Moleculaire Studie over Azotobacter het Gen van Nif H door Pcr
Inleiding
De stikstofbinding is de vermindering van N2 (atmosferische stikstof) aan NH3 (ammoniak). Vrije het leven prokaryotes met de capaciteit om atmosferische dinitrogen (diazotrophs) te bevestigen zijn alomtegenwoordig in grond. Maar onze kennis van hun ecologisch belang en hun diversiteit blijft onvolledig. In natuurlijke ecosystemen, is de biologische bevestiging van N2 belangrijkste bron van N. De capaciteit voor stikstofbinding is wijdverspreid onder bacterin en archaea. De geschatte bijdrage van vrij-leeft n-Bevestigende prokaryotes tot de input van N van grond strekt zich van 0-60 kg/ha /year (Burgmann et al., 2003) uit. Dinitrogen (N2) – het bevestigen de micro-organismen (diazotrophs) spelen belangrijke rollen in oceaanbiogeochemistry en planktonproductiviteit (Church et al., 2005).
De stikstofbinding kan een belangrijke bron van stikstof voor biologische productiviteit in het mariene milieu zijn. De biologische stikstofbinding wordt gekatalyseerd door enzymnitrogenase, die door diverse micro-organismen bezeten wordt die vrijwel alle phylogenetic groepen vertegenwoordigen. De rente in stikstofbinding in het overzees is gewoonlijk geconcentreerd op tarieven van stikstofbinding, maar de informatie over de soorten species huidig met het vermogen voor stikstofbinding kan belangrijk zijn voor ter plaatse het voorspellen van stikstofbindingstarieven (Zehr et al., 1998).
Nitrogenase katalyseert de vermindering van stikstofgas aan ammonium in aTP-en reductant afhankelijke reactie. Het is n van het best gekenmerkte metalloenzyme en is een uitstekend model voor het nader toelichten van metalloprotein assemblage. Nitrogenase is samengesteld uit zuurstof-labiele metalloprotene twee; dinitrogenase en dinitrogenasereductase. Dinitrogenase is 240-KDa alpha2-beta2 tetramer van de nifD en nifK genproducten. Reductase van Dinitrogenase is een 60-KDa alpha2 dimeer van de producten van het nifHgen dat n enkel centrum 4Fe-4S bevat dat tussen de twee subeenheden wordt gecordineerd (Rubio et al., 2005). Het begrip van hoe vast N nitrogenasebeschikbaarheid regelt is noodzakelijk voor het bedenken van strategien om de hoeveelheid ammonium te verhogen die door stikstof het bevestigen bacterin met het potentieel dat in landbouw wordt samengesteld (Kennedy et al., 2004) moet worden gebruikt.
De moleculaire hulpmiddelen voor opsporing en karakterisering van de nitrogenase (Nif) genen en immunoassays voor nitrogenaseprotene kunnen nieuwe informatie verstrekken over de factoren die de distributie en de activiteit van diverse stikstof het bevestigen organismen in het mariene milieu regelen. De versterking en de karakterisering van opeenvolgingen NifH hebben het mogelijk gemaakt om het type van organisme te identificeren verantwoordelijk voor stikstofbinding, zoals in complexen van cyanobacterium en Trichodesmium. De verschillen in stikstofbindingspatronen zijn verbonden met genetische verschillen tussen spanningen Trichodesmium. De verdere ontwikkeling van deze benaderingen zal nieuwe en krachtige manieren verstrekken om het genetische potentieel voor stikstofbinding met stikstofbindingstarieven in de oceaan (Zehr et al., 1998) te verbinden
Van Nitrogenase de het gen (NifH) opeenvolgingen direct vergroot van oceanic wateren toonden aan dat de open oceaan diversere diazotrophic microbile bevolking en meer diverse habitat voor stikstoffixeerstoffen dan eerder waargenomen door klassieke microbiologische technieken bevat (Zehr et al., 1998). Het begrip van hoe vast N nitrogenasebeschikbaarheid regelt is noodzakelijk voor het bedenken van strategien om de hoeveelheid ammonium te verhogen die door stikstof het bevestigen bacterin met het potentieel dat in landbouw wordt samengesteld (Kennedy et al., 2004) moet worden gebruikt.
