Name: in situ chemotaxis assay to examine microbial behavior in aquatic ecosystems
Uploaded: 2020-05-05T14:45:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about In Situ Chemotaxis Assay to Examine Microbial Behavior in Aquatic Ecosystems at JoVE.com

Denne forskningen ble delvis finansiert av Gordon og Betty Moore Foundation Marine Microbiology Initiative, gjennom å gi GBMF3801 til J.R.S. og R.S., og en Investigator Award (GBMF3783) til R.S., samt en Australian Research Council Fellowship (DE160100636) til J.B.R., en pris fra Simons Foundation til B.S.L. (594111), og et stipend fra Simons Foundation (542395) til R.S. som en del av prinsippene for mikrobielle økosystemer (PriME) Collaborative.

Vi anbefaler at du utfører del 1 før felteksperimenter for å optimalisere resultatene.
1. Laboratorieoptimalisering
MERK: Volumene som er beskrevet i optimaliseringsprosedyren er tilstrekkelige for en enkelt ISCA (bestående av 20 brønner).
<ol><li>Utarbeidelse av kjemikaliet av interesse MERK: Den optimale konsentrasjonen for hvert kjemoattractant må ofte bestemmes under laboratorieforhold før feltdistribusjoner. Det kjemiske konsentrasjonsfeltet vil avt...

<ol>
	<li>Stocker, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Marine+microbes+see+a+sea+of+gradients.">Marine microbes see a sea of gradients.</a> Science. 338, 628-633 (2012).</li><li>Raina, J. B., Fernandez, V., Lambert, B., Stocker, R., Seymour, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+microbial+motility+and+chemotaxis+in+symbiosis.">The role of microbial motility and chemotaxis in symbiosis.</a> Nature Reviews Microbiology. 17, 284-294 (2019).</li><li>Chet, I., Asketh, P., Mitchell, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Repulsion+of+bacteria+from+marine+surfaces.">Repulsion of bacteria from marine surfaces.</a> Applied Microbiology. 30, 1043-1045 (1975).</li><li>Smriga, S., Fernandez, V. I., Mitchell, J. G., Stocker, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemotaxis+toward+phytoplankton+drives+organic+matter+partitioning+among+marine+bacteria.">Chemotaxis toward phytoplankton drives organic matter partitioning among marine bacteria.</a> PNAS. 113, 1576-1581 (2016).</li><li>Matilla, M., Krell, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+bacterial+chemotaxis+on+host+infection+and+pathogenicity.">The effect of bacterial chemotaxis on host infection and pathogenicity.</a> FEMS Microbiology Reviews. 42, (2018).</li><li>Adler, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemotaxis+in+bacteria.">Chemotaxis in bacteria.</a> Science. 153, 708-716 (1966).</li><li>Adler, J., Dahl, 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=A+method+for+measuring+the+motility+of+bacteria+and+for+comparing+random+and+non-random+motility.">A method for measuring the motility of bacteria and for comparing random and non-random motility.</a> Journal of General Microbiology. 46, 161-173 (1967).</li><li>Ahmed, T., Shimizu, T. S., Stocker, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidics+for+bacterial+chemotaxis.">Microfluidics for bacterial chemotaxis.</a> Integrative Biology. 2, 604-629 (2010).</li><li>Hol, F. J. H., Dekker, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zooming+in+to+see+the+bigger+picture:+microfluidic+and+nanofabrication+tools+to+study+bacteria.">Zooming in to see the bigger picture: microfluidic and nanofabrication tools to study bacteria.</a> Science. 346, 1251821 (2014).</li><li>Rusconi, R., Garren, M., Stocker, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidics+expanding+the+frontiers+of+microbial+ecology.">Microfluidics expanding the frontiers of microbial ecology.</a> Annual Review of Biophysics. 43, 65-91 (2014).</li><li>Lambert, B. 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=A+microfluidics-based+in+situ+chemotaxis+assay+to+study+the+behaviour+of+aquatic+microbial+communities.">A microfluidics-based in situ chemotaxis assay to study the behaviour of aquatic microbial communities.</a> Nature Microbiology. 2, 1344-1349 (2017).</li><li>Marie, D., Partensky, F., Jacquet, S., Vaulot, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enumeration+and+cell+cycle+analysis+of+natural+populations+of+marine+picoplankton+by+flow+cytometry+using+the+nucleic+acid+stain+SYBR+Green+I.">Enumeration and cell cycle analysis of natural populations of marine picoplankton by flow cytometry using the nucleic acid stain SYBR Green I.</a> Applied Environmental Microbiology. 63, 186-193 (1997).</li><li>Rinke, C., 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=Obtaining+genomes+from+uncultivated+environmental+microorganisms+using+FACS-based+single-cell+genomics.">Obtaining genomes from uncultivated environmental microorganisms using FACS-based single-cell genomics.</a> Nature Protocols. 9, 1038-1048 (2014).</li><li>Gaworzewska, E. T., Carlile, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Positive+chemotaxis+of+Rhizobium+leguminosarum+and+other+bacteria+towards+root+exudates+from+legumes+and+other+plants.">Positive chemotaxis of Rhizobium leguminosarum and other bacteria towards root exudates from legumes and other plants.</a> Microbiology. , (1982).</li><li>Walker, T. S., Bais, H. P., Grotewold, E., Vivanco, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Root+exudation+and+rhizosphere+biology.">Root exudation and rhizosphere biology.</a> Plant Physiology. 132, 44-51 (2003).</li></ol>

