Mikrobiologische Gewässeranalytik: am Beispiel der Untersuchung einer Trinkwassertalsperre
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Hamburg
Diplomica-Verl.
2009
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Titel: Mikrobiologische Gewässeranalytik
Autor: Kaden, René
Jahr: 2009
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis.I
Abkürzungsverzeichnis.IJI
1 Einleitung.1
1.1 Ökologie von Talsperren.1
1.2 Die Talsperre Saidenbach.3
1.3 Aspekte der Trinkwasseraufarbeitung.6
1.4 Mikrobielle Biozönose.7
1.4.1 Phagen.8
1.4.2 Mycobakterien.11
1.5 Zielstellung.13
2 Material und Methoden.14
2.1 Bakterienstämme, Phage, Plasmid.14
2.2 Nährmedien.15
2.2.1 Nährmedium zur Anzucht von E. coli bei der Klonierung.15
2.2.2 Nährmedien zur Untersuchung biochemischer Stoffwechselleistungen.16
2.2.3 Mycobakterien-Kultivierung.22
2.2.4 Medien zur Phagen-Untersuchung.23
2.3 Probenahme und Abtrennung.24
2.4 Molekularbiologische Methoden.27
2.4.1 DNA-Extraktion.27
2.4.1.1 Fast DNA® Spin for Soil (Q Biogene).27
2.4.1.2 Bead Beater-Aufschluß.28
2.4.1.3 QIAamp® DNA-Stool Mini Kit (Qiagen 2001).28
2.4.1.4 QIAamp® DNA BloodMini Kit (Qiagen 2003).28
2.4.2 Polymerase Chain Reaction (PCR).28
2.4.2.1 Primer.29
2.4.2.2 PCR-Programme.30
2.4.3 Gelelektrophorese und DNA-Detektion.30
2.4.4 DNA-Extraktion aus Agarosegel.31
2.4.5 Klonierung (Invitrogen 2004).32
2.4.6 Restriktionsfragment-Längenpolymorphismus (RFLP).33
2.4.7 Sequenzierung.33
2.4.7.1 Aufreinigung der Proben für die Sequenzier-PCR.34
2.4.7.2 Sequenzier-PCR.34
2.4.7.3 Aufreinigung der Proben für die Sequenzierung.34
2.4.7.4 Sequenzierung.35
2.4.8 Datenbank NCBI Blast.35
2.4.9 Catalyzed reporter deposition fluoreszenz in-situ Hybridisierung.36
2.4.9.1 Puffer und Lösungen für CARD FISH.36
2.4.9.2 Fixierung und Lysozym-Behandlung.37
2.4.9.3 Hybridisierung und Sonden.38
2.4.9.4 Fluoreszenzmikroskopie.40
2.5 Bakteriophagen-Plaquetest.41
2.5.1 Phagenextraktion.41
2.5.2 Somatische Coliphagen.41
2.5.3 F-spezifische Bakteriophagen.43
2.6 Kultivierung und Bestimmung von Mikroorganismen.44
2.6.1 Bakterienkultur auf Wassermedium.44
2.6.2 BIOLOG.45
I
Inhaltsverzeichnis
2.6.2.1 ßiolog Sedimentproben.45
2.6.2.2 Biolog Reinkulturen.46
2.6.3 Mycobakterien.47
2.6.3.1 Mycobakterien-Kulrur.47
2.6.3.2 Färbemethoden für Mycobakterien.48
2.6.3.3 Identifizierung von Mycobakterien.49
2.6.4 Rasterelektronenmikroskopie.50
3 Ergebnisse und Diskussion.51
3.1 Phagenuntersuchung.51
3.2CARD-FISH.55
3.2.1 Vergleich kumulative Berechnung vs. Einzelwertbetrachtung.55
3.2.2 Vergleich ALFlb mit ALF968.56
3.2.3 Allgemeine Verteilung der Bakteriengruppen.59
3.2.4 Jahreszeitliche Betrachtung der Bakteriengruppen im Sediment.62
3.2.5 Auftreten der Bakteriengruppen 2005 und 2006.64
3.2.6 Tiefenprofilabhängige Verteilung der Bakterien im Sediment.65
3.3 Allgemeine 16S-Klonierung und Sequenzierung.69
3.3.1 Artenspektrum.72
3.3.2 Jahreszeitlicher Vergleich.73
3.3.3 Vergleich Pelagial und Sediment.76
3.3.4 Besonderheiten der Proben der Vorsperre Forchheim.76
3.4 Vergleich der Ergebnisse von CARD FISH und Klonierung.77
3.5 Untersuchung bakterieller Stoffwechselleistungen mittels BIOLOG.80
3.5.1 Average Well Color Development (AWCD).80
3.5.2 Vergleich der Proben.81
3.6 Wassermedium Kulturen.85
3.6.1 Charakterisierung der Kulturen auf Wassermedium.85
3.6.1.1 Koloniemorphologie.85
3.6.1.2 Gruppierung anhand von Restriktionsmustern.87
3.6.1.3 Sequenzierung.88
3.6.2 Charakterisierung einer neuen Spezies.92
3.6.2.1 Molekularbiologische Untersuchung.92
3.6.2.2 Physiologische Parameter.94
3.6.2.3 BIOLOG.95
3.6.2.4 Durchlichtmikroskopie.96
3.6.2.5 Rasterelektronenmikroskopie.96
3.6.3 Abgrenzung der neuen Spezies von bekannten Arten.97
3.7 Mycobakterien.99
3.7.1 Mycobakterien PCR.99
3.7.1.1 Vergleich verschiedener DNA-Extraktionsmethoden.99
3.7.1.2 Primervergleich.99
3.7.1.3 Mycobakterien im Sediment - Nachweis mittels PCR. l0°
3.7.2 Mycobakterien RFLP und Sequenzierung.100
3.7.5 Mycobakterien-Kulrur.104
Zusammenfassung. 107
Tabellenanhang. .109
Literatur. .138
Intemetquellen und Datenbanken. .146
II |
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