Предобработка почвы повышает эффективность выделения белков для изучения микробных сообществ

Ученые значительно повысили эффективность выделения и идентификации белков, экспрессируемых почвенными микроорганизмами, благодаря новому методу предобработки образцов, разработанному в EMSL в Ричленде (штат Вашингтон). Новая стратегия подготовки проб позволяет получить более глубокое понимание функций микробных сообществ в их естественной среде.

Изучение белков почвенных микробных сообществ помогает определить их фундаментальные биогеохимические роли в циклах углерода, азота, фосфора и в регуляции климата. Это также важно для понимания того, как микробные сообщества могут помочь в очистке окружающей среды — например, экспрессия бактериальных белков может быть использована для ремедиации участков, загрязненных токсичными металлами или радионуклидами.

Методы выделения белков, основанные на простом лизе клеток in situ, приводят к необратимому связыванию белков с почвой, а попытки отделить бактерии от почвы перед лизисом неэффективны. Для решения этой проблемы исследователи PNNL протестировали различные подходы и обнаружили, что эффективность выделения значительно возрастает, если перед лизисом обрабатывать образцы почвы коктейлем положительно заряженных полярных аминокислот, блокирующих участки связывания белков с почвой, и буфером для десорбции, способствующим высвобождению белков из смеси. Метод доказал свою эффективность на модельной системе с E. coli и незагрязненной почвой из Рифла (Колорадо), на различных типах почв и на загрязненном дизельным топливом образце из Антарктиды (Кинг-Джордж). Предобработка улучшила идентификацию белков почти на порядок по сравнению с контролем и не мешает последующему масс-спектрометрическому анализу.