På omfanget av akvatiske mikroorganismer er miljøet langt fra homogent og er ofte preget av fysiske / kjemiske gradienter som strukturerer mikrobielle samfunn1,15. Kapasiteten til motile mikroorganismer til å bruke atferd (det vil si chemotaxis) letter foraging innenfor disse heterogene mikromiljøene1. Å studere chemotaxis direkte i miljøet har potensial til å identifisere viktige interspesifikke interaksjoner og kjemiske preferanse...

Ulike mikroorganismer bruker motilitet og chemotaxis for å utnytte usammenhengende næringsmiljøer, finne verter eller unngå skadeligeforhold 1,,2,,3. Disse mikrobielle atferdene kan igjen påvirke frekvensen av kjemisk transformasjon4 og fremme symbiotiske partnerskap på tvers av terrestriske, ferskvann og marine økosystemer2,,5.
Chemotaxis har blitt grundig studert under laboratorieforhold de siste 60 årene6. Den første kvantitative metoden for å studere chemotaxis, kapillæranalysen, innebærer et kapillærrør fylt med et antatt kjemoattractant nedsenket i en suspensjon av bakterier6. Diffusjon av kjemikaliet ut av røret skaper en kjemisk gradient, og chemotaktiske bakterier reagerer på denne gradienten ved å migrere inn irøret 7. Siden utviklingen av kapillæranalysen, fortsatt mye brukt i dag, har mange andre teknikker blitt utviklet for å studere chemotaxis under stadig mer kontrollerte fysiske / kjemiske forhold, med den nyeste som involverer bruk av mikrofluidics8,9,10.
Mikrofluidiker, sammen med høyhastighets videomikroskopi, muliggjør sporing av oppførselen til enkeltceller som svar på nøye kontrollerte graderinger. Selv om disse teknikkene har forbedret vår forståelse av chemotaxis, har de blitt begrenset til laboratoriebruk og oversetter ikke lett til feltdistribusjon i miljøsystemer. Som en konsekvens har kapasiteten til naturlige samfunn av bakterier til å bruke chemotaxis i naturlige økosystemer ikke blitt undersøkt; Dermed er dagens forståelse av den potensielle økologiske betydningen av chemotaxis partisk mot kunstige laboratorieforhold og et begrenset antall laboratoriekulturerte bakterielle isolater. Den nylig utviklede ISCA overvinner disse begrensningene11.
ISCA bygger på det generelle prinsippet om kapillæranalysen; Det gjør det imidlertid bruk av moderne mikrofabrikasjonsteknikker for å levere en svært replikert, lett deployerbar eksperimentell plattform for kvantifisering av chemotaxis mot forbindelser av interesse for det naturlige miljøet. Det tillater også identifisering og karakterisering av chemotaktiske mikroorganismer ved direkte isolasjon eller molekylære teknikker. Mens den første arbeidsenheten var selvfablantert og konstruert av glass og PDMS11,består den nyeste injeksjonsstøpte versjonen av polykarbonat, ved hjelp av en svært standardisert fabrikasjonsprosedyre (for interesse for den nyeste versjonen av enheten, kan de tilsvarende forfatterne kontaktes).
ISCA er kredittkortstørrelse og består av 20 brønner fordelt i en 5 x 4 brønnarray, hver knyttet til det ytre vannmiljøet med en liten port (800 μm i diameter; Figur 1). Antatte kjemoattractants lastet inn i brønnene sprer seg inn i miljøet via havnen, og kjemotaktiske mikrober reagerer ved å svømme gjennom havnen inn i brønnen. Så mange faktorer kan påvirke utfallet av et ISCA-eksperiment i det naturlige miljøet, vil denne trinnvise protokollen hjelpe nye brukere med å overvinne potensielle hindringer og legge til rette for effektive distribusjoner.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Acrylic glue</td>
			<td>Evonik</td>
			<td>1133</td>
			<td>Acrifix 1S 0116</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acrylic sheet</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>8505K725</td>
			<td>Or different company</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adhesive tape</td>
			<td>Scotch</td>
			<td>3M 810</td>
			<td>Scotch Magic tape</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Autoclave</td>
			<td>Systec</td>
			<td>D-200</td>
			<td>Or different company</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Benchtop centrifuge</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>75002451</td>
			<td>Or different company</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bungee cord</td>
			<td>Paracord Planet</td>
			<td>667569184000</td>
			<td>Or different company</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge tube - 2 mL</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>BR780546-500EA</td>
			<td>Eppendorf tube</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Conical centrifuge tube - 15 mL</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>11507411</td>
			<td>Falcon tube</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Conical centrifuge tube - 50 mL</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>10788561</td>
			<td>Falcon tube</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Deployment arm</td>
			<td>Irwin</td>
			<td>1964719</td>
			<td>Or different company</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Deployment enclosure plug</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>21-236-4</td>
			<td>See alternatives in manuscript</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposable wipers</td>
			<td>Kimtech - Fisher Scientific</td>
			<td>06-666</td>
			<td>Kimwipes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flow cytometer</td>
			<td>Beckman</td>
			<td>C09756</td>
			<td>CYTOFlex</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glutaraldehyde 25%</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>G5882</td>
			<td>Or different company</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Green fluorescent dye</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>S9430</td>
			<td>SYBR Green I - 1:10,000 final dilution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrophilic GP filter cartridge - 0.2 &#181;m</td>
			<td>Merck</td>
			<td>C3235</td>
			<td>Sterivex filter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>In Situ Chemotaxis Assay (ISCA)</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
			<td>Contact corresponding authors</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser cutter</td>
			<td>Epilog Laser</td>
			<td>Fusion pro 32</td>
			<td>Or different company</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Luria Bertani Broth</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>L3022</td>
			<td>Or different company</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Marine Broth 2216</td>
			<td>VWR</td>
			<td>90004-006</td>
			<td>Difco</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nylon slotted flat head screws</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>92929A243</td>
			<td>M 2 &#215; 4 &#215; 8 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipette set</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>05-403-151</td>
			<td>Or different company</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipette tips - 1 mL</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>21-236-2A</td>
			<td>Or different company</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipette tips - 20 &#181;L</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>21-236-4</td>
			<td>Or different company</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipette tips - 200 &#181;L</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>21-236-1</td>
			<td>Or different company</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sea salt</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>S9883</td>
			<td>For artificial seawater</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Serological pipette - 50 mL</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>SIAL1490-100EA</td>
			<td>Or different company</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe filter - 0.02 &#181;m</td>
			<td>Whatman</td>
			<td>WHA68091002</td>
			<td>Anatop filter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe filter - 0.2 &#181;m</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>10695211</td>
			<td>Or different company</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe needle 27G</td>
			<td>Henke Sass Wolf</td>
			<td>4710004020</td>
			<td>0.4 &#215; 12 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringes - 1 mL</td>
			<td>Codau</td>
			<td>329650</td>
			<td>Insulin Luer U-100</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringes - 10 mL</td>
			<td>BD</td>
			<td>303134</td>
			<td>Or different company</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringes - 50 mL</td>
			<td>BD</td>
			<td>15899152</td>
			<td>Or different company</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tube rack - 15 mL</td>
			<td>Thomas Scientific</td>
			<td>1159V80</td>
			<td>Or different company</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tube rack - 50 mL</td>
			<td>Thomas Scientific</td>
			<td>1159V80</td>
			<td>Or different company</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Uncoated High-Speed Steel General Purpose Tap</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>8305A77</td>
			<td>Or different company</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vacuum filter - 0.2 &#181;m</td>
			<td>Merck</td>
			<td>SCGPS05RE</td>
			<td>Steritop filter</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

in situ chemotaxis assay to examine microbial behavior in aquatic ecosystems

Mikrobiell atferd, som motilitet og chemotaxis (en celles evne til å endre bevegelsen som svar på en kjemisk gradient), er utbredt på tvers av bakterielle og arkaeale domener. Chemotaxis kan resultere i betydelige ressursoppkjøpsfordeler i heterogene miljøer. Det spiller også en avgjørende rolle i symbiotiske interaksjoner, sykdom og globale prosesser, som biogeokjemisk sykling. Imidlertid begrenser dagens teknikker chemotaxis forskning til laboratoriet og er ikke lett aktuelt i feltet. Presentert her er en trinnvis protokoll for utplassering av in situ chemotaxis analyse (ISCA), en enhet som muliggjør robust avhør av mikrobielle chemotaxis direkte i det naturlige miljøet. ISCA er en mikrofluidisk enhet bestående av en 20 brønnarray, hvor kjemikalier av interesse kan lastes. Når de er utplassert i vandige miljøer, sprer kjemikalier seg ut av brønnene, og skaper konsentrasjonsgradienter som mikrober fornemmer og reagerer på ved å svømme inn i brønnene via chemotaxis. Brønninnholdet kan deretter samples og brukes til å (1) kvantifisere styrken til de chemotaktiske reaksjonene på spesifikke forbindelser gjennom strømningscytometri, (2) isolere og kulturresponsive mikroorganismer, og (3) karakteriserer identiteten og genomiske potensialet til de responderende populasjonene gjennom molekylære teknikker. ISCA er en fleksibel plattform som kan distribueres i alle system med en vandig fase, inkludert marine, ferskvann og jordmiljøer.

Denne delen presenterer laboratorieresultater ved hjelp av ISCA for å teste den chemotaktiske responsen av marine mikrober til et konsentrasjonsområde av glutamin, en aminosyre kjent for å tiltrekke seg jordbakterier14. Konsentrasjonen av glutamin som fremkalte den sterkeste kjemotaktiske responsen i laboratorietestene ble brukt til å utføre en chemotaxis analyse i det marine miljøet.
For å utføre laboratorietestene ble sjøvannssamfunn samplet fra kystvann i Sy...

Watch this Scientific Journal Video about In Situ Chemotaxis Assay to Examine Microbial Behavior in Aquatic Ecosystems at JoVE.com

In Situ Chemotaxis Assay to Examine Microbial Behavior in Aquatic Ecosystems

Presentert her er protokollen for en in situ chemotaxis analyse, en nylig utviklet mikrofluidisk enhet som muliggjør studier av mikrobiell oppførsel direkte i miljøet.

In Situ Chemotaxis Analyse for å undersøke mikrobiell atferd i akvatiske økosystemer

Microbial behaviors, such as motility and chemotaxis (the ability of a cell to alter its movement in response to a chemical gradient), are widespread ...

