Հետազոտողները օգտագործել են նոր բարձր թողունակության կայուն իզոտոպային զոնդավորման (HT-SIP) խողովակաշարը և մետագենոմիկան՝ առաջին հայացքը տեսնելու համար օգտակար բույսի սիմբիոնտի՝ արբուկուլյար միկորիզային սնկերի (AMF) շրջապատող ակտիվ միկրոբիոմին: Վարկ՝ Լոուրենս Լիվերմորի ազգային լաբորատորիա
Վայրի մանրէների ինքնությունը կապելը նրանց ֆիզիոլոգիական հատկությունների և շրջակա միջավայրի գործառույթների հետ շրջակա միջավայրի մանրէաբանների հիմնական նպատակն է: Այս նպատակին ձգտող տեխնիկաներից Stable Isotope Probing-SIP-ը համարվում է ամենաարդյունավետը բնական միջավայրում ակտիվ միկրոօրգանիզմների ուսումնասիրման համար:
Լոուրենս Լիվերմորի ազգային լաբորատորիայի (LLNL) գիտնականները մշակել են նոր տեխնիկա՝ բարձր թողունակության SIP, որը ավտոմատացնում է մի քանի քայլեր կայուն իզոտոպների հետազոտման գործընթացում՝ թույլ տալով միկրոօրգանիզմների միկրոօրգանիզմների մանրէաբանական ակտիվության հետաքննությունն իրական պայմաններում՝ առանց լաբորատոր մշակման անհրաժեշտության:
SIP-ում ակտիվ միկրոբները հայտնաբերվում են իրենց կենսազանգվածի մեջ կայուն իզոտոպների ներդրման միջոցով: Այն մանրէաբանական էկոլոգիայի ամենահզոր մեթոդներից է, քանի որ այն կարող է բացահայտել ակտիվ միկրոբները և նրանց ֆիզիոլոգիական հատկությունները (սուբստրատի օգտագործում, բջջային կենսաքիմիա, նյութափոխանակություն, աճ, մահացություն) բարդ համայնքներում բնածին պայմաններում:
Սովորաբար, SIP մեթոդը պահանջում է զգալի գործնական աշխատանք և թույլ է տալիս միայն փոքր քանակությամբ նմուշներ: Սակայն նոր LLNL տեխնիկան պահանջում է գործնական աշխատանքի մեկ վեցերորդ մասը՝ համեմատած ձեռքով SIP-ի հետ և թույլ է տալիս միաժամանակ մշակել 16 նմուշ:
«Մեր կիսաավտոմատացված մոտեցումը նվազեցնում է օպերատորի ժամանակը և բարելավում է վերարտադրելիությունը՝ թիրախավորելով SIP-ի ամենաաշխատատար քայլերը», - ասում է LLNL գիտնական Էրին Նուչոն և Microbiome ամսագրում հրապարակված հոդվածի գլխավոր հեղինակը: «Այժմ մենք օգտագործել ենք այս մոտեցումը հազարից ավելի նմուշներ մշակելու համար, ներառյալ մի քանիսը շատ քիչ ուսումնասիրված հողի միկրոբնակավայրերից»:
Այդպիսի միկրոհաբիթատներից մեկը հողն է, որը անմիջապես շրջապատում է միկորիզայի հյուսվածքները՝ սնկերի մի տեսակ, որը սիմբիոտիկ հարաբերություններ է ստեղծում բոլոր ցամաքային բույսերի 72%-ի հետ: Բույսերի ածխածնի դիմաց սունկը (arbuscular mycorrhizal fungi) իր տերերին մատակարարում է էական ռեսուրսներ, ինչպիսիք են ազոտը, ֆոսֆորը և ջուրը:
Հայեցակարգի ապացուցման այս ուսումնասիրության ընթացքում հեղինակները ցույց տվեցին հողում միկորիզային սնկերի կողմից խթանվող փոխազդեցությունների «սննդային ցանցը»:
«Մենք կարծում ենք, որ սա հիմնական ճանապարհն է, թե ինչպես է բույսերի ածխածինը լայնորեն տարածվում հողում: Հողը պարունակում է մոլորակի վրա ակտիվորեն պտտվող օրգանական ածխածնի ամենամեծ լողավազանը», - ասում է համահեղինակ Ջենիֆեր Փեթ-Ռիջը, ով LLNL ծրագրի ղեկավարն է և Էներգետիկայի դեպարտամենտի գիտության գրասենյակի ղեկավարը, «Microbes Persist» Հողի միկրոբիոմի գիտական կենտրոնացման տարածքը: . «Մենք դասավորեցինք ԴՆԹ-ի փոքր քանակությունը, որոշեցինք ակտիվ օրգանիզմները և այնուհետև վերակառուցեցինք նրանց գենոմը և հնարավոր փոխազդեցությունները»:
LLNL-ի այլ հեղինակների թվում են Սթիվեն Բլազևիչը, Մարիսա Լաֆլերը, Էշլի Քեմփբելը, Ջեֆրի Քիմբրելը, Ջեսիկա Ուոլարդը, Ռեյչել Հեստրինը, ինչպես նաև Լոուրենս Բերքլիի ազգային լաբորատորիայի, DOE Joint Genome Institute-ի և Կալիֆորնիայի համալսարանի հետազոտողները: