Tədqiqatçılar faydalı bitki simbiontu, arbuskulyar mikorizal göbələkləri (AMF) əhatə edən aktiv mikrobiomaya ilk baxışı əldə etmək üçün yeni yüksək məhsuldarlığa malik stabil izotop zondlama (HT-SIP) boru kəmərindən və metagenomikadan istifadə etdilər. Kredit: Lawrence Livermore Milli Laboratoriyası
Vəhşi mikrobların şəxsiyyətini onların fizioloji xüsusiyyətləri və ətraf mühit funksiyaları ilə əlaqələndirmək ətraf mühit mikrobioloqlarının əsas məqsədidir. Bu məqsədə nail olmaq üçün səy göstərən üsullardan Stabil İzotop Probinq-SIP təbii şəraitdə aktiv mikroorqanizmlərin öyrənilməsi üçün ən effektiv hesab olunur.
Lourens Livermor Milli Laboratoriyasının (LLNL) alimləri yeni texnika – yüksək məhsuldarlıqlı SIP – işləyib hazırlayıblar ki, bu, sabit izotopların araşdırılması prosesində bir neçə addımı avtomatlaşdıraraq, laboratoriyada kultivasiyaya ehtiyac olmadan real şəraitdə mikroorqanizmlərin mikrob fəaliyyətini tədqiq etməyə imkan verir.
SIP-də aktiv mikroblar sabit izotopların biokütləsinə daxil edilməsi yolu ilə müəyyən edilir. Doğma şəraitdə mürəkkəb icmalarda aktiv mikrobları və onların fizioloji xüsusiyyətlərini (substrat istifadəsi, hüceyrə biokimyası, maddələr mübadiləsi, böyümə, ölüm) müəyyən edə bildiyi üçün mikrob ekologiyasında ən güclü üsullardan biridir.
Tipik olaraq, SIP metodu əhəmiyyətli praktik əmək tələb edir və yalnız az sayda nümunəyə imkan verir. Lakin yeni LLNL texnikası əl ilə SIP ilə müqayisədə praktiki əməyin altıda birini tələb edir və 16 nümunəni eyni vaxtda emal etməyə imkan verir.
"Bizim yarı avtomatik yanaşmamız operator vaxtını azaldır və SIP-in ən çox əmək tələb edən addımlarını hədəf alaraq təkrar istehsal qabiliyyətini yaxşılaşdırır" dedi LLNL alimi və Microbiome jurnalında çıxan məqalənin aparıcı müəllifi Erin Nuccio. "Biz indi bu yanaşmadan mindən çox nümunəni, o cümlədən çox az öyrənilmiş torpaq mikrohabitatlarından bəzilərini emal etmək üçün istifadə etdik."
Belə mikrohabitatlardan biri, bütün quru bitkilərinin 72%-i ilə simbiotik əlaqə yaradan göbələk növü olan mikorizanın toxumalarını dərhal əhatə edən torpaqdır. Bitki karbonunun müqabilində göbələk (arbuskulyar mikorizal göbələklər) ev sahiblərini azot, fosfor və su kimi zəruri resurslarla təmin edir.
Konsepsiyanı sübut edən bu araşdırmada müəlliflər torpaqda mikorizal göbələklərin stimullaşdırdığı qarşılıqlı təsirlərin “qida şəbəkəsini” göstərdilər.
“Biz düşünürük ki, bu, bitki karbonunun torpağa geniş şəkildə yayılmasının əsas yoludur. Torpaq planetdə aktiv şəkildə hərəkət edən üzvi karbonun ən böyük hovuzunu saxlayır,” LLNL layihəsinin rəhbəri və Enerji Departamentinin “Mikroblar Davamlı” Torpaq Mikrobiomu Elmi Fokus Sahəsinin rəhbəri olan həmmüəllif Cennifer Pett-Ridge dedi. . "Biz az miqdarda DNT-ni sıraladıq, aktiv orqanizmləri təyin etdik və sonra onların genomlarını və potensial qarşılıqlı təsirlərini yenidən qurduq."
Digər LLNL müəllifləri arasında Steven Blazewicz, Marissa Lafler, Ashley Campbell, Jeffrey Kimbrel, Jessica Wollard, Rachel Hestrin, həmçinin Lawrence Berkeley Milli Laboratoriyasının, DOE Joint Genom İnstitutunun və Kaliforniya Universitetinin, Berklinin tədqiqatçıları daxildir.