Vår protokoll gjør det mulig for oss å kvantifisere mikrobielle chemotaxis direkte i deres hjem habitat. Og dermed kan vi isolere mikroorganismer, og vi kan bedre kvantifisere og forstå det metabolske potensialet. In situ chemotaxis analysen, eller ISCA kort sagt, er en fleksibel, brukervennlig og enkel enhet som gir ny innsikt i mikrobiell atferd og derfor mikroorganismers rolle og funksjon i alle miljøer som har en flytende fase.Demonstrerte prosedyren for utplassering i både laboratoriet og på feltet er Estelle Clerc, som for tiden er ph.d.-student i min forskningsgruppe. Før du klargjør kjemoattractanten, må du filtrere mediet med et 0,2 mikrometerfilter og autoklav den filtrerte oppløsningen. Deretter forbereder du en 10 millimolar oppløsning av kjemoattractant i 1 milliliter av det sterile mediet, og filtrerer kjemoattractantoppløsningen med et 0,2 mikrometersprøytefilter for å fjerne partikler og potensielle forurensninger.Deretter fortynner du den filtrerte kjemoattractant lagerløsningen i serie, i henhold til eksperimentell protokoll. For å fylle en ISCA, fest en 27 gauge kanyle til en 1 milliliter sprøyte, og legg en sprøyte for hver konsentrasjon av det filtrerte kjemoattractmiddelet. Hold enheten med porten vendt oppover, injiser sakte hver konsentrasjon av stoffet i hver av de fem brønnene i en rad av enheten til en liten dråpe vises på toppen av hver port.Når alle brønnene er fylt, overfører du 1,5 milliliter av den marine eller ferskvannsbakterier kulturen av interesse i 150 milliliter av riktig bakteriell kultur medium. Deretter plasserer du to små biter av dobbeltsidig tape på den flate overflaten av en 200 milliliter kapasitetsskuff. Og fest en ISCA på hvert stykke tape.Bruk en 50 milliliter serologisk pipette til å fylle utskuffen langsomt med bakterieoppløsningen. Og la bakteriene reagere på kjemoattractant av interesse i en time. For å avslutte analysen, bruk en ny 50 milliliter pipette til å forsiktig fjerne mediet fra ISCA-skuffen.Hvis du vil hente prøvene, plasserer du ISCA først slik at porten vender nedover. Deretter bruker du en steril 1 milliliter sprøyte utstyrt med en 27 gauge nål for å trekke løsningen fra hver brønn. Trekke prøvene fra hver rad av samme konsentrasjon i ett enkelt rør.Deretter analyserer du prøvene ved strømningscytometri for å bestemme antall bakterier tiltrukket av hver kjemoattracterende konsentrasjon. For å forberede en ISCA for feltdistribusjon, først, samle 5 milliliter vann per ISCA fra feltsiden og filtrere vannet gjennom en 0,2 mikrometer sprøyte filter i en 50 milliliter konisk rør. Før sprøyten filtrert vann gjennom en hydrofil GP filterpatron to ganger, samle filtrat i en ny 50 milliliter konisk sentrifuge rør, etter hver skylling.Deretter filtrerer du vannet gjennom et 0,02 mikrometer sprøytefilter i et nytt 50 milliliter rør. Bruk aliquots av filtrat for å gjenopplive alle kjemoattractants av interesse for de ønskede konsentrasjonene i individuelle 15 milliliter koniske rør. Bruk deretter 10 milliliter sprøyter til å filtrere de resuspenderte kjemoattractantene gjennom individuelle 0,2 mikrometersprøytefiltre i sterile 15 milliliter koniske sentrifugerør for å fjerne uønskede partikler eller vann uoppløselige forbindelser.For ISCA-feltdistribusjon skrur du hver ISCA på del 9 i enhetskabinettet og lukker kabinettet. Forsegle kabinettet med tape og bruk strikkledninger for å feste kabinettet til en utplasseringsarm og menneskeskapt struktur. Alternativt kan kabinettet sikres med en liten vekt på et grunt substrat eller festet til et nett i Pelagic havet.Senk kabinettet helt ned for å starte fyllingen, og hold kabinettet fast for å hindre overdreven vannbevegelse inne. Når vannnivået har nådd toppen av kabinettet, sørg for at ingen luft er fanget inne. Når kabinettet er helt fullt, forsegler du bunn- og topphullene med to plugger.Deretter lar ISCA være på plass i 1 til 3 timer. På slutten av prøveperioden, fjern kabinettet fra vannet. Plasser kabinettet over en beholder for å drenere ut vannet, og fjern forsiktig den øvre delen av teipen fra de fremre hullene.Når vannledningen har passert under toppen av ISCA, fjern bunnpluggen og tøm resten av vannet. Mens ISCAene fortsatt er festet til kabinettet, bruk en 1 milliliter pipette, eller en 1 milliliter sprøyte, for å forsiktig fjerne vannet som er fanget oppå hver ISCA og fjerne ISCAene uten å berøre den øvre overflaten. Bruk deretter en engangsserviett til å fjerne gjenværende væske på overflaten, og hent prøvene som vist for laboratorieprøvehenting.I denne representative in vitro-analysen ble 1 millimolar fastslått å være den optimale glutamindistribusjonskonsentrasjonen da den induserte en betydelig chemotaktisk respons som var 18 ganger høyere enn den filtrerte sjøvannskontrollen. Høyere og lavere konsentrasjoner av glutamin induserte også signifikant, men svakere, chemotaktisk respons. I denne feltdistribusjonsanalysen ble fem ISCA-repliker fylt med 1 millimolar glutamin utplassert i 1 time på et kystområde i nærheten av Sydney, Australia.Og glutamin fylt ISCA tiltrukket nesten tre ganger flere bakterier enn kontrollbrønnene fylt med filtrert sjøvann. Det viktigste å huske når du distribuerer ISCA, både i laboratoriet og i feltet, er å unngå å skape sterke væskestrømmer som vil forhindre chemotaxis. ISCA avledede prøver kan brukes til å identifisere spesifikke organismer eller gener, for å karakterisere det genomiske potensialet til chemotaktiske organismer, og for målrettet isolering av spesifikke stammer på selektive medier.

