通过群落指纹、流式细胞术和趋势解释分析解析天然微生物群落动力学

Resolution of natural microbial community dynamics by community fingerprinting, flow cytometry, and trend interpretation analysis

【作者】 Bombach, P. ; Hübschmann, T. ; Fetzer, I. ; Kleinsteuber, S. ; Geyer, R. ; Harms, H. ; Müller, S.

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天然微生物群落通常具有未知的结构和组成,因为它们的成员仍然不可培养。因此,了解细菌成员之间的关系、预测它们的行为和控制它们的功能是困难的,而且迄今为止往往只是部分成功。这项研究旨在测试一种新的想法,该想法允许在一个简单的概念的基础上遵循社区动态。细菌16S核糖体RNA基因的末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)分析用于描述我们定义为群落组成的群落概况。流式细胞术和DNA含量分析以及单细胞的前向散射特征被用来描述群落概况,我们将其定义为群落的结构。这两种方法通过非度量多维标度(n-MDS)结合在一起,用于解释复杂社区数据集的变化趋势。这是在对细胞计数数据进行图形评估的基础上完成的,从而产生了新开发的达尔马提亚绘图工具,该工具对所研究的自然微生物群落中未知细菌成员的动力学有了出乎意料的了解。本文提出的方法与文献中描述的其他技术进行了比较。本研究中调查的微生物群落是从BTEX污染的缺氧含水层中获得的。本土细菌被允许在由活性炭组成的微宇宙中原位定植。用苯和电子受体之一硝酸盐、硫酸盐或三价铁对这些微宇宙进行修饰,以刺激微生物生长。本研究中获得的数据表明,天然细菌群落的组成(通过T-RFLP)和结构(通过流式细胞术)受到试验场地水文地球化学条件的影响,也受到所提供的电子受体的影响,这导致特定群落成员的相对丰度发生明显变化。得出的结论是,单细胞分析与已建立的分子工具和复杂的统计分析相结合,可以成功地监测工程环境,这一组合在研究和监测自然微生物群落行为方面具有很大的前景。

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