Tadqiqotchilar foydali o'simlik simbioni, arbuskulyar mikorizal zamburug'lar (AMF) atrofidagi faol mikrobiomaga birinchi qarashni olish uchun yangi yuqori o'tkazuvchanlik barqaror izotop zondlash (HT-SIP) quvur liniyasi va metagenomikadan foydalanganlar. Kredit: Lourens Livermor milliy laboratoriyasi
Yovvoyi mikroblarning o'ziga xosligini ularning fiziologik xususiyatlari va atrof-muhit funktsiyalari bilan bog'lash atrof-muhit mikrobiologlarining asosiy maqsadi hisoblanadi. Ushbu maqsadga intiladigan usullardan Stable Isotope Probing - SIP - tabiiy sharoitlarda faol mikroorganizmlarni o'rganish uchun eng samarali hisoblanadi.
Lourens Livermor Milliy Laboratoriyasi (LLNL) olimlari yangi texnikani — yuqori o‘tkazuvchanlik SIPni — barqaror izotoplarni zondlash jarayonida bir necha bosqichlarni avtomatlashtiradigan, mikroorganizmlarning mikrobial faolligini real sharoitlarda, laboratoriya yetishtirishga hojat qoldirmasdan tekshirish imkonini yaratdi.
SIPda faol mikroblar ularning biomassasiga barqaror izotoplarni kiritish orqali aniqlanadi. Bu mikrob ekologiyasining eng kuchli usullaridan biridir, chunki u mahalliy sharoitda murakkab jamoalarda faol mikroblar va ularning fiziologik xususiyatlarini (substratdan foydalanish, hujayra biokimyosi, metabolizm, o'sish, o'lim) aniqlashi mumkin.
Odatda, SIP usuli katta amaliy mehnatni talab qiladi va faqat oz sonli namunalarni olishga imkon beradi. Ammo yangi LLNL texnikasi qo'lda ishlaydigan SIP bilan solishtirganda amaliy mehnatning oltidan bir qismini talab qiladi va bir vaqtning o'zida 16 ta namunani qayta ishlashga imkon beradi.
"Bizning yarim avtomatlashtirilgan yondashuvimiz operator vaqtini qisqartiradi va SIPning eng ko'p mehnat talab qiladigan bosqichlariga yo'naltirilgan holda qayta ishlab chiqarishni yaxshilaydi", dedi LLNL olimi Erin Nuccio, Microbiome jurnalida chop etilgan maqolaning etakchi muallifi. "Biz ushbu yondashuvdan mingdan ortiq namunalarni, shu jumladan juda kam o'rganilgan tuproq mikrohabitatlaridan olingan namunalarni qayta ishlash uchun foydalandik."
Bunday mikrohabitatlardan biri mikorizalarning to'qimalarini darhol o'rab turgan tuproqdir - barcha quruqlikdagi o'simliklarning 72% bilan simbiotik munosabatlarni tashkil etadigan zamburug'lar turi. O'simlik uglerod evaziga qo'ziqorin (arbuskulyar mikorizal zamburug'lar) o'z xo'jayinlarini azot, fosfor va suv kabi muhim resurslar bilan ta'minlaydi.
Ushbu kontseptsiyani isbotlovchi tadqiqotda mualliflar tuproqdagi mikorizal qo'ziqorinlar tomonidan qo'zg'atilgan o'zaro ta'sirlarning "oziq-ovqat tarmog'i" ni ko'rsatdilar.
"Biz bu o'simlik uglerodining tuproqqa keng tarqalishining asosiy yo'li deb o'ylaymiz. Tuproq sayyoradagi faol aylanadigan organik uglerodning eng katta hovuziga ega”, dedi hammuallif muallif Jennifer Pett-Ridge, LLNL loyihasi rahbari va Energetika departamentining “Mikroblar davom etaveradi” Tuproq mikrobiomining ilmiy fokus hududi rahbari. . "Biz oz miqdordagi DNKni ketma-ketlashtirdik, faol organizmlarni aniqladik va keyin ularning genomlari va potentsial o'zaro ta'sirini qayta tikladik."
Boshqa LLNL mualliflari orasida Stiven Blazevich, Marissa Lafler, Eshli Kempbell, Jeffri Kimbrel, Jessika Uollard, Reychel Xestrin, shuningdek, Lourens Berkli milliy laboratoriyasi, DOE qo'shma genom instituti va Kaliforniya universiteti, Berkli tadqiqotchilari bor.