Истражувачите го користеа новиот цевковод за стабилно сондирање на изотоп (HT-SIP) и метагеномијата за да го добијат првиот поглед на активниот микробиом кој го опкружува корисниот симбион на растенијата, арбускуларните микоризни габи (AMF). Кредит: Национална лабораторија Лоренс Ливермор
Поврзувањето на идентитетот на дивите микроби со нивните физиолошки особини и еколошките функции е клучна цел за еколошките микробиолози. Од техниките што се стремат кон оваа цел, Стабилното сондирање на изотоп - SIP - се смета за најефикасно за проучување на активни микроорганизми во природни услови.
Научниците од Националната лабораторија Лоренс Ливермор (LLNL) развија нова техника - SIP со висока пропусност - која автоматизира неколку чекори во процесот на стабилно испитување на изотопи, овозможувајќи истражување на микробната активност на микроорганизмите во реални услови, без потреба од лабораториско одгледување.
Во SIP, активните микроби се идентификуваат преку инкорпорирање на стабилни изотопи во нивната биомаса. Тој е меѓу најмоќните методи во микробиолошката екологија бидејќи може да ги идентификува активните микроби и нивните физиолошки особини (употреба на супстрати, клеточна биохемија, метаболизам, раст, смртност) во сложени заедници во природни услови.
Вообичаено, методот SIP бара значителна практична работа и дозволува само мал број примероци. Но, новата техника LLNL бара една шестина од практичната работа во споредба со рачниот SIP и овозможува симултана обработка на 16 примероци.
„Нашиот полуавтоматски пристап го намалува времето на операторот и ја подобрува репродуктивноста со таргетирање на најтрудоинтензивните чекори на SIP“, рече научникот од LLNL, Ерин Нучио, и главен автор на трудот објавен во списанието Microbiome. „Сега го користевме овој пристап за обработка на над илјада примероци, вклучително и некои од многу недоволно проучени микрохабитати на почвата“.
Еден таков микрохабитат е почвата што веднаш ги опкружува ткивата на микориза - тип на габи што формира симбиотски врски со 72% од сите копнени растенија. Во замена за растителен јаглерод, габата (арбукуларни микоризни габи) ги снабдува своите домаќини со основни ресурси како што се азот, фосфор и вода.
Во оваа студија за концепт за докажување, авторите ја покажаа „прехранбената мрежа“ на интеракции стимулирани од микоризните габи во почвата.
„Сметаме дека ова е главен пат за тоа како растителниот јаглерод широко се дистрибуира во почвата. Почвата го содржи најголемиот базен на органски јаглерод кој активно се движи на планетата“, рече авторката Џенифер Пет-Риџ, која е водач на проектот LLNL и раководител на Канцеларијата за наука на Одделот за енергија „Микробите опстојуваат“ Почвен микробиом научно фокусирано подрачје. . „Секвенциониравме мала количина на ДНК, ги утврдивме активните организми и потоа ги реконструиравме нивните геноми и потенцијалните интеракции“.
Други автори на LLNL вклучуваат Стивен Блажевич, Мариса Лафлер, Ешли Кембел, Џефри Кимбрел, Џесика Волард, Рејчел Хестрин како и истражувачи од Националната лабораторија Лоренс Беркли, Институтот за заеднички геном DOE и Универзитетот во Калифорнија, Беркли.