Monitoring of bacteria in acid mine environments by reverse sample genome probing

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Abstract:

A variety of microorganisms can exist in acid mine drainage (AMD) environments, although their contribution to AMD problems is unclear. Environmental strains of Thiobacillus ferrooxidans and Thiobacillus acidophilus were purified by repeated plating and single-colony isolation on iron salts and tetrathionate media, respectively. Thiobacillus thiooxidans was enriched on sulfur-containing media. For the isolation of Leptospirillum ferrooxidans, iron salts and pyrite media were inoculated with environmental samples. However, L. ferrooxidans was never recovered on solid media. Denatured chromosomal DNAs from type and (or) isolated strains of T. ferrooxidans, T. acidophilus, T. thiooxidans, and L. ferrooxidans were spotted on a master filter for their detection in a variety of samples by reverse sample genome probing (RSGP). Analysis of enrichments of environmental samples by RSGP indicated that ferrous sulfate medium enriched T. ferrooxidans strains, whereas all thiobacilli grew in sulfur medium, T. thiooxidans strains being dominant. Enrichment in glucose medium followed by transfer to tetrathionate medium resulted in the selection of T. acidophilus strains. DNA was also extracted directly (without enrichment) from cells recovered from AMD water or sediments, and was analyzed by RSGP to describe the communities present. Strains showing homology with T. ferrooxidans and T. acidophilus were found to be major community components. Strains showing homology with T. thiooxidans were a minor community component, whereas strains showing homology with L. ferrooxidans were not detected.Key words: AMD, bacteria, DNA probing.

Une foule de micro-organismes peuvent exister dans des environnements de drainages de mines acides (DMA), bien que leur rôle dans les problèmes des DMA est incertain. Des souches environnementales de Thiobacillus ferrooxidans et de Thiobacillus acidophilus ont été purifiées par étalement et isolement de colonies simples, à répétition, sur des milieux à base de sels de fer et de tétrathionate, respectivement. Thiobacillus thiooxidans fut enrichi dans un milieu contenant du soufre. Pour l'isolement de Leptospirillum ferrooxidans, des milieux à base de sels de fer et de pyrite ont été inoculés avec des échantillons environnementaux. Toutefois, L. ferrooxidans n'a jamais pu être isolé à partir de milieux solides. Des ADNs chromosomiques dénaturés de souches types et (ou) isolées de T. ferrooxidans, T. acidophilus, T. thiooxidans et L. ferrooxidans ont été déposés sur un filtre primaire pour leur détection dans une multitude d'échantillons à l'aide d'un sondage génomique inverse des échantillons (RSGP - « reverse sample genome probing »). L'analyse des enrichissements des échantillons environnementaux par RSGP a indiqué que le milieu à base de sulfate ferreux a enrichi les souches de T. ferrooxidans, alors que toutes les thiobacilles, dominées par les souches de T. thiooxidans, ont poussé dans un milieu à base de soufre. Un enrichissement dans un milieu à base de glucose suivi par un transfert dans un milieu à base de tétrathionate a permis la sélection de souches de T. acidophilus. De l'ADN fut également extrait directement (sans enrichissement) de cellules recueillies d'eaux ou de sédiments de DMA et fut analysé par RSGP afin de décrire les communautés présentes. Les souches présentant des homologies à T. ferrooxidans et T. acidophilus se sont révélées être les composantes majoritaires des communautés. Les souches présentant des homologies à T. thiooxidans constituaient une composante minoritaire des communautés, alors que les souches présentant des homologies à L. ferrooxidans n'ont pas été détectées.Mots clés : DMA, bactéries, sondage d'ADN.[Traduit par la Rédaction]

Keywords: AMD; DMA; DNA probing; bacteria; bactéries; sondage d'ADN

Document Type: Research Article

Publication date: May 1, 2001

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  • Published since 1954, this monthly journal contains new research in the field of microbiology including applied microbiology and biotechnology; microbial structure and function; fungi and other eucaryotic protists; infection and immunity; microbial ecology; physiology, metabolism and enzymology; and virology, genetics, and molecular biology. It also publishes review articles and notes on an occasional basis, contributed by recognized scientists worldwide.
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