Isolering av bakterier fra Chile 1


Hei alle!

Mitt navn er Anne, og jeg studerer til en master i biologi med hovedretning mikrobiologi på UIB. Mikrobiologi er læren om mikroorganismer, som omfatter en- og fåcellede organismer som er så små at de kun kan sees gjennom et mikroskop. Her finner man blant annet bakterier, arker og virus, men også flere alger og sopp. Gjennom BIO299 har jeg i vår vært så heldig å få fokusere på mikrobiologi i praksis, og jeg har fått jobbe der jeg helst vil – på laboratorie.

Min BIO299-oppgave omhandler bakterierekken planctomycetes. Disse organismene har noen litt særegne egenskaper sammenlignet med andre bakterierekker. Dette inkluderer dannelse av rosetter hvor bakteriene henger fast sammen i en slags blomsterformasjon, krater-lignende strukturer på celleoverflaten, og reproduksjon ved såkalt knoppskyting. Her utvikler den nye organismen seg som en avlegger på morscellen, i motsetning til ordinær binær fisjon, hvor bakterien enkelt forklart deles på midten. Planctomycetes er også kjent for å generelt ha veldig store genom, hvor det kan skjule seg mye nyttige bioaktive stoffer. Disse stoffene kan blant annet være antimikrobielle, som for eksempel antibiotikum, eller de kan brukes i andre typer medisin. Det er eksempelvis vist at bioaktive stoffer fra planctomycetes kan ha anticanceraktivitet. Grunnet særegenheten hos bakteriene og disse bioaktive stoffene er planctomycetes en veldig interessant gruppe å studere, og det er ofte noe nytt å finne. Min oppgave var derfor å prøve å isolere plactomycetes-bakterier fra Atacamaørkenen, hvor det ikke er isolert noen fra før.

 

Figur 1. Planctomycetes er ofte runde eller ovalformede, og kan bli observert i rosetter, som er synlig på bildet. Bildet er tatt i lysmikroskop på 100x forstørring.

Atacamaørkenen ligger i det nordlige Chile, og blir ofte omtalt som verdens eldste ørken, hvor store deler kan ha vært tørre i over 15 millioner år. Ørkenen består av flere naturreservat og ligger på mellom 1000 og 6000 meter over havet. Store deler av ørkenen er så tørr at det ikke finnes tegn til liv der. Andre deler har et yrende dyreliv, og mangfoldig flora. Det er som oftest rundt de mange saltsjøene i Atacamaørkenen at det samler seg et rikt dyreliv. Her kan man eksempelvis finne flamingoer og ulike reptiler og amfibier. Disse saltsjøene er også hjem til et rikt mikrobielt liv som lever i biofilmmatter hvor mikrobene er delt lagvis nedover etter en redoksgradient. Den mikrobielle diversiteten her er dårlig karakterisert, men analyser av metagenom har vist at planctomycetes kan ha en viktig rolle for det mikrobielle samfunnet. I saltsjøene finner man viktige mineralressurser, som eksempelvis litium. Litium blir, som vi alle vet, mye brukt i nyere batterier og annen teknologi. Utvinning av slike ressurser har gjort at områdene med saltsjøer dessverre er truet. Dette er områder som har brukt tusenvis av år på å etablere seg, og ukritisk utvinning av mineralressurser kan ha store konsekvenser for livet i ørkenen.

Figur 2. Saltsjø i Atacamaørkenen, og livet man finner der, fra flamingoer til biofilmmatter. Bilder: Lise Øvreås

Arbeidet mitt gikk som nevnt ut på å isolere planctomycetes-bakterier fra prøver hentet fra biofilmmatter i disse saltsjøene i Atacamaørkenen. Det å isolere bakterier betyr å målrettet dyrke opp en type bakterie slik at du får en ren kultur. Da jeg fikk prøvene var biofilmmattene delt opp lagvis og plassert i rør sammen med flytende næringsmedium som var tilpasset planctomycetes-bakterier i tillegg til den høye saltkonsentrasjonen i sjøene. Jeg stimulerte vekst i prøvene ved å skifte ut tilrettelagt medium, vortexe og riste prøvene, samt at jeg overførte eller fortynnet deler av prøvene for å luke ut eventuelt andre mikroorganismer. Jeg mikroskoperte også prøvene jevnlig for å se etter bakterier som kunne ligne planctomycetes. Prøver med tegn til planctomycetes ble også strøket ut på gelrit-skåler, hvor de kunne vokse som kolonier. Det meste som vokste på skålene ble mikroskopert, igjen for å se etter noe som lignet på det jeg lette etter. Noen ganger fant jeg det, og da ble de koloniene strøket ut på nye skåler, alt for å prøve å få en ren kultur. Prøvene vokste sakte, og det tok flere uker før det var tegn til vekst på enkelte av skålene jeg strøk ut. Gleden var derfor stor da jeg begynte å få en del tilsynelatende rene kulturer på skåler, som jeg kunne jobbe med videre.

Figur 3. Planctomycetes kan ha ulike farget kolonier. Vanlige farger er rød og hvit.

For å vite helt sikkert at kulturene jeg har isolert er fra planctomysetes-rekken, må de sendes til sekvensering. Det er her i løpet jeg er nå. Jeg tar små prøver fra koloniene jeg skal sekvensere og kjører dem gjennom PCR-program. PCR står for polymerase kjedereaksjon, og er en metode hvor man bruker ulike temperaturer til å amplifisere, eller lage masse kopier av, DNA. Da brukes spesifikke primere til å peke ut hvilken del av DNAet man tenker å amplifisere, for min del så er det 16s rRNA. Resultatene fra sekvensering settes sammen og sammenlignes med en online database for å finne slektskap til prøven. Når prøvene mine er sekvensert vil jeg undersøke om jeg har funnet nye stammer. Disse må karakteriseres videre, altså jeg må finne ut under hvilke omstendigheter de vokser best. Dette omhandler PH, saltkonsentrasjon og temperatur. De skal også ses på i elektronmikroskop, hvor man får fine visuelle bilder av det ytre og indre i cellen.

Jeg er spent på veien videre, og om jeg kommer til å finne noe spesielt. Det virker lovende, da jeg allerede sannsynligvis har funnet en ny planctomycetesstamme. Kanskje er den effektiv i kreftforskning eller produserer antibiotikum. Det kan vi ikke vite før det forskes på, og derfor er det viktig å ta vare på økosystemer, inkludert de som lever i de nydelige saltsjøene i Atacamaørkenen.

Hilsen Anne


Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *

Én tanke om “Isolering av bakterier fra Chile

  • Vigdis

    Så spennende, Anne, og godt forklart hvordan og hvorfor dette arbeidet er så interessant, viktig, og vanskelig. Og det er jo helt utrolig at en 299-student i Bergen har isolert en ny og ukjent bakteriestamme fra ørkener i Chile! Det kommer jeg til å skryte av til neste kull! En ting som er så gøy med biologi er at det finnes så mye å finne ut av – det er mysterier nok til alle. Har planctomycetes et norsk navn, forresten? Jeg drømmer om at de kanskje heter blomsterbakterier, men det er vel litt mye forlangt…