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Bacterial diversity within the planktonic community of an artesian water supply

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Abstract:

Culture and molecular methods were used to describe the planktonic bacterial diversity of an artesian water supply in rural Latah County, Idaho, within the drainage of a small perennial stream, Thorn Creek. The surrounding depth to groundwater at this location is thought to be significant (>100 m), and this transitional zone (basalt–granite) of the Palouse aquifer system is little studied. The water produced by this artesian source is consistent even in years of drought and is of high quality, both mineralogically and microbiologically. A culture-based analysis using 30 media types and four incubation temperatures demonstrated that several metabolic types were present in the water. 16S rRNA gene fragments amplified from the DNA of pooled cultured cells and from the DNA extracted from 1 L of the source water were compared using denaturing gradient gel electrophoresis. The results indicated that the two DNA samples did not have similar 16S rRNA gene compositions and that several uncultured phyla were present in the community DNA sample. These results indicated that large-scale culturing did not accurately represent the structure planktonic community. 16S rRNA gene sequences from 17 different genera were obtained from the community DNA sample; the most abundant were similar to Rhodoferax, Rhodobacter, and Polaromonas species. Sequences related to the Proteo bacteria, Bacteroidetes/Chlorobi, Firmicutes, and Acidobacterium/Fibrobacter divisions were also detected.Key words: artesian spring, bacterial diversity, DGGE, 16S rRNA, enrichment culture.

La diversité bactérienne planctonique d'un approvisionnement artésien alimenté par une petite source intarissable, le Thorn Creek, dans le comté rural de Latah (Idaho), a été analysée par des méthodes de culture et des méthodes moléculaires. La profondeur des eaux souterraines environnantes à cet endroit est considérée significative (>100 m) et la zone de transition (basalte–granite) du système aquifère du Palouse est peu étudiée. L'eau issue de cette source artésienne est uniforme, même lors d'années de sécheresse, et elle est de bonne qualité tant d'un point de vue minéralogique que microbiologique. Des analyses en culture de 30 types de milieux et de quatre températures d'incubation ont démontré que plusieurs types métaboliques étaient présents dans l'eau. Des fragments du gène codant l'ARNr 16S, amplifiés à partir d'ADN isolé de pools de cellules en culture, ainsi que d'ADN extrait d'un litre d'eau de source, ont été comparés par électrophorèse sur gel en gradient dénaturant. Les résultats ont indiqué que les deux échantillons d'ADN n'avaient pas la même composition en séquences codant l'ARNr 16S et que plusieurs phylums non cultivés étaient présents dans l'échantillon d'ADN de la communauté. Ces résultats ont indiqué que la culture à grande échelle ne représentait pas fidèlement la structure de la communauté planctonique. Les séquences des gènes d'ARNr 16S de 17 genres différents ont été obtenues de l'échantillon d'ADN de la communauté; les plus abondants étaient similaires aux espèces Rhodoferax, Rhodobacter et Polaromonas. Les séquences reliées aux divisions de Proteobacteria, Bacteroidetes/ Chlorobi, Firmicutes et Acidobacterium/Fibrobacter ont aussi été détectées.Mots clés : source artésienne, diversité bactérienne, DGGE, ARNr 16S, enrichissement de culture.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: March 1, 2006

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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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