De commercile geschiedenis van biologische meststof begon met de lancering van Nitrogin door Nobbe en Hiltner; een laboratoriumcultuur van rhizobia in 1895, die door de ontdekking van Azotobacter en toen de blauwgroene algen en een gastheer van andere micro-organismen wordt gevolgd. Azotobacter wordt gebruikt als biologische meststof in de cultuur van de meeste gewassen. Azotobacter is verplicht aroob diazotrophic grond-blijvend stilstaan organisme met een grote verscheidenheid van metabolische mogelijkheden, die de capaciteit omvatten om atmosferische stikstof te bevestigen door het in ammoniak om te zetten. Azotobacter natuurlijk, moeilijke situaties atmosferische stikstof in rhizosphere. Er zijn verschillende spanningen van Azotobacter elk chemische, biologische en andere karakters heeft gevarird. Nochtans, hebben sommige spanningen hogere stikstof bevestigende capaciteit dan anderen (Burgmann et al., 2003). Bovendien, produceert de stikstofbinding, Azotobacter ook, Thiamine, Riboflavine, indol azijnzuur en gibberelline. Wanneer Azotobacter wordt toegepast op zaden, is de zaadgerminatie in belangrijke mate beter, zo controleert het ook installatieziekten toe te schrijven aan bovengenoemde substanties die door Azotobacter worden geproduceerd (Kader et al., 2002.)
Dit gen NifH is grotendeels bestudeerd door cultuur-onafhankelijke benaderingen. Deze benaderingen verstrekken een vollediger beeld van de diazotrophic gemeenschap dan op cultuur-gebaseerde benaderingen. Diverse technieken, zoals PCR het klonen, het denatureren de elektroforese van het gradintgel, van de pCR-Beperking het polymorfisme fragmentlengte (RFLP), en fluorescently getiketteerde= terminal (FLT) – RFLP, is gebruikt om de samenstelling van NifH genpools in diverse milieu’s te analyseren. Deze studies vonden dat het gen NifH in diverse milieu’s aanwezig is: bos grond, rhizosphere van inheemse moeraslandspecies, zoals Spartina, of van gewassenspecies, zoals rijst, aquatische of polaire cyanobacteria, en de bacterin die in termietingewanden worden gevonden. Al deze studies beschreven een groot aantal onbekende opeenvolgingen die aan diverse niet gedentificeerde diazotrophs beantwoorden. Sommige genen NifH zijn kenmerkend van een ecologisch gebied (Shaffer et al., 2000) opriepen het mogelijke verband tussen de habitat van grond nitrogen-fixing bacterin en de structuur van NifH genpools (Poly et al., 2001).
De stikstofbinding in vinelandii van A. wordt gecompliceerd door de aanwezigheid van drie biochemisch en genetisch verre nitrogenaseenzymen, elk waarvan in de verschillende omstandigheden van metaallevering samengesteld is. De verordening van conventionele molybdeennitrogenase, de waarvan subeenheden door de genen worden gecodeerd nif-HDK en die aan het enzym dat van aantal andere nitrogen-fixing organismen wordt gezuiverd gelijkaardig is. (Sabra et al., 2000). De genen nif-HDK worden gevestigd in een grote cluster van nifgenen, die, in orde, NifHDKTYENXUSVWZMF omvat (Bali et al., 1992). De moleculaire methodes die bij de universele PCR opsporing van de genen van de nifHteller worden gebaseerd zijn met succes toegepast om diazotroph bevolking in het milieu (Burgmann et al., 2003) te beschrijven.
Materialen en Methodes
De inzameling van de steekproef
De steekproeven werden verzameld in verschillende plaatsen van marien gebied Rameshwaram (Golf van Mannar) bij de diepte van 1 5 m. De willekeurig verzamelde steekproeven in de steriele plastic zakken (grondsteekproef) de flessen (watersteekproef) flessen en van de waterbemonstering werden gehouden in een ijskoude doos en werden vervoerd veilig aan het laboratorium voor verdere analyse met in 12 u. De steekproef met media buizen werd ingepakt en werd vervoerd veilig aan het laboratorium.
