Instruments

 

Pracovní skupina mikrobiální ekologie vody studuje vztahy mezi různými skupinami mikroorganismů v přírodních vodách a pomocí laboratorních systémů (kultivací).

[Mikroskop Nikon i90 & analýza obrazu NIS Elements 3.0]

 

Používáme řadu moderních metod, hlavní z nich představujeme:


Fluorescenční mikroskopie s řadou aplikací:

 

(2) odhad rychlosti predace prvoků na bakteriích s použitím fluorescenčně značených bakterií:

Mixotrofní nálevník s pohlcenými bakteriemi (žlutě označené fluorescenčním barvivem DTAF), červená = chlorofyl	Mixotrofní koloniální řasa Dinobryon s pohlcenými bakteriemi (žlutě značené), červená = chlorofyl

 

 

Bičíkovci (modrá barva) přisedlí na koloniální řase (červeně prosvítá chlorofyl) s pohlcenými bakteriemi (žlutá barva)	Bičíkovec přisedlý na řase (barveno DAPI)

(3) identifikace bakterií z vodního prostředí s využitím metod molekulární biologie v kombinaci s analýzou obrazu
(in situ hybridizace s genetickými sondami)

Bakteriální vločka nespecificky nabarvená fluorochromem DAPI	Stejná vločka, ale zvýrazněny jsou pouze bakterie hybridizované se sondou pro Beta-Proteobacteria	Překryv předchozích obrazů hybridizované buňky jsou zvýrazněny červenou barvou

Detekce a identifikace bakterií (žlutozelená barva) pohlcených do potravních vakuol bičíkovce metodou in situ hybridizace

(4) identifikace bakterií z vodního prostředí se současným stanovením příjmu značených organických substrátů
(kombinace FISH a mikroautoradiografie) 
Mikroautoradiografie je založena na příjmu specifických látek značených radioizotopy do bakteriálních buněk a umožňuje odhadnout typ a množství přijímaných látek bakteriemi. Vzájemná kombinace mikroautoradiografie a FISH (mikro-FISH) tak umožňuje bakterie identifikovat a zároveň jim přiřadit funkční, tj. metabolické charakteristiky.

Mikrofotografie planktonních bakterií. Červenou barvou jsou označeny buňky patřící do jedné skupiny bakterií. Modrou barvou pak ostatní bakterie. Bakterie spojené s černými zrny vykazují metabolickou aktivitu.

(5) stanovení aktivit extracelulárních enzymů řas a bakterií
extracelulární enzymy jsou bílkoviny umístěné zpravidla na vnějším povrchu mikrobiálních buněk, kde rozkládají složité organické látky z vodního prostředí na jednoduché látky schopné transportu do buněk. Přítomnost extracelulárních enzymů se po reakci s fluorescenční barvou ELF97 projevuje jasně zelenou fluorescencí. Cílem je zjistit, které mikroorganismy mají schopnost rozkládat a využívat určité typy látek (existují různé modifikace ELF97 pro různé enzymy). Nejvíce se zabýváme enzymy fosfatázami, které uvolňují fosfor z vazby na organické látky. 

Umístění extracelulárních fosfatáz (zeleně) na povrchu řasových buněk (řasy svítí červeně díky fluorescenci chlorofylu).	Extracelulární fosfatázy bakterií, barvených DAPI (modrá fluorescence). Zelené (modrozelené) jsou bakterie které mají na povrchu fosfatázy (fluorescence ELF-97).

Průtoková cytometrie:
Používáme ji na rychlé stanovení individuálních aktivit buněk bakterií a řas a analýzu struktury a funkce mikrobiálních společenstev.

Průtokový cytofluorometr BD FACSCalibur

Radioizotopové metody:
Používáme zejména na stanovení intenzity růstu (produkce organické hmoty) mikroorganismů - řas nebo bakterií. Ke vzorku odebranému z vodního prostředí se přidá vhodná látka, radioaktivně značená zpravidla na uhlíku (14C) nebo na vodíku (3H), a měří se rychlost s jakou mikroorganismy tuto látku přijímají. V případě řas je to CO2, který přijímají při fotosyntéze, u bakterií je to thymidin, který zabudovávají do DNA, nebo leucin, který zabudovávají do bílkovin.

Mezinárodní spolupráce:
Oddělení Mikrobiální Ekologie Vody rozvíjí mezinárodní spolupráci zejména s těmito zahraničními institucemi:
Centre Mediterrani d Investigacions Marines i Ambientals, Institut de Ciencies del Mar, Španělsko,
University of Innsbruck, Institute of Zoology and Limnology, Innsbruck, Rakousko,
Austrian Academy of Sciences, Institut of Limnology, Mondsee, Rakousko,
University of Clermont Ferrand, Clermont Ferrand, Francie,
Laboratory of Oceanology , Villefranche Sur Mer, Francie