根据浮力密度并应用密度依赖的细胞分离技术对海生细菌.ppt

Discussion 从天然海水中富集的的细胞用DDCS的方法被分成三部分，每部分的群落结构可通过荧光原位杂交（FISH）来证实。古生菌的细胞倾向于出现在高密度部分，CFB细胞出现在低密度的部分。这个结果显示一些分类学群体有着独特的浮力密度。 细胞富集 : 对于DDCS方法，一毫升样品加在工作溶液的表面。对于有着不同类探针的FISH，为了得到足够数量的细胞，很必要在实验步骤前富集细胞。在预先的调查之后，我们决定得到一个密度大约为每毫升108个细胞的悬浮液，这需要100-200倍浓缩的天然海水样品。目前方法的富集效率大约为90%，这种效率适合于切向流系统培养的埃希氏大肠杆菌。我们发现不同的探针特异的组之间的富集效率差别很小，说明在富集过程中没有差别。在这项研究里，用DDCS分离样本后再应用荧光原位杂交法，是因为在培养依赖的技术中，这种方法能提供最可信的数据资料。如果有另一种需要较少细胞的方法被应用，细胞富集的程序被可以省去。 DDCS应用于自然海生细菌群落： 在以前的研究中，DDCS被专门应用到在实验条件下培养的细菌细胞中。依靠INT将DDCS应用于自然细菌群体是专门为了增加有益活生菌的密度；因此不是依靠自然群落的浮力密度的差别。当应用于自然的聚集体时，用DDCS分离细胞应该仅仅依靠它们的浮力密度，而不是其他的因素如细胞大小和凝集。如果在目前的超速离心法的条件下，沉降平衡没有被建立，这些因素会明显影响结果。假设细胞直径是0.3μm ,浮力密度是1.087g/cm3,在目前的超速离心状态下细胞会移动163mm。因为密度为1.087g/ cm3的浮力标记珠位于距测试管表面65mm处，沉降平衡应该在超速离心式间段内建立。细胞的形状也不会造成什么影响，因为轴比为20的长椭球在我们的超速离心状态下会移动82mm。因此，细胞大小，形态和聚集状态等因素很难影响到当前的结果。显微观察也支持这个观点。 海生古生菌和真细菌的浮力密度： 应用DDCS，我们发现属于噬细胞菌属-产黄菌属-拟杆菌属（CFB）的自由生长细胞的浮力密度（分散在顶部）比自由生长的古生菌细胞的浮力密度低（底部）。这个发现与这些群落在自然海水中的分布相符。由于浮游植物，CFB细菌倾向于生活在表面，而古生菌占据了一半以上深海细菌，尤其是在1000m以下。虽然古生菌细胞的细胞膜普遍由阿克醇和卡克醇组成，而真细菌的细胞膜由油脂构成，究竟哪种细胞特征解释了浮力密度的不同还不清楚。因此生物化学研究也许能解释影响浮力密度的因素。在这项研究中我们无法找到其它亲缘群体的浮力密度变化趋势，可能是由于它们是具有生理差别的细胞的混合体，也许是由于每一个群落都包含了具有广泛密度特征的亚群组成。 细菌沉降速率计算： 因为这个工作提供了第一手的海生细菌群落浮力密度的数据资料，我们同时用Stoke定律估计了它们的沉降速率。对于海生细菌和海水我们做了如下假设：细胞是直径为0.3 μm的球体；低，中，高密度细菌的浮力密度分别是1.047，1.067，1.087，海水的密度是1.027 g/cm3,这时的海水温度是5℃。在这个假设的基础上，低，中，高密度的细菌的沉降速率分别是10，20和30μm/h-1,这些数值在20℃时增长1.5倍。 这个沉降速率很小，海生细菌实际上不能在拥有与我们计算中的假设所不同的物理化学因素和密度的水团或水流中移动。然而，大约10~30μm h-1的沉降速率说明细胞能被重力作用影响，这正解释了它们的垂直运动。近期研究结果显示微尺度为（2，16，17，18）的细胞存在异向分布。依赖于浮力密度的细菌沉降速率可能导致了这种分布机制同时给了这种异质化新的解释。这种程度的细菌多样性，比如微区或者热点，将导致生物化学地球循环。因此，海生细菌的浮力密度对于研究这类分布很重要。 总之，DDCS被应用到了自然海生细菌聚集体中，用荧光原位杂交研究了每一部分的群落结构。CFB细菌趋向于低密度，而古生菌趋向于高密度。用Stoke定律计算的沉降速率大概是10~30 μm/h-1。据我们所知，这是第一份建立在浮力密度基础上的海生细菌分离的报告。我们最近正在研究浮力密度和自然海水中细菌功能的关系。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 根据浮力密度并应用密度依赖的细胞分离技术对海生细菌分类和初步鉴定 简介 本次研究的目的是测试一些天然海生细菌种群是否存在独特的的浮力密度，从而可以用密度依赖的细胞分离（DDCS）方法来分离。 我们首先浓缩一个天然细菌集合体来收集足够数量的细胞。我们用DDCS方法把它们分成三部分，每部分的群落结构由荧光原位杂交分开。 古生菌细胞趋向于出现在高浓度部分，反之那些噬细胞菌属-产黄菌属-拟杆菌属在低的浓度部分。 前言 浮力密度是一个单细胞