Research

JoVE Journal

Environment

Optimize Flue Gas Settings to Promote Microalgae Growth in Photobioreactors via Computer Simulations

Optimalisere Røykgass Innstillinger for å fremme Mikroalger Vekst i fotobioreaktorer via datasimulering

Flue gas from power plants can promote algal cultivation and reduce greenhouse gas emissions1. Microalgae not only capture solar energy more efficiently ...

An Aquatic Microbial Metaproteomics Workflow: From Cells to Tryptic Peptides Suitable for Tandem Mass Spectrometry-based Analysis

En Aquatic Microbial Metaproteomics Arbeidsflyt: Fra celler til Tryptic Peptider Passer for Tandem massespektrometri basert analyse

Meta-omic technologies such as metagenomics, metatranscriptomics and metaproteomics can aid in the understanding of microbial community structure and ...

Characterization and Application of Passive Samplers for Monitoring of Pesticides in Water

Karakterisering og anvendelse av passive prøvetakere for overvåking av plantevernmidler i vann

Five different water passive samplers were calibrated under laboratory conditions for measurement of 124 legacy and current used pesticides. This study ...

Extraction and Analysis of Microbial Phospholipid Fatty Acids in Soils

Utvinning og analyse av Microbial fosfolipid fettsyrer i jordsmonn

Phospholipid fatty acids (PLFAs) are key components of microbial cell membranes. The analysis of PLFAs extracted from soils can provide information about ...

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. ...

Double-stranded RNA Oral Delivery Methods to Induce RNA Interference in Phloem and Plant-sap-feeding Hemipteran Insects

Double-strandet RNA Oral leveringsmåter å indusere RNA-interferens i Phloem og anlegg-sap-fôring Hemipteran insekter

Phloem and plant sap feeding insects invade the integrity of crops and fruits to retrieve nutrients, in the process damaging food crops. Hemipteran ...

Experimental Protocol for Examining Behavioral Response Profiles in Larval Fish: Application to the Neuro-stimulant Caffeine

Eksperimentell protokollen for å undersøke Behavioral respons profiler i larver fisk: programmet Nevro-stimulerende koffein

Fish models and behaviors are increasingly used in the biomedical sciences; however, fish have long been the subject of ecological, physiological and ...

Leaf Area Index Estimation Using Three Distinct Methods in Pure Deciduous Stands

Leaf Area index estimering bruke tre distinkte metoder i Pure løvskog stands

Accurate estimations of leaf area index (LAI), defined as half of the total leaf surface area per unit of horizontal ground surface area, are crucial for ...

Fluorescently Labeled Bacteria as a Tracer to Reveal Novel Pathways of Organic Carbon Flow in Aquatic Ecosystems

Fluorescensmerkete merket bakterier som Tracer å avdekke Novel trasé organisk Carbon Flow i akvatiske økosystemer

Elucidating trophic interactions, such as predation and its effects, is a frequent task for many researchers in ecology. The study of microbial ...

Modeling the Size Spectrum for Macroinvertebrates and Fishes in Stream Ecosystems

Modellering størrelsen Spectrum for Macroinvertebrates og fisk i stream økosystemer

The size spectrum is an inverse, allometric scaling relationship between average body mass (M) and the density (D) of individuals within an ecological ...