Ir-riċerkaturi użaw il-pipeline u l-metagenomics ġodda ta 'high-throughput stable isotope probing (HT-SIP) biex jagħtu l-ewwel ħarsa lejn il-mikrobijoma attiv li jdawwar simbjont tal-pjanti ta' benefiċċju, fungi mikorrizjali arbuskulari (AMF). Kreditu: Lawrence Livermore National Laboratory
Ir-rabta tal-identità tal-mikrobi selvaġġi mal-karatteristiċi fiżjoloġiċi u l-funzjonijiet ambjentali tagħhom hija għan ewlieni għall-mikrobiologi ambjentali. Mit-tekniki li jistinkaw għal dan l-għan, Stable Isotope Probing—SIP—huwa meqjus bħala l-aktar effettiv għall-istudju ta 'mikro-organiżmi attivi f'ambjenti naturali.
Ix-xjentisti tal-Laboratorju Nazzjonali ta 'Lawrence Livermore (LLNL) żviluppaw teknika ġdida—SIP ta' produzzjoni għolja—li awtomatizza diversi passi fil-proċess ta 'sondar ta' isotopi stabbli, li jippermetti investigazzjonijiet ta 'attività mikrobjali ta' mikro-organiżmi taħt kundizzjonijiet realistiċi, mingħajr il-ħtieġa ta 'kultura tal-laboratorju.
Fis-SIP, mikrobi attivi huma identifikati permezz ta 'inkorporazzjoni ta' iżotopi stabbli fil-bijomassa tagħhom. Huwa fost l-aktar metodi b'saħħithom fl-ekoloġija mikrobjali peress li jista 'jidentifika mikrobi attivi u l-karatteristiċi fiżjoloġiċi tagħhom (użu tas-sottostrat, bijokimika ċellulari, metaboliżmu, tkabbir, mortalità) f'komunitajiet kumplessi taħt kundizzjonijiet indiġeni.
Tipikament, il-metodu SIP jeħtieġ xogħol prattiku sostanzjali u jippermetti biss numru żgħir ta 'kampjuni. Iżda t-teknika l-ġdida LLNL teħtieġ wieħed minn sitta l-ammont ta 'xogħol hands-on meta mqabbel mas-SIP manwali u tippermetti li 16-il kampjun jiġu pproċessati simultanjament.
"L-approċċ semi-awtomatizzat tagħna jnaqqas il-ħin tal-operatur u jtejjeb ir-riproduċibilità billi jimmira l-aktar passi li jirrikjedu xogħol intensiv tas-SIP," qal ix-xjenzat tal-LLNL Erin Nuccio, u l-awtur ewlieni ta 'dokument li jidher fil-ġurnal Microbiome. "Issa użajna dan l-approċċ biex nipproċessaw aktar minn elf kampjun, inklużi xi wħud minn mikrohabitats tal-ħamrija mhux studjati ħafna."
Mikrohabitat wieħed bħal dan huwa l-ħamrija immedjatament madwar it-tessuti tal-mikorriżi—tip ta 'fungi li jifforma relazzjonijiet simbjotiċi ma' 72% tal-pjanti kollha tal-art. Bi skambju għall-karbonju tal-pjanti, il-fungus (fungi mikorriżi arbuskulari) iforni lill-ospiti tiegħu b'riżorsi essenzjali bħal nitroġenu, fosfru u ilma.
F'dan l-istudju ta 'prova tal-kunċett, l-awturi wrew il-"web ta' l-ikel" ta 'interazzjonijiet stimulati minn fungi mikorriziċi fil-ħamrija.
"Aħna naħsbu li din hija rotta ewlenija għal kif il-karbonju tal-pjanti jitqassam b'mod wiesa 'fil-ħamrija. Il-ħamrija għandha l-akbar ġabra ta’ karbonju organiku li jiċċirkola b’mod attiv fuq il-pjaneta,” qalet l-awtur kokorrispondenti Jennifer Pett-Ridge, li hija l-mexxej tal-proġett LLNL u kap tal-Uffiċċju tax-Xjenza tad-Dipartiment tal-Enerġija “Microbes Persist” Żona ta’ Fokus Xjentifiku tal-Mikrobioma tal-Ħamrija . "Aħna sekwenzajna ammont żgħir ta 'DNA, iddeterminajna l-organiżmi attivi u mbagħad bnejna mill-ġdid il-ġenomi tagħhom u l-interazzjonijiet potenzjali."
Awturi oħra tal-LLNL jinkludu Steven Blazewicz, Marissa Lafler, Ashley Campbell, Jeffrey Kimbrel, Jessica Wollard, Rachel Hestrin kif ukoll riċerkaturi mil-Laboratorju Nazzjonali Lawrence Berkeley, l-Istitut Konġunt tal-Ġenoma DOE u l-Università ta’ Kalifornja, Berkeley.