अनुसन्धाताहरूले लाभदायक प्लान्ट सिम्बियोन्ट, आर्बस्कुलर माइकोरिजल फङ्गी (एएमएफ) वरपरको सक्रिय माइक्रोबायोममा पहिलो नजर प्राप्त गर्न नयाँ उच्च-थ्रुपुट स्थिर आइसोटोप प्रोबिङ (HT-SIP) पाइपलाइन र मेटाजेनोमिक्स प्रयोग गरे। क्रेडिट: लरेन्स लिभरमोर राष्ट्रिय प्रयोगशाला
जंगली जीवाणुहरूको पहिचानलाई तिनीहरूको शारीरिक विशेषताहरू र वातावरणीय कार्यहरूसँग जोड्नु पर्यावरणीय सूक्ष्मजीवविज्ञानीहरूको लागि मुख्य उद्देश्य हो। यस लक्ष्यको लागि प्रयास गर्ने प्रविधिहरू मध्ये, स्थिर आइसोटोप प्रोबिङ-SIP- प्राकृतिक सेटिङहरूमा सक्रिय सूक्ष्मजीवहरू अध्ययन गर्न सबैभन्दा प्रभावकारी मानिन्छ।
लरेन्स लिभरमोर नेशनल ल्याबोरेटरी (LLNL) वैज्ञानिकहरूले एउटा नयाँ प्रविधि विकास गरेका छन्- उच्च-थ्रुपुट SIP- जसले स्थिर आइसोटोप जाँचको प्रक्रियामा धेरै चरणहरूलाई स्वचालित बनाउँछ, यथार्थपरक परिस्थितिहरूमा सूक्ष्मजीवहरूको सूक्ष्मजीव गतिविधिको अनुसन्धानलाई अनुमति दिन्छ, प्रयोगशाला संस्कृतिको आवश्यकता बिना।
SIP मा, सक्रिय सूक्ष्मजीवहरू तिनीहरूको बायोमासमा स्थिर आइसोटोपहरू समावेश गरेर पहिचान गरिन्छ। यो माइक्रोबियल इकोलोजीमा सबैभन्दा शक्तिशाली विधिहरू मध्ये एक हो किनभने यसले सक्रिय सूक्ष्मजीवहरू र तिनीहरूको शारीरिक विशेषताहरू (सब्सट्रेट प्रयोग, सेलुलर बायोकेमिस्ट्री, मेटाबोलिज्म, वृद्धि, मृत्युदर) जटिल समुदायहरूमा स्थानीय परिस्थितिहरूमा पहिचान गर्न सक्छ।
सामान्यतया, SIP विधिलाई पर्याप्त ह्यान्ड्स-अन श्रम चाहिन्छ र केवल नमूनाहरूको सानो संख्याको लागि अनुमति दिन्छ। तर नयाँ LLNL प्रविधिलाई म्यानुअल SIP को तुलनामा एक छैटौं श्रमको मात्रा चाहिन्छ र 16 नमूनाहरू एकैसाथ प्रशोधन गर्न अनुमति दिन्छ।
"हाम्रो अर्ध-स्वचालित दृष्टिकोणले अपरेटरको समय घटाउँछ र SIP को सबैभन्दा श्रम-गहन चरणहरूलाई लक्षित गरेर प्रजनन क्षमतामा सुधार गर्दछ," LLNL वैज्ञानिक एरिन नुसियोले भने, र माइक्रोबायोम जर्नलमा प्रकाशित एक पेपरका प्रमुख लेखकले भने। "हामीले अब एक हजार भन्दा बढी नमूनाहरू प्रशोधन गर्न यो दृष्टिकोण प्रयोग गरेका छौं, जसमा केही धेरै अध्यापन गरिएको माटो माइक्रोब्याबिटहरू समावेश छन्।"
एउटा यस्तो माइक्रोब्याबिट भनेको माइकोरिजाको तन्तुको वरिपरिको माटो हो - एक प्रकारको कवक जसले 72% जमिनका बोटबिरुवाहरूसँग सहजीवी सम्बन्ध बनाउँछ। बिरुवाको कार्बनको सट्टामा, फङ्गस (आर्बस्कुलर माइकोरिजल फङ्गि) ले आफ्ना होस्टहरूलाई आवश्यक स्रोतहरू जस्तै नाइट्रोजन, फस्फोरस र पानी आपूर्ति गर्दछ।
अवधारणा अध्ययनको यस प्रमाणमा, लेखकहरूले माटोमा माइकोरिजल फङ्गीद्वारा उत्तेजित अन्तरक्रियाहरूको "खाद्य वेब" देखाए।
"हामीलाई लाग्छ कि यो बिरुवाको कार्बन कसरी माटोमा व्यापक रूपमा वितरण हुन्छ भनेर एक प्रमुख मार्ग हो। माटोले ग्रहमा जैविक कार्बन सक्रिय रूपमा साइकल चलाउने सबैभन्दा ठूलो पोखरी राख्छ," सह-सम्बन्धित लेखक जेनिफर पेट-रिजले भने, जो LLNL परियोजनाको नेतृत्व र ऊर्जा विभागको विज्ञान कार्यालयको प्रमुख हुन् "माइक्रोब्स पर्सिस्ट" माटो माइक्रोबायोम वैज्ञानिक फोकस क्षेत्र। । "हामीले DNA को एक सानो मात्रालाई क्रमबद्ध गर्यौं, सक्रिय जीवहरू निर्धारण गर्यौं र त्यसपछि तिनीहरूको जीनोमहरू र सम्भावित अन्तरक्रियाहरू पुनर्निर्माण गर्यौं।"
अन्य LLNL लेखकहरूमा स्टीभन ब्लाजेविज, मारिसा लाफ्लर, एश्ले क्याम्पबेल, जेफ्री किम्ब्रेल, जेसिका वोलार्ड, राहेल हेस्ट्रिनका साथै लरेन्स बर्कले राष्ट्रिय प्रयोगशाला, DOE संयुक्त जेनोम संस्थान र क्यालिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कलेका अनुसन्धानकर्ताहरू सामेल छन्।