science >> Wetenschap >  >> Biologie

Meer dan een getallenspel:nieuwe techniek meet microbiële gemeenschappen op biomassa

Onderzoekers bedenken een nieuwe manier om inzicht te krijgen in microbiële gemeenschappen, zoals die in alkalische sodameren. Krediet:Manuel Kleiner.

Een nieuwe techniek, ontwikkeld door onderzoekers van de North Carolina State University en de University of Calgary, geeft een meer diepgaande kijk op de samenstelling en activiteit binnen microbiële gemeenschappen - het microscopische leven in ons lichaam en overal om ons heen.

In plaats van te vertrouwen op een overzicht van het aantal microben dat in een bepaald monster aanwezig is, de nieuwe techniek probeert de biomassa - de eiwitovervloed - van die microben te beoordelen, waaronder bacteriën, virussen en andere kleine levensvormen. Microbiële gemeenschappen spelen een belangrijke rol bij de gezondheid en ziekte van dieren en planten, evenals in belangrijke milieuprocessen zoals afbraak van organisch materiaal en nutriëntenkringloop in bodems en oceanen. Studies over deze gemeenschappen zijn de laatste jaren steeds wijder verspreid.

Manuel Kleiner, een NC State-assistent-professor planten- en microbiële biologie en corresponderende auteur van een paper die het onderzoek rapporteert, zegt dat de verschillen in het beoordelen van microbiële gemeenschappen kunnen worden vergeleken met de verschillen tussen een buurttelling en een meer diepgaande studie van die buurt.

"De meeste huidige microbiële gemeenschapsstudies zijn als een telling van welke soorten microben in een gemeenschap aanwezig zijn en hoeveel, die een aantal goede basisinformatie biedt, " zei Kleiner. "We zijn op zoek naar iets diepers, dus onze techniek kan worden vergeleken met het interviewen van buurtbewoners om meer te weten te komen over wie ze zijn, wat ze doen en hoeveel ze bijdragen aan hun gemeenschap.

"In termen van de microbiële gemeenschappen, deze diepere blik betekent het onderzoeken van de biomassa van deze microben - wat ons betere aanwijzingen geeft over microbiële activiteit en invloed. Tot nu toe, we hebben geen manier gehad om de individuele leden van microbiële gemeenschappen te kwantificeren op basis van massa."

Om de nieuwe methode te testen, de onderzoekers kweekten een aantal organismen in het laboratorium en telden hun cellen en hun eiwitten, en ze vervolgens allemaal met elkaar vermengd om een ​​kunstmatige gemeenschap te creëren.

"We hebben een aantal van deze kunstmatige gemeenschappen gemaakt met verschillende microbiële distributies, zodat we konden testen of we resultaten terugkregen die een afspiegeling waren van de microben die we er oorspronkelijk in hadden gestopt, ' zei Kleiner.

De resultaten toonden aan dat de resultaten van de nieuwe methode de werkelijke microbiële gemeenschappen zeer effectief weerspiegelden.

Volgende, de onderzoekers testten de nieuwe methode in Rocky Mountain alkalische sodameren, slijmerige wateren met een hoog zoutgehalte en hoge pH-waarden. Ze vonden, in een van de meren, dat de nieuwe methode in staat was om algen te identificeren die niet werden gevonden door de meer gebruikelijke "telmethode".

De onderzoekers gebruikten de nieuwe methode ook om een ​​bestaande dataset van speeksel uit meerdere menselijke monden te onderzoeken en vonden veel meer variatie in microbiële gemeenschappen dan eerdere studies lieten zien.

"De nieuwe methode geeft een heel andere dimensie aan de structuur van microbiële gemeenschappen, "Zei Kleiner. "Het is niet per se een 'betere' methode, maar een complementaire die een veel beter inzicht in deze gemeenschappen zou kunnen geven."

Kleiner voegde eraan toe dat alle gegevens van het onderzoek openbaar beschikbaar zijn, zodat andere onderzoekers de nieuwe techniek zelf kunnen testen.