Studiuesit përdorën tubacionin e ri të provimit të izotopeve të qëndrueshme me performancë të lartë (HT-SIP) dhe metagjenomikën për të marrë pamjen e parë të mikrobiomës aktive që rrethon një simbion të dobishëm bimor, kërpudhat mikorizale arbuskulare (AMF). Kredia: Laboratori Kombëtar Lawrence Livermore
Lidhja e identitetit të mikrobeve të egra me tiparet e tyre fiziologjike dhe funksionet mjedisore është një synim kryesor për mikrobiologët mjedisorë. Nga teknikat që përpiqen për këtë qëllim, Sondimi i Izotopit të Qëndrueshëm - SIP - konsiderohet më efektive për studimin e mikroorganizmave aktivë në mjedise natyrore.
Shkencëtarët e Laboratorit Kombëtar Lawrence Livermore (LLNL) kanë zhvilluar një teknikë të re - SIP me performancë të lartë - që automatizon disa hapa në procesin e kërkimit të qëndrueshëm të izotopeve, duke lejuar hetime të aktivitetit mikrobial të mikroorganizmave në kushte reale, pa nevojën për kultivim laboratorik.
Në SIP, mikrobet aktive identifikohen nëpërmjet inkorporimit të izotopeve të qëndrueshme në biomasën e tyre. Është ndër metodat më të fuqishme në ekologjinë mikrobike pasi mund të identifikojë mikrobet aktive dhe tiparet e tyre fiziologjike (përdorimi i substratit, biokimi qelizor, metabolizmi, rritja, vdekshmëria) në komunitete komplekse në kushte vendase.
Në mënyrë tipike, metoda SIP kërkon punë të konsiderueshme praktike dhe lejon vetëm një numër të vogël mostrash. Por teknika e re LLNL kërkon një të gjashtën e sasisë së punës praktike në krahasim me SIP-in manual dhe lejon që 16 mostra të përpunohen njëkohësisht.
"Qasja jonë gjysmë e automatizuar zvogëlon kohën e operatorit dhe përmirëson riprodhueshmërinë duke synuar hapat më intensiv të punës së SIP," tha shkencëtari i LLNL, Erin Nuccio, dhe autori kryesor i një punimi që shfaqet në revistën Microbiome. "Ne kemi përdorur tani këtë qasje për të përpunuar mbi një mijë mostra, duke përfshirë disa nga mikrohabitatet e tokës shumë të nënstudiuara."
Një mikrohabitat i tillë është toka që rrethon menjëherë indet e mikorizave - një lloj kërpudhash që formon marrëdhënie simbiotike me 72% të të gjitha bimëve tokësore. Në këmbim të karbonit bimor, kërpudhat (kërpudhat mikorizale arbuskulare) furnizojnë bujtësit e saj me burime thelbësore si azoti, fosfori dhe uji.
Në këtë studim të konceptit të vërtetuar, autorët treguan "rrjetin ushqimor" të ndërveprimeve të stimuluara nga kërpudhat mikorizale në tokë.
“Ne mendojmë se kjo është një rrugë kryesore për mënyrën se si karboni bimor shpërndahet gjerësisht në tokë. Toka mban grupin më të madh të karbonit organik që qarkullon në mënyrë aktive në planet, "tha autorja bashkëkorresponduese Jennifer Pett-Ridge, e cila është drejtuese e projektit LLNL dhe drejtuese e Zyrës së Shkencës së Departamentit të Energjisë "Mikrobet vazhdojnë" Zona e Fokusit Shkencor të Mikrobiomës së Tokës. . "Ne renditëm një sasi të vogël të ADN-së, përcaktuam organizmat aktivë dhe më pas rindërtuam gjenomin e tyre dhe ndërveprimet e mundshme."
Autorë të tjerë të LLNL përfshijnë Steven Blazewicz, Marissa Lafler, Ashley Campbell, Jeffrey Kimbrel, Jessica Wollard, Rachel Hestrin si dhe studiues nga Laboratori Kombëtar Lawrence Berkeley, Instituti i Përbashkët i Gjenomit DOE dhe Universiteti i Kalifornisë, Berkeley.