海洋および淡水系におけるウイルスの離職率は低下し、再発の手法によって推定することができる。データは、研究者は、水系におけるウイルス媒介微生物の死亡率を推測することができます。
ウイルスは、海洋および淡水システムの広範な成分であり、微生物の死亡率の重要な薬剤であることが知られている。我々はその後、微生物群集の構造と機能の優れたモデルを開発するだけでなく、ウイルスが水生生物地球化学サイクルを変更する仕組みについての我々の理解を進めることができるように、このプロセスの定量的な推定を開発することが重要です。ウイルスの低減技術は、研究者は、ウイルス粒子が風土病微生物群集から放出される速度を見積もることができます。微生物群集が付近の周囲の濃度に維持しながら簡単に言えば、フリー(細胞外)ウイルスの存在量は、サンプルに低減されます。微生物群集は、その後、フリーのウイルスや落射蛍光顕微鏡または、特定のウイルスの場合で、定量的で定量化することができるウイルスサンプルの再発(コミュニティのすでに感染しているメンバーの溶解を通じて)レートの存在下でインキュベートするPCR。これらのレートは、その後、ウイルス媒介細胞溶解に起因する微生物の死亡率を推定するために使用することができます。
ウイルスは、海洋微生物群集にどのように影響するかを理解する上で重要な部品とは、ウイルス粒子が生成されるレートを決定することです。 (ヴィルヘルムら、1998)水生システムに迅速に存在量はほとんどのシステムでは(多かれ少なかれ)静的であることを考えると(ヴィルヘルム&サトル1999、Weinbauer 2004)、そしてそのウイルスは、非感染性の除去またはレンダリングされ、その後、生産率は、でなければならない相対的な急速な失われた粒子を交換する。
死亡率のウイルスは微生物群集の原因と推定することは、ウイルスが細胞を("バーストサイズ")溶解するたびに、生成される多くのウイルスの知識が必要です。天然試料中のウイルスのバーストサイズは大きく異なる可能性があります。バーストサイズは、透過型電子顕微鏡(例えば、Weinbauer&Peduzzi 1994)によって直接決定されるが、これは必ずしも現実的ではない与えられた実験室の能力を超えて多くの場合、またはすることができます。それらは経験的に決定することができない状況では、溶解イベントあたり24ウイルスの文献値は、海洋システムや淡水系(パラダほか 2006)のための34のために使用することができます。ウイルス産生の割合がこの数値によって分割されている場合、結果は毎日、ウイルスによって破壊された体積あたりの細胞の豊富さです。値を溶解微生物は、問題のシステムのためのウイルスによる死亡率をもたらす細菌の存在量の立っている株式によって分けることができます。数パーセントからほぼ全人口に既存の推計範囲及び当該のシステムではしばしば他の要因に依存しています(ヴィルヘルム&マッテソン2008)。総死亡率の割合を決定するためにこの数は、多くの場合、両者(細胞の50%が再現するに行くことを前提で仕事をし、細胞の50%が失われ、Weinbauer 2004)によって乗算されます。
となっている栄養素や微量元素の生物学的利用能(例えば、N、P、Fe)の一次生産の速度を制限し、そのような炭素フラックスとして、水生システムを通じて、そしてこの過程でウイルス駆動型微生物の死亡率の役割を理解できることを考える海洋地球化学への関心の。いくつかの推定値は、現在(2009年、2008年、ヒギンズらロウら )ウイルスが日常的に水の列に戻って養分の有意な濃度を放出示唆それが存在し、これらの要素が急速に微生物群集によって同化されること(Poorvin らら2004年、ミら、2005)。環境への養分フラックスの割合は、栄養素ごとのセル("クォータ"と表記)の量によって破壊された細胞の数を乗じて求めることができます。この情報は、微生物食物網は、水系全体でどのように機能するかについての我々の理解に不可欠なコンポーネントを提供することができます。
継続的な開発:現在の努力の研究グループの一連では、コミュニティ内の特定のウイルスを列挙すると、次のような、ウイルスの活動によって影響を受けているどのように特定の微生物を決定するために上記の戦略を適応させる伴う。これを行うには、研究者は全体のウイルスのコミュニティの推定値に並行して特定のウイルスのグループや家族の存在量を推定する定量的ポリメラーゼ連鎖反応(定量PCR)を使用してください。結果は、直接、特定のプランクトンのグループのためのウイルスの死亡率、栄養売上高などの推定値を提供するために適用されます。この強力な新しいアプローチは、今後数年間で研究者が実験室のシステムの制約を超えて特定のウイルス – 宿主の社会の相互作用を定量化するためにウイルスの生態学に関連するプロセスや、初めて、にはるかに深く掘ることができます。
The authors have nothing to disclose.
この記事の出版物は、テネシー大学の研究局からの助成金によって支えられて。著者らは、これらの手順を絞り込むには働いている学生や研究者の前世代に感謝。研究は全米科学財団(NSF – 0851113、NSF – 0825405とNSF – 0550485)からの補助金によって支えられている。
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
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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 |