Improving the quantification of microbial cell abundances in subseafloor sediments through a combination of newly developed cell extraction and automated cell enumeration techniques
Final Report Abstract
Im geförderten Projekt wurden die Zellextraktionmethode zur Verbesserung der Nachweisgrenze bei der Quantifizierung der mikrobiellen Biomasse in tiefen Sedimenten optimiert für die Anwendung an einem automatischen Mikroskop, welches am Kochi Institute for Core Sample Research, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC) entwickelt wurde. Wie bei der manuellen muss auch bei der automatischen Zellzählung die Probe auf einen Filter aufgebracht und gefärbt werden. Dieses ist sehr zeitaufwändig und anfällig für Fehler. Außerdem ist lässt sich das Detektionslimit nur auf ca. 103 Zellen cm-3 drücken, bei Werten darunter übersteigt die Zeit für die Zählung einer einzelnen Probe praktikable Grenzen. Um diese Limitierungen zu umgehen wurde eine neue Methode der Probenaufbereitung entwickelt, welche es möglich macht, die Zelldichte in den Proben mittels Durchflusszytometrie zu bestimmen. Die Durchflusszytometrie erlaubt die Zellzählung in Lösung und umgeht somit die Herstellung eines Filters. Außerdem können größere Probenmengen verarbeitet werden. Ein großes Hindernis ist die Entfernung von anfärbbaren Fremdkörpern, sogenannten SYBR SPAMs. Der zeitlich größte Teil des Projekts wurde der Entfernung von SYBR SPAM gewidmet, ohne dabei die Effizienz der Zellextraktion zu senken. Dieses gelang schlussendlich. Die Durchflusszytometrie sollte erstmals auf der IODP Expedition 329 eingesetzt werden, parallel zu einer manuellen Quantifizierung der Zelldichten. Aufgrund von technischen Problemen konnte die Quantifizierung nicht auf dieser Expedition durchgeführt werden, sondern erst auf Exp. 337. Dort hat sich Durchflusszytometrie als eine robuste und verlässliche Technik erwiesen. Es ist geplant diese Technik als neuen Standard bei IODP zu etablieren.
Publications
- (2013). An improved cell separation technique for marine subsurface sediments: applications for high-throughput analysis using flow cytometry and cell sorting. Environmental Microbiology
Morono, Y., Terada, T., Kallmeyer, J., and Inagaki, F.
(See online at https://doi.org/10.1111/1462-2920.12153)
