Истраживачи су користили нови цевовод за сондирање стабилних изотопа високе пропусности (ХТ-СИП) и метагеномику да би добили први поглед на активни микробиом који окружује корисни биљни симбионт, арбускуларне микоризне гљиве (АМФ). Заслуге: Национална лабораторија Лавренце Ливерморе
Повезивање идентитета дивљих микроба са њиховим физиолошким особинама и функцијама животне средине је кључни циљ микробиолога животне средине. Од техника које теже овом циљу, испитивање стабилних изотопа — СИП — сматра се најефикаснијим за проучавање активних микроорганизама у природном окружењу.
Научници из Националне лабораторије Лоренс Ливермор (ЛЛНЛ) развили су нову технику - СИП високе пропусности - која аутоматизује неколико корака у процесу сондирања стабилних изотопа, омогућавајући истраживање микробне активности микроорганизама у реалним условима, без потребе за лабораторијским култивисањем.
У СИП-у, активни микроби се идентификују уградњом стабилних изотопа у њихову биомасу. То је међу најмоћнијим методама у микробној екологији јер може да идентификује активне микробе и њихове физиолошке особине (употреба супстрата, ћелијска биохемија, метаболизам, раст, морталитет) у сложеним заједницама у природним условима.
Типично, СИП метода захтева значајан рад и дозвољава само мали број узорака. Али нова ЛЛНЛ техника захтева једну шестину количине практичног рада у поређењу са ручним СИП-ом и омогућава симултану обраду 16 узорака.
„Наш полуаутоматизовани приступ смањује време оператера и побољшава поновљивост циљајући на најинтензивније кораке СИП-а“, рекла је научница ЛЛНЛ Ерин Нуццио и водећи аутор рада који се појављује у часопису Мицробиоме. "Сада смо користили овај приступ за обраду преко хиљаду узорака, укључујући и неке из веома недовољно проучаваних микростаништа тла."
Једно такво микростаниште је земљиште које непосредно окружује ткива микоризе - врсте гљива која формира симбиотске односе са 72% свих копнених биљака. У замену за биљни угљеник, гљива (арбускуларне микоризне гљиве) снабдева своје домаћине есенцијалним ресурсима као што су азот, фосфор и вода.
У овој студији са доказом концепта, аутори су показали „мрежу хране“ интеракција стимулисаних микоризним гљивама у земљишту.
„Мислимо да је ово главни пут како се биљни угљеник широко дистрибуира у тло. У земљишту се налази највећа количина активног цикличког органског угљеника на планети“, рекла је ко-кореспондентна ауторка Џенифер Пет-Риџ, која је вођа пројекта ЛЛНЛ и шефица Одељења за енергетику Канцеларије за науку „Микроби перзистирају“ научно фокусно подручје микробиома земљишта . "Секвенцирали смо малу количину ДНК, одредили активне организме, а затим реконструисали њихове геноме и потенцијалне интеракције."
Други аутори ЛЛНЛ-а су Стевен Блазевицз, Марисса Лафлер, Асхлеи Цампбелл, Јеффреи Кимбрел, Јессица Воллард, Рацхел Хестрин, као и истраживачи из Националне лабораторије Лавренце Беркелеи, Заједничког института за геном ДОЕ и Универзитета Калифорније у Берклију.