organik madde kalite3,14değerlendirmek için kullanılmaktadır. Çok sayıda molekülleri birlikte humics veya fulvics gibi genel şartlar altında kategorize edilir gibi toplu ölçümleri bu gibi kullanırken, ancak, ince detayları kaybolur. Bu kategoriler tanımların iyi kısıtlı değildir ve aslında, çalışma çalışma yapma karşılaştırmalar imkansız değişiklik gösterebilir. Ayrıca, toplu ölçümler değil sistem yöneten termodinamik hesaplamak için gerekli moleküler ayrıntı sağlar ve bu nedenle gerçekten organik madde kalite15değerlendirirken kısa düşmek.
İyon cyclotron rezonans kütle spektrometresi (FTICR-MS), nükleer manyetik rezonans (NMR) spektroskopisi bireysel teknikleri gibi Fourier dönüşümü, gaz kromatografi kütle spektrometresi (GC-MS) ve sıvı kromatografi kütle spektrometresi (LC-MS) yapmak Bu moleküler düzeyde ayrıntı sağlar. Bu tekniklerin herbirini kendi sınırlamaları sunuyor olsa da, onlar da ince moleküler detay titiz termodinamik duygusu kalitesinde organik madde miktarının için gerekli elde etmek için entegre bir yaklaşım içinde kaldıraçlı kendi güçlü getirmek . GC-MS CO2 ve CH4 üretim (Örneğin, glikoz, asetat, vb); proksimal etkisi olması muhtemeldir kritik küçük metabolitleri tanımlamak için yararlıdır Ancak, GC-MS karşı bir standart doğrulama gerektirir ve bu nedenle zaten bilinen bileşikler kimliği roman bileşiklerin önlenmesi veritabanında mevcut sınırlıdır. Ayrıca, GC-MS kesmesi değişikliklerle ilgili göreli konsantrasyonlarda izin ama gerçek konsantrasyon Gibb'ın serbest enerjileri örneğin hesaplamak için gerekli bilgileri sağlamak değil yarı nitel bir teknik olduğunu. Son olarak, GC-MS derivatization bileşikler ~ 400 Da küçük çözünürlüklü sınırlayan analiz önce moleküllerin gerektirir ve uçucu alkoller kurutma adımı sırasında kaybolur.
Tek boyutlu (1D) 1H sıvı devlet NMR (birincil küçük molekül ağırlıklı metabolitleri ve tenler alkoller, asetat, aseton, format, pyruvate, süksinat, gibi gibi küçük metabolitleri son derece nicel karakterizasyonu sağlar kısa zincirli yağ asitleri gibi karbonhidrat Rootkitler yok ya da güvenliği aşılmış MS tabanlı yöntemleri bir dizi) ve onların konsantrasyonları termodinamik parametreler hesaplamak için özellikle yararlıdır. Henüz, GC-MS gibi karmaşık karışımlar 1D NMR standardizasyon göre bir veritabanı gerektirir ve bu nedenle yalnız kolay kimliği roman bileşiklerin karmaşık doğal ve değişen ekosistemler bol olması muhtemeldir izin vermez. Ayrıca, NMR MS tabanlı teknikleri daha az hassas olduğunu ve bu nedenle, nicel metaboliti profil oluşturma yukarıda sadece 1 µM helyum soğutmalı soğuk-probları ile donatılmış NMR sistemleri kullanılarak elde edilir. Yaygın olarak takdir, bazı NMR soğuk-sonda tuz dayanıklı ve çevre karışımı analizi daha küçük çapı (< 3 mm dış çap) örnek tüpler16içinde kullanıldığında millimolar tuz konsantrasyonları huzurunda izin. Ancak, bir başka komplikasyon NMR böyle paramagnetic metaller ve mineraller yüksek miktarda (Örneğin, Fe ve Mn upland topraklarda bol olabilir, 1-3 wt %), spektral özellikleri genişletmek ve karmaşık hale NMR spectra yorumlanması . Katı faz ayıklama (SPE) kullanarak yapabilirsiniz Yardımcısı NMR ve MS tabanlı metabolomics yorumlanması içinde mineral tuzları azaltılması ve spektral kalite artırma yöntemleri.
FTICR-MS direkt enjeksiyon tarafından son derece hassas teknik tek bir örnek üzerinden metabolitleri, on binlerce algılama yeteneğine sahip, ancak asetat, pyruvate ve süksinat gibi kritik küçük metabolitleri yakalamaz ve Rootkitler zor şeker ve diğer karbonhidratlar17için kullanın, ne de nicel bilgi sağlamamaktadır. Ancak, diğer teknikleri aksine FTICR-MS belirlenmesi ve moleküler formülü roman bileşikler için atama, üstünlük sağladı ve bu nedenle bileşikler açıklanan diğer tekniklerden herhangi birini daha fazla moleküler bilgi sağlayan en büyük numarasını tanımlar. Bu yararlıdır, çünkü moleküler bilgi FTICR-MS (ve diğer teknikleri) tarafından sağlanan bazı tepkiler8 ve onların oranları belirli olasılığını yöneten termodinamik itici güç ile ilgili NOSC hesaplamak için kullanılabilir koşullar7. Ayrıca, LC tandem MS, birlikte gibi ayırma teknikleri ile FTICR-MS kaplin nicel yapısal bilgiler, bu teknik dezavantajları mahsup elde edilebilir. LC-MS lipid benzeri bileşikler ve diğer yöntemlerden birini tarafından iyi karakterize olmayan diğer metabolitler belirlemek için kullanışlıdır. LC FTICR-MS veya LC-MS bir kesir toplayıcı ve iki boyutlu (2D) sıvı devlet NMR belirlenmesi ve bilinmeyen bileşikleri18 miktarının ideal bir durumdur tarafından kesirler yapısal aydınlatma için ilgi belirli bilinmeyen toplama ile kaplin ,19. Ancak, Eğer ve ne zaman gerekli kullanılabilir çok zaman alan bir adım bu. Ayrı ayrı ele alındığında, bu tekniklerin herbirini organik madde başka bir anlık görüntüye sağlamak ve onları entegre ederek, biz yalıtım modunda tekniklerden herhangi birini kullanarak daha kapsamlı bir anlayış elde edebilirsiniz.
Termodinamik konuları ne dönüşümleri bir sistemde mümkün üzerinde nihai sınırlamalarını ayarlamak iken, organik madde ayrışma reaksiyonu oranları olan enzim faaliyetleri kontrol mikroorganizmalar tarafından aracılık ettiği. Böylece, tamamen organik madde ayrışma ve sonuçta sera gazı (CO2 ve CH4) üretiminden sulak alanlar üzerinde denetimleri anlama mikrobiyal enzim aktiviteleri karakterize bir entegre omics yaklaşım gerektirir yanı sıra metabolitleri. Bu makalede, biz öyle a etraflı çözümleme tam olarak eşleştirilmiş bir analiz sonuçları sıralı bir yaklaşım kullanarak tek bir örnek üzerinden ulaşmak için bir yöntem açıklanmaktadır. Bu yaklaşım metaboliti, protein ve hangi proteomik nicel metaboliti bilgi dahil ederek küçük metabolitleri, proteinler ve yağlar belirlemek için GC-MS ve LC-MS20 ile birleştiğinde lipid ayıklama (karmaşık) protokolü üzerinde genişletir yolu ile NMR ve tanımlaması daha büyük sekonder metabolitler ile FTICR-Bayan biraz karmaşık için farklı, biz su çıkarma ve giderek polar çözücüler ile kullanım sıralı ayıklama kuralıyla başlar. Tüm çekimi hangi birimleri sınırlı veya zor elde etmek çalışırken örnek korur ve deneysel hata ile aliquots arasında varyasyon türdeş olmayan örnek matrisler (Örneğin, toprak ve turba) tanıttı azalır tek bir örnek yapılır veya saklama koşulları ve süresi farklılıkları.
Son olarak, OM analizleri mikrobiyal toplumun proteomik analizleri ile kaplin tarafından yolları ve dönüşüm organik madde çürüme tarif metabolik ağlar inşa edebilirsiniz. Bu tedirginlikler sistemine ultimate CO2 ve CH4 üretim yoluyla değişiklik mevcut organik yüzeylerde, elektron alıcısı ve mikrobiyal topluluklar nasıl etkiler hakkında belirli hipotezler test için bize izin verir reaksiyonlar ile enzim katalizörler etkinlik arabuluculuk.
Bu yöntem genel amacı metabolitleri, lipidler ve böylece analitik hatalar zorlayıcı süre metabolik ağ oluşturmak için tam olarak eşleştirilmiş bir veri kümesi oluşturma tek bir örnek üzerinden mikrobiyal protein analiz etmek için bir tek işlem hacmi protokol sağlamaktır .

