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微生物生態學--同位素標記法-同位素
發布日期:2023-10-08 來源:重水 同位素 氙氣 ,氪氣, 氖氣,氦氣, 三氯化硼,三氟化硼,氘氣, 一氧化碳, 甲烷

如何將微生物群落與其功能聯系起來是環境微生物生態學研究中的一個重要課題。本課題的探索可以豐富人們對微生物功能多樣性的認識,在農業、工業、環境和醫藥等領域有著廣闊的應用前景。過去,具有特殊功能的微生物通過實驗室培養得到分離和鑒定,但只能在實驗室中培養出總數量的0.1%-1%的微生物。有關微生物功能的大量信息尚不清楚。近年來,穩定同位素標記技術與分子生物學技術相結合,發展了穩定同位素探測技術,可用于識別各種環境中的微生物群落成分,同時確定其在環境過程中的作用。它可以提供大量關于復雜群落中微生物相互作用和代謝功能的信息,從而使微生物群落與其功能密切相關,具有廣闊的應用前景。當然,穩定的同位素標記化合物是這項技術不可或缺的。

SIP技術的過程

SIP的基本工藝如下:?在原地或微觀暴露于穩定的同位素標記襯底物,這些樣品中的一些微生物可以利用襯底物中穩定的同位素標記化合物作為物質代謝和自身生長需要的碳或氮來源。然后,穩定同位素可以吸收和吸收到微生物中,并參與某些物質的生物標記物的合成,如核酸(DNA和RNA)和磷脂脂肪酸(PLFA)(這也被稱為DNA穩定同位素探測,RNA穩定同位素探測和PLFA穩定同位素探測)。最后,通過提取、分離和純化,分析了這些微生物穩定的同位素標記生物標志物,以了解微生物在環境中的關系。圖中顯示了SIP方法的流程圖。1?[1]?.

微生物生態學無花果。1SIP方法流程圖(以DNA穩定同位素探測為例)。

同位素標記化合物在SIP中的應用

在現有的SIP實驗中,?13?c標記化合物主要用作標記物。主要有三類?13?c標記復合矩陣:?13?公司?2?,?13?C-甲基化合物(例如?13?總經理?4?,?13?總經理?3?哦,?13?總經理?3?及?13?總經理?3?和?13?C-氫碳(例如?13?C-醋酸,?13?C-葡萄糖,?13?咖啡因,?13?C-萘,?13?C-苯?13?C-甲苯,?13?c-酚,?13?丙酸c)。選擇?13?C-矩陣可能取決于研究的目的。例如,?13?公司?2?主要用于研究水稻田植物微生物在陸地生態系統循環、土壤碳周轉率、產甲烷機理和產甲烷菌等方面的相互作用。?13?C-甲基化合物主要用于研究甲基營養細菌(甲烷營養細菌、甲烷營養細菌、甲烷營養細菌)。?13?C-碳氫化合物主要用于研究多氯聯苯、多環芳烴和其他有機污染物的生物降解過程和機理。與此同時,參與核酸、磷脂和脂肪酸大分子合成的其他穩定同位素標記化合物?體內的?,例如?15?N,?18?哦,?2?有標記的化合物,也有可能被用作SIP實驗的標記。尤其是,?15?N標記化合物可用于研究各種微生物官能團及其在氮生物地球化學循環中的相互作用。?[2]?.


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