Текучесть кадров вирусов в морских и пресноводных систем может быть оценена по сокращению и повторение техники. Данные позволяют исследователям сделать вывод о темпах вирус-опосредованной микробной смертности в водных системах.
Вирусы широко распространены компонентов морских и пресноводных систем, а, как известно, значительные средства микробного смертности. Разработка количественных оценок этого процесса является критическим, как мы можем разработать более эффективные модели микробного сообщества структуру и функции, а также продвижения нашего понимания того, как вирусы работы для изменения водных биогеохимических циклов. Техника вирус сокращении позволяет исследователям оценить скорость, с которой вирусные частицы выходят из эндемичных микробного сообщества. Короче говоря, обилие свободного (внеклеточного) вирусов снижается в образце в то время как микробного сообщества поддерживается на уровне около окружающей концентрации. Микробного сообщества затем инкубировали в отсутствие свободных вирусов и скорость, с которой вирусы повторяться в образце (через лизис уже инфицированных членов общины) может быть количественно epifluorescence микроскопии, или, в случае конкретных вирусах, количественные ПЦР. Эти показатели могут быть использованы для оценки скорости микробного смертности от вируса-опосредованного лизиса клеток.
Важным компонентом в понимании того, как вирусы влияния морских микробных сообществ, чтобы определить скорость, с которой вирусной частицы образуются. Учитывая, что распространенность являются (более или менее) статическое в большинстве систем (Wilhelm & Сатл 1999, Weinbauer 2004), и, что вирусы удаляются или оказываемых неинфекционных быстро в водных системах (Wilhelm и соавт. 1998), затем темпы производства должны быть относительно быстрыми темпами, чтобы заменить потерянные частиц.
Оценка смертности вирусы вызывают на микробное сообщество требует знания того, как многие вирусы создаются каждый раз, когда вирус лизирует клетки ("взрыв размере"). Вирус взрыв размеров в природных образцах может сильно варьироваться. Съемки размеры могут быть определены непосредственно методом просвечивающей электронной микроскопии (например, Weinbauer & Peduzzi 1994), но это часто выходят за пределы возможностей данной лаборатории или не всегда практично. В ситуациях, когда они не могут быть определены эмпирически, литературе значения от 24 вирусов на литические события может быть использован для морских систем и 34 для пресноводных систем (Парада соавт. 2006). Если скорость вирус производства делится на это число, то результат будет обилие клеток на объем уничтожены вирусов на ежедневной основе. Микробы лизировали значение может быть разделен на акции стояли бактериальных изобилии в результате чего вирус индуцированной смертности для рассматриваемой системы: существующий диапазон оценки от нескольких процентов до почти всего населения и часто зависят от других факторов в рассматриваемой системы (Wilhelm & Мэттесон 2008). Чтобы определить процент от общей смертности в это число часто умножается на два (рабочий из предположения, что 50% клеток продолжают воспроизводить и 50% клеток теряются, Weinbauer 2004).
Учитывая, что питательных веществ и микроэлементов биодоступность (например, N, P, Fe) может ограничить скорость первичной продуктивности, и как таковой потока углерода через водные системы, и понимание роли вируса управляемой микробной смертности в этом процессе стало представлять интерес для морских геохимиков. Некоторые оценки в настоящее время существуют вирусы, которые предполагают освобождение значительной концентрации питательных элементов обратно в толще воды на ежедневной основе (Rowe и соавт. 2008, Хиггинс и соавт. 2009) и что эти элементы быстро усваивается микробного сообщества (Poorvin и др. др.. 2004, Mioni и соавт. 2005). Скорость потока в питательной среде может быть определена путем умножения количества клеток разрушены количество питательных В на ячейку (обозначается «квоты»). Эта информация может обеспечить важный компонент нашего понимания того, как микробные пищевые цепи функцию через водные системы.
Текущие события: Текущие усилия ряда исследовательских групп включают адаптацию выше стратегии перечислить конкретные вирусы в рамках сообщества и, таким образом, чтобы определить, как конкретные организмы находятся под влиянием вирусной активности. Для этого исследователи используют количественные полимеразной цепной реакции (КПЦР) для оценки обилия отдельных групп вирусов или семей, параллельно с оценками общего сообщества вируса. Затем результаты непосредственно применяться для получения оценок вируса смертности, питательных оборот и т.д. для конкретных групп планктона. Этот мощный новый подход позволит исследователям в ближайшие годы копать гораздо глубже в процессах, связанных с экологией вирусов и, в первый раз, дать количественную оценку взаимодействия конкретных вирусов принимающих общин за ограничений систем лаборатории.
The authors have nothing to disclose.
Публикация этой статьи была поддержана грантом Управления исследований при Университете штата Теннесси. Авторы выражают благодарность предыдущему поколению студентов и исследователей, которые работали для уточнения этих процедур. Работа выполнена при поддержке грантов от Национального научного фонда (NSF-0851113, NSF-0825405 и NSF-0550485).
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
---|---|---|---|---|
2.5% p-phenylenediamine | Acros | 130575000 | Stock for Antifade | |
Amicon Proflux M12 system | Millipore | N/A | Any ultrafiltration device may be used for this step | |
SYBR Green I nucleic acid gel stain | Invitrogen | S-7563 | ||
Helicon S10 30kDa Filter | Millipore | CDUF010LT | ||
Pelicon XL filters 0.22 μm | Fisher | PXGVPPC50 | ||
GE 0.2 μm PCTE membrane filters (47mm) | Fisher | 09-732-35 | ||
Millipore Labscale Tangential Flow Filtration System | Millipore | XX42LSS11 | Other TFF systems may be used for this step | |
0.45 μm Micronstep, Cellulosic, white plain filters (25mm) | Fisher | E04WP02500 | ||
GE Whatman 0.02 μm Anodisc filters (25mm) | Fisher | 68-09-6002 | ||
Leica DMRXA microscope | Any epifluorescence microscope with a blue filter set may be used | |||
20L polycarbonate carboys | Fisher | |||
Glycerol | Fisher | BP229-4 | ||
PBS (0.05 M Na2HPO4, 0.85% NaCl, pH 7.5) | Fisher | BP329-500, S640-500 | ||
50% Glutaraldehyde | Fisher | G151-1 | ||
Corning 2 mL Cryovials-External Thread polypropylene | Fisher | 09-761-71 | Any cryovials may be used | |
Corning 5 mL Cryovials-External Thread polypropylene | Fisher | 09-761-74 | Any cryovials may be used | |
85% H3PO4 | Fisher | A242-212 | Spiral Membrane storage | |
NaOH pellets | Fisher | S318-3 | M12 cleaning | |
Graduated Cylinders | ||||
Isopore 0.8-μm pore-size membrane filter (142mm) | Millipore | ATTP14250 | ||
Millipore Stainless Steel Pressure Filter Holder (142mm) | Fisher | YY30 090 00 |