<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

Doğal organik madde (NOM) organik bileşikler, tarihsel olarak karakterize etmek zor oldu binlerce son derece karmaşık bir karışımı oluşur. Ancak, NOM ayrışma kaynaklanan sera gazı (karbondioksit [CO2] ve metan [CH4]) üretim termodinamik ve kinetik denetimlere anlamak için bir düzey Moleküler Karakterizasyonu mikrobiyal birleştiğinde Proteom analizleri gereklidir. Ayrıca, iklim ve çevre değişiklikleri doğal ekosistemler, potansiyel olarak organik madde yüzeylerde temini ve dönüşümleri gerçekleştiren mikroorganizmalar etkisi karmaşık etkileşimler üzücü huzursuz bekleniyor. Organik madde, mikrobiyal proteomik ve yollar ve hangi tarafından organik madde decomposed dönüşümleri detaylı Moleküler Karakterizasyonu yönü ve büyüklüğü çevresel değişikliklerin etkisini tahmin etmek gerekli olacaktır. Tek bir örnek kapsamlı metaboliti karakterizasyonu için metodolojik çıkışını direkt enjeksiyon Fourier dönüşümü iyon cyclotron rezonans kütle spektrometresi (FTICR-MS), gaz kromatografi kütle spektrometresi (GC-MS), tarafından bu makalede nükleer manyetik rezonans (NMR) spektroskopisi, sıvı kromatografi kütle spektrometresi (LC-MS) ve proteomik analizi. Bu yaklaşım yolları organik madde ayrışma, ortaya çıkan CO2 ve CH4 üretim oranları ve çevre pertürbasyon yanıtlarını çıkarım için istatistiksel güven geliştirir, tam olarak eşleştirilmiş bir veri kümesi oluşturur. Burada peatlands toplanan NOM örnekleri bu yöntem uygulama sonuçları sunmak; Ancak, herhangi bir NOM örnek (Örneğin, turba, ormanlık toprak, deniz çökeller vb.)ilgili protokoldür.

Biz açıklanan tamamlayıcı Çözümleme Protokolü gerçekleştirilen ve turba Minnesota, ABD Ladin ve Peatlands yanıt altında değişen ortamlar (Ladin) sitedeki S1 bataklığındaki derinliği ile karşılaştırıldığında. Bu sonuçlar bu permafrost bataklık ve fen siteleri metaboliti ve enzim faaliyetlerinde nasıl değişebilir göstermek için Kuzey İsveç'ten karşılaştırılır. Biz proteomik analizde 3,312 enzimler tespit. Enzimler faaliyetleri ile derinlik analizi enzimler sayısı keskin 15 cm ve l...

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

Bu iletişim kuralı tek bir üretim için doğal organik madde ve mikrobiyal proteomik farklı ekosistemleri içinde tam olarak eşleştirilmiş karakterizasyonu sonuçlanan tamamlayıcı analitik ve omics teknikleri açıklar. Bu yaklaşım sağlam karşılaştırmalar metabolik yollar ve sera gazı üretim tanımlamak ve çevresel değişimin yanıt tahmin için önemli dönüşümleri tanımlamak için izin verir.

Karmaşık doğal organik madde karışımları karakterize için tek işlem hacmi tamamlayıcı yüksek çözünürlüklü analitik teknikler