Isolatie van Azotobacter van water en sedimentsteekproeven (Mary et al., 1985)
De verschillende selectieve media werden gebruikt voor de isolatie van Azotobacter SP van mariene bron zoals eerder beschreven. Azotobacter spanningen die voor deze studie werden worden gebruikt gehandhaafd en werden gecultiveerd in middel Burk als eerder beschreven (Joerger et al., 1988). Aangezien isolates van mariene oorsprong zijn, werden de media voorbereid door het 3.5% natrium-chloride (NaCl). De media die voor de isolatie van stikstof het bevestigen organisme (Azotobacter) worden gebruikt van mariene bronnen waren de agar-agarmiddel van Jensen s, Azotobacter agar-agarmiddel, Middelgroot en marien de agar-agarmiddel van Burk s.
De kenmerken van de cultuur (Bagwell et al., 1988)
Gram-bevlekkend kenmerken en de celmorfologie werden bepaald door standaardmethodes (Gerhardt et al., 1981). De motiliteit werd waargenomen in nat onderstel gebruikend de microscoop van het fasecontrast. De inleidende fysiologische karakterisering zoals katalasetest, werd de test van de zetmeelhydrolyse ook uitgevoerd.
Extractie en reiniging van DNA (Kelly et al. , 1990)
Azotobacter werd genomic DNA gesoleerd als eerder beschreven (Robson et al., 1980). De lineaire fragmenten van DNA werden geanalyseerd door elektroforese in agarose gel in buffer TEB (Maniatis et al., 1982). De zuiverheid van DNA was gecontroleerde spectrofotometrische methode door de formule OD bij 260 NM OD bij 280 NM (Wilfinger et al., 1997) te gebruiken.
PCR versterking van het NifH genfragment
Werden de eiwitgenen van Fe van Nitrogenase (NifH) vergroot van Azotobacter SP afgeleide genomic DNA, gebruikend de inleiding van OPERON kenmerkend Ltd, de V.S. De steekproeven werden door PCR in een mengsel vergroot dat reactiebuffer 5.0 bevat µl, 10mM dNTP 1.0 µl, inleiding 1 (mer 25) 1.0 µl, inleiding 2 (mer 24) 1.0 µl, malplaatjeDNA 1.0 µl, polymerase 1.0 van enzymTaq µl voor 35 cycli (1 min bij 94° C, 1 min bij 54° C en 1 min bij 72° C) (Zehr et al., 1988).
Resultaten en Bespreking
Totaal 100 steekproeven werden verzameld in marien gebied van zowel water als sedimenten in de intervallen van ongeveer 20 dagen. Van de 70 verzamelde zeewatersteekproeven, toonden alle 70 steekproeven de aanwezigheid van Azotobacter, maar slechts 23 mariene sedimenten van de 30 toonden de aanwezigheid van Azotobacter. Deze steekproeven werden verwerkt door de algemeen gebruikte procedures zoals selectieve media. Gram s het bevlekken, het contrastobservatie van de Fase voor motiliteit, de test van de zetmeelhydrolyse en de test van het Katalase voor identificatie van vrij het leven diazotrophic organisme d.w.z. Azotobacter van de bovengenoemde steekproeven, en dat kan worden verwerkt, toont het resultaat aan dat Azotobacter SP beweeglijke, gramnegatieve, katalase en zetmeelhydrolyse positve is.
De koloniemorfologie van Azotobacter spanningen varirde tijdens de isolatie in de selectieve media. De kolonies waren zeer duidelijke, grote, mucoid, waterige gepaste dalingen als aanvankelijk d.w.z. uit de mariene bron. De moedercultuur was sub beschaafd in de zelfde media; de koloniemorfologie verschilt lichtjes d.w.z. klein, en cirkel, convex in aard. Alle gesoleerdez Azotobacter spanningen werden genummerd voor de gemakkelijke identificatie en het gemak. Van deze isol
DaScoop Dance Freebies


