ஆராய்ச்சியாளர்கள் புதிய உயர்-செயல்திறன் நிலையான ஐசோடோப்பு ஆய்வு (HT-SIP) பைப்லைன் மற்றும் மெட்டஜெனோமிக்ஸைப் பயன்படுத்தி, ஒரு நன்மை பயக்கும் தாவர சிம்பியன்ட், ஆர்பஸ்குலர் மைக்கோரைசல் பூஞ்சை (AMF) சுற்றியுள்ள செயலில் உள்ள நுண்ணுயிரிகளின் முதல் தோற்றத்தைப் பெறுகின்றனர். கடன்: லாரன்ஸ் லிவர்மோர் தேசிய ஆய்வகம்
காட்டு நுண்ணுயிரிகளின் அடையாளத்தை அவற்றின் உடலியல் பண்புகள் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் செயல்பாடுகளுடன் இணைப்பது சுற்றுச்சூழல் நுண்ணுயிரியலாளர்களின் முக்கிய நோக்கமாகும். இந்த இலக்கை அடைய பாடுபடும் நுட்பங்களில், நிலையான ஐசோடோப்பு ஆய்வு-SIP-இயற்கை அமைப்புகளில் செயலில் உள்ள நுண்ணுயிரிகளைப் படிக்க மிகவும் பயனுள்ளதாக கருதப்படுகிறது.
லாரன்ஸ் லிவர்மோர் தேசிய ஆய்வகம் (LLNL) விஞ்ஞானிகள் ஒரு புதிய நுட்பத்தை-உயர்-செயல்திறன் SIP-ஐ உருவாக்கியுள்ளனர், இது நிலையான ஐசோடோப்பு ஆய்வு செயல்முறையில் பல படிகளை தானியங்குபடுத்துகிறது, இது ஆய்வக வளர்ப்பு தேவையின்றி யதார்த்தமான நிலைமைகளின் கீழ் நுண்ணுயிரிகளின் நுண்ணுயிர் செயல்பாட்டை ஆய்வு செய்ய அனுமதிக்கிறது.
SIP இல், செயலில் உள்ள நுண்ணுயிரிகள் அவற்றின் உயிரியில் நிலையான ஐசோடோப்புகளை இணைப்பதன் மூலம் அடையாளம் காணப்படுகின்றன. நுண்ணுயிர் சூழலியலில் இது மிகவும் சக்திவாய்ந்த முறைகளில் ஒன்றாகும், ஏனெனில் இது பூர்வீக நிலைமைகளின் கீழ் சிக்கலான சமூகங்களில் செயலில் உள்ள நுண்ணுயிரிகளையும் அவற்றின் உடலியல் பண்புகளையும் (அடி மூலக்கூறு பயன்பாடு, செல்லுலார் உயிர்வேதியியல், வளர்சிதை மாற்றம், வளர்ச்சி, இறப்பு) அடையாளம் காண முடியும்.
பொதுவாக, SIP முறைக்கு கணிசமான உழைப்பு தேவைப்படுகிறது மற்றும் சிறிய எண்ணிக்கையிலான மாதிரிகளை மட்டுமே அனுமதிக்கிறது. ஆனால் புதிய LLNL நுட்பத்திற்கு கையேடு SIP உடன் ஒப்பிடும்போது ஆறில் ஒரு பங்கு உழைப்பு தேவைப்படுகிறது மற்றும் 16 மாதிரிகளை ஒரே நேரத்தில் செயலாக்க அனுமதிக்கிறது.
"எங்கள் அரை-தானியங்கி அணுகுமுறை ஆபரேட்டர் நேரத்தைக் குறைக்கிறது மற்றும் SIP இன் மிகவும் உழைப்பு-தீவிர படிகளை இலக்காகக் கொண்டு மறுஉற்பத்தியை மேம்படுத்துகிறது" என்று LLNL விஞ்ஞானி எரின் நுசியோ மற்றும் மைக்ரோபயோம் இதழில் வெளிவரும் கட்டுரையின் முதன்மை ஆசிரியரும் கூறினார். "நாங்கள் இப்போது இந்த அணுகுமுறையை ஆயிரத்திற்கும் மேற்பட்ட மாதிரிகளைச் செயலாக்கப் பயன்படுத்தியுள்ளோம், இதில் சில மிகக் குறைவான மண் நுண்ணுயிரிகளிலிருந்தும் அடங்கும்."
மைக்கோரைசேயின் திசுக்களை உடனடியாகச் சுற்றியுள்ள மண்ணானது அத்தகைய நுண்ணுயிரிகளில் ஒன்றாகும் - இது ஒரு வகை பூஞ்சை ஆகும், இது அனைத்து நில தாவரங்களில் 72% உடன் கூட்டுவாழ்வு உறவுகளை உருவாக்குகிறது. தாவர கார்பனுக்கு ஈடாக, பூஞ்சை (அர்பஸ்குலர் மைக்கோரைசல் பூஞ்சை) நைட்ரஜன், பாஸ்பரஸ் மற்றும் நீர் போன்ற அத்தியாவசிய ஆதாரங்களுடன் அதன் புரவலன்களை வழங்குகிறது.
இந்த ஆதாரம்-கருத்து ஆய்வில், ஆசிரியர்கள் மண்ணில் உள்ள மைக்கோரைசல் பூஞ்சைகளால் தூண்டப்பட்ட தொடர்புகளின் "உணவு வலை"யைக் காட்டினர்.
"தாவர கார்பன் எவ்வாறு மண்ணில் பரவலாக விநியோகிக்கப்படுகிறது என்பதற்கு இது ஒரு முக்கிய வழி என்று நாங்கள் நினைக்கிறோம். பூமியில் ஆர்கானிக் கார்பனை சுறுசுறுப்பாக சைக்கிள் ஓட்டும் மிகப்பெரிய குளத்தை மண் கொண்டுள்ளது,” என்று LLNL திட்டத் தலைவர் மற்றும் எரிசக்தி துறையின் அறிவியல் அலுவலகத்தின் தலைவரும் “மைக்ரோப்ஸ் பெர்சிஸ்ட்” மண் நுண்ணுயிர் அறிவியல் மையப் பகுதியின் தலைவருமான இணை-தொடர்பாளர் ஜெனிபர் பெட்-ரிட்ஜ் கூறினார். . "நாங்கள் ஒரு சிறிய அளவிலான டிஎன்ஏவை வரிசைப்படுத்தினோம், செயலில் உள்ள உயிரினங்களைத் தீர்மானித்தோம், பின்னர் அவற்றின் மரபணுக்கள் மற்றும் சாத்தியமான தொடர்புகளை மறுகட்டமைத்தோம்."
மற்ற LLNL ஆசிரியர்களில் Steven Blazewicz, Marissa Lafler, Ashley Campbell, Jeffrey Kimbrel, Jessica Wollard, Rachel Hestrin மற்றும் Lawrence Berkeley National Laboratory, DOE Joint Genome Institute மற்றும் கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழகம், பெர்க்லி ஆகியவற்றின் ஆராய்ச்சியாளர்களும் அடங்குவர்.