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

Bu protokol, metabolomik, proteomik ve lipidomik ve nükleer manyetik rezonans spektroskopi platformları kullanılarak tek bir numunenin kapsamlı, tarafsız moleküler karakterizasyonu yöntemini açıklamaktadır. Bu yaklaşımın önemi, farklı molekül türlerini tanımlayarak, metabolik ve ayrışma yollarını çıkarabilmek için genomun aşağısındaki biyolojik sistemi karakterize edebilmemizdir. Sıralı Ekstraksiyon Tekniği, biyomevcut ekstraksiyon sağlar, su kullanarak kutup bileşikleri, MPLEx tarafından takip herhangi bir ek polar bileşikler veya metabolitler yanı sıra proteinler ve lipidler tek bir örnekten yakalamak için.Bu yöntemin görsel gösterimi önemlidir, çünkü bilim adamına ikinci çıkarma adımında üç katmanı ayırarak ve özleri farklı analiz araçları arasında bölerek yönlendirir. İntegratif çoklu omik analizler, daha etkili araştırmaları ve karmaşık biyolojik sistemlerin tam olarak anlaşılmasını sağlar. Bu sağlam yöntem moleküllerin geniş bir çeşitlilik ayıklar ve çeşitli örnek türleri için geçerlidir.Bu yordamı metin protokolünde açıklandığı gibi örneklerin toplanması ve hazırlanması ile başlayın. Bir etanol yıkanmış kullanarak, paslanmaz çelik mutfak eşyaları, aliquot 50 tek tek iki mililitre cam tüpler içine kurutulmuş örneklerin her miligram. Her numuneye bir mililitre distile, gazdan arındırılmış su ekleyin.Sonra şişeleri kap ve bir shaker masada iki saat sallayın. Örnekleri 30 dakika boyunca 15 bin kat yerçekiminde santrifüj edin. Ve sonra çözeltiler oda sıcaklığında 20 dakika bekletin.Decant ve her örnekten supernatant kaydedin. Bu ekstraksiyon adımlarını tekrarlayarak, şimdi su çıkarılan artıklar üzerinde bir MPLEx Ekstraksiyon gerçekleştirin. Distile, gazdan arındırılmış su için metanol karışımına eksi 20 derece lik 4-3 kloroform yerine başka bir şey.Dikkatli borulama ile üst tabaka kaldırarak görsel olarak ayırt edilebilir olacak iki ortaya çıkan solvent katmanları, dikkatle ayırın. Dondurucu kurutucuda alt kutup tabakasını kurutun. En kısa sürede kuru olarak, kloroform beş mikrolitre ve metanol 195 mikrolitre ekleyin eğer önümüzdeki birkaç gün içinde analiz.Fourier-transform iyon sikloron rezonans kütle spektrometresi için elektrosprey iyonizasyon verimliliğini artırmak için, doğrudan enjeksiyon ile FTICR-MS kısaltılmış. Kloroform ekstresini metanolde bire bir seyreltin ve su metanolde ikiye bir. FTICR spektrometresini, yaklaşık 100 ila 1, 300 daltonluk bir kütle aralığını FTICR-MS'e doğrudan 100 mikrolitre lik bir ayarlama çözeltisine enjekte ederek kalibre edin.Doğrudan enjekte 100 Suwannee Nehri Fulvik Asit standart elektrosprey iyonizasyon kaynağına mikrolitre. Dakikada 3.0 mikrolitre akış hızına ayarlanmış bir şırınga pompası ile FTICR spektrometresine birleştiğinde. İğne voltajını 4,4 kilovolt pozitife ayarlayın.1'den 100'e kadar kütleşarj oranı ve cam kılcal damarı 180 santigrat derece. Verilerin kalitesini doğrulamak için analiz yazılımını kullanarak ortaya çıkan spektrumları inceleyin. Şimdi, elektrosprey iyonizasyon kaynağına doğrudan enjeksiyon yoluyla her özün 100 mikrolitre tanıtmak, dakikada 3.0 mikrolitre akış hızı ayarlanmış bir şırınga pompası ile FTICR spektrometre ile birleştiğinde.Parametreleri eskisi gibi ayarlayın. Karbon konsantrasyonundaki değişimi hesaba katmak için her numune veya numune grubu için iyon birikim süresini ayarlayın. Her numune için 144 tarama toplayın, taramaları n ortalamasını alın ve homolog CH2 serisi kullanarak dahili kalibrasyon gerçekleştirin.Bir konsantratör kullanarak özleri kurulayın ve sonraki gaz kromatografisi kütle spektrometresi, sıvı kromatografi kütle spektrometresi ve nükleer manyetik rezonans spektroskopisi için özlerin geri kalanını kaydedin. GC-MS'e hazırlanmak için önce metin protokolünde ayrıntılı olarak belirtildiği gibi boş denetim örnekleri hazırlayın. Karbinol gruplarını korumak için paradyne mililitre metoksamin hidroklorür başına 20 mikrolitre eklemek her örnek, metanol özleri de dahil olmak üzere, su ekstreleri, boşluklar ve FAME kalibrasyon örnekleri.Şişeleri kapaklı mühürleyin. 20 saniye boyunca özleri girdap, sonra 60 saniye boyunca özleri sonicate. 100 kat yer çekiminde 90 dakika boyunca 37 derecede özleri santrifüj edin.Her numuneye %1 trimetilklorosilane ile 80 mikrolitre MSTFA ekleyin. Daha önce olduğu gibi özleri girdap ve sonicating sonra, 100 kez yerçekimi 30 dakika boyunca 37 derece santigrat tekrar özleri santrifüj. Ekstreleri oda sıcaklığına kadar soğuttuktan sonra GC-MS otonumuner şişelerine aktarın.Metin protokolünde açıklandığı gibi GC-MS analizine ve veri işlemeye devam edin. Sıvı hal NMR analizine hazırlanmak için, su ekstrelerinin geri kalanını beş milimolar DSS dahili standardı ile %10 oranında seyreltin. Karışımı yüksek kaliteli, üç milimetre dış çapborosilikat cam NMR tüpiçine aktarın.Metin protokolünde açıklandığı gibi NMR çözümlemesi ve veri işlemeye devam edin. LC-MS lipidomik analizini gerçekleştirmek için, her ekstresin 10 mikrolitresini ultra performanslı sıvı kromatografi sistemine enjekte edin, ters faz yüklü yüzey hibrid kolonu kullanarak Orbitrap kütle spektrometresi ile birleştiğinde. Metin protokolünde listelenen 34 dakikalık bir degradeyi dakikada 250 mikrolitre akış hızında ayarlayın.Daha yüksek enerji çarpışma ayrışması ve çarpışmaya bağlı ayrışma ile hem negatif hem de pozitif iyonlaşma modları kullanın. Proteomik analizi ni gerçekleştirmek için, metol fazının metin protokolünde belirtildiği gibi kalan kısmı için mplex protokolüne göre ilk protein özütün. Turba Sladin ve Minnesota, ABD'de SPRUCE site nin Değişen Ortamlar veya SPRUCE sitesinde Altında Peatlands Yanıt S1 bataklık derinliği ile karşılaştırıldı.Proteomik analizde 3,312 enzim tespit edildi. Derinlik ile enzim faaliyetlerinin bir analiz enzim lerin sayısı spruce Bataklık 15 santimetre ve 45 santimetre arasında keskin bir düşüş olduğunu ortaya koymaktadır. Sitelerin metabolit ve enzim aktivitelerinde nasıl farklılık gösterebileceğini göstermek için, SPRUCE sonuçları Kuzey İsveç'teki Permafrost Bog ve Fen'dekilerle karşılaştırılır.FTICR-MS, NMR, GC-MS ve LC-MS analizlerinin kombinasyonundan alınan Tüm SPRUCE Turba örneklerinde toplam 67.040 metabolit saptandı. Burada gösterilen farklı derinliklerde çeşitli teknikler ile tanımlanan farklı kimyasal sınıfların göreceli fraksiyonudur. Amino asitler ve şekerler derinlik ile düşüş iken, bu lipidler için gözlenmez.KEGG Veritabanı'na yapılan tüm analizlerde tanımlanan metabolitlerin çapraz doğrulanması ile tanımlanan bileşiklerin trikarboksilik asit döngüsü, glikolive şeker metabolizması gibi ortak metabolik yollarda yer aldığı saptandı. Bu prosedür boyunca potansiyel kontaminasyon kaynaklarının farkında olmak çok önemlidir. Analiz yoluyla numune toplamadan başlayarak, numuneler iyonizasyonu olumsuz etkileyebilecek saptanmış plastiklerle temas etmemelidir.Ekstraksiyon işlemi sırasında kullanılan çözücülerin çoğu tehlikeli veya yanıcıdır. Cilt ve göz temasından kaçınmak ve numuneleri kirletmemek için her zaman uygun PPE'yi takın.

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

Bitkilerde Buz Çekirdeklenme ve Buz Yayma Çalışmaları Yüksek çözünürlüklü kızılötesi Termografi (HRIT) Kullanımı

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

Sıralı Fumigasyon Kuluçka Prosedürleri kullanma Toprakta Dayanıksız Organik Karbon Değerlendirilmesi

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

Sayesinde Organik Madde biyojeokimya Çözünmüş Anlamak<em&gt; In Situ</em&gt; Akış Ekosistemlerde Besin manipülasyonları

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

Yüksek çözünürlüklü Mobil Toplama Sistemi NO Azot İzotop Analizi için, Otomatik<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

Üretim ve akış tüp reaktör organik partikül madde ölçümü

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

Üretim ve Harvard çevre odası organik partikül madde ölçümü

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

Spektral Subtractions ile toprak organik madde karakterizasyonu kızılötesi spektroskopi iyileştirilmesi

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

Yalıtım Borneo dan çene kemiğinde bezi rezervuar İçindekiler ' GC-MS ve MetaboliteDetector göre Volatilome analiz için karıncalar (karınca) patlayan

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

Ağaç partiküler madde kaldırma yeteneklerini değerlendirmek bırakır

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

Karakteristik Microbiome Dynamics-akış sitometresi doğal topluluklar için iş akışları saf kültürler dayalı

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