Construction and evaluation of a gfp-tagged Salmonella Typhimurium strain for environmental applications

Salmonella enterica ser. Typhimurium was isolated from freshwater sediments and chromosomally labelled with a stable variant of the green fluorescent protein (GFP). The pUT mini-Tn5 Km transposon was used to introduce the gfp gene onto the chromosome of the S. Typhimurium strain by tri-parental mating. Southern Blot hybridisation confirmed that the gene had integrated into the chromosome. The gfp gene was stably maintained and the labelled strain was not growth-rate impaired. The incorporation of the gfp gene did not convey any significant loss of phenotype which would affect the survival and behaviour of the tagged strains. The tagged S. Typhimurium strain was used to spike an established drinking water biofilm and was able to colonise and persist within the biofilm. The tagged strain was also successfully used to study the survival of S. Typhimurium in natural sediments under different temperatures. These tagged strains can therefore be used to study the fate and survival of different Salmonella strains in water environments.Keywords: biofilm, green fluorescent protein, Salmonella Typhimurium, surviva

Perspektiven von Transaktionen in der Internet-Ökonomie am Beispiel der Reisebranche: Future Aspects of Transactions in the Internet-Economy - the Example of the Travel Industry

Informationen stellen den zentralen Produktionsfaktor in der gesamten touristischen Wertschöpfungskette dar. Daher nehmen Informations- und Kommunikations-Technologien schon sehr lange eine zentrale Rolle in der Tourismusindustrie ein (z.B. Global Distribution Systems). Durch die Leistungssteigerung von IuK Systemen und der Entwicklung des Internets haben sich neue ökonomischen Gesetzmäßigkeiten entwickelt (z.B. Long Tail), die sich durch die Digitalisierung von Informationen und damit in geringen Produktions- und Distributionskosten darstellen. Mit den Möglichkeiten selbst Informationen zu produzieren und veröffentlichen, sind in den letzten Jahren auch die Kunden Teil der Wertschöpfungskette geworden. Durch die Immaterialität und Emotionalität von Reisen kombiniert mit der anonymen Transaktionssituation im Internet, wird Bewertungen, Fotos und Kommentaren anderer Nutzer ein größeres Vertrauen entgegengebracht, als den Informationen der Anbieter. Vertrauen aufzubauen und langfristig zu erhalten, ist daher für Reiseanbieter ein wesentlicher Erfolgsfaktor und zentrale Aufgabe. Bei einem Umsatzvolumen von 22 – 30 Milliarden des deutschen organisierten Reisemarktes geht man im Jahr 2010 von einem online generierten Umsatzanteil von 40% [siehe Tabelle 3 und Tabelle 4] aus, der weiter steigt. Die traditionelle touristische Wertschöpfungskette ist aufgebrochen, da jede Teilbranche mit den Kunden im Internet vernetzt sein kann und zusätzlich neue Anbieter mit technischem Hintergrund in den Markt drängen. So kann die neue Wertschöpfungsstruktur als Matrix aufgefasst werden. Damit werden die klassischen Rollen von Produzenten, Leistungsträger und Intermediären grundlegend in Frage gestellt. Die technische Entwicklung einerseits und die Generationsentwicklung (Digital Natives) andererseits verändern die Reisebranche grundlegend. In Fokusgruppeninterviews mit Digital Natives analysiert die vorliegende Untersuchung, wie wichtig für die Generation von morgen die Kommunikation für die Aktionsbereitschaft in ihrem wahrgenommenen Spannungsfeld von Möglichkeiten und Risiken im Internet ist. In der Hauptstudie, dem Experten-Delphi, nahmen 37 Teilnehmer aus allen Teilbranchen der touristischen Wertschöpfungskette zu 24 Thesen aus drei entwicklungsrelevanten Themenbereichen Stellung. Während der Internetzugang und die aktive Nutzung für die Experten ein Generationsthema ist, das sich zunehmend auflöst, sehen die Experten mehrheitlich, dass das Netz, auch über mobile Endgeräte, das Leitmedium für die Zukunft darstellt. Die Folge daraus sind Einflüsse auf die Marktstrukturen, die einerseits in einer Fragmentierung und andererseits in einer starken Konzentration gesehen werden. Die Veränderung und Entwicklung der Reiseindustrie definiert sich, laut den befragten Experten, in den Datenstrukturen. Die Möglichkeiten, Angebote im Netz flexibel darzustellen, diese zu vernetzen und auffindbar zu machen, ist aus ihrer Sicht der essenzielle Erfolgsfaktor für die Marktteilnehmer. Die Datenstrukturen und die Datenqualität bestimmen aus Expertensicht die Zukunft für die Branche, da sie auch Glaubwürdigkeit und Vertrauen in die Anbieter und Produkte herstellen können. Eine Folge aus der Technisierung ist die vielfach angesprochene fehlende Bildung und Ausbildung angehender Touristiker in Bezug auf die Technologie und Anwendung der Systeme.:Inhaltsverzeichnis Zusammenfassung Inhaltsverzeichnis Abkürzungsverzeichnis Tabellenverzeichnis Abbildungsverzeichnis I Einleitung und aktueller Bezugsrahmen 1 Einführung in die Untersuchung 1.1 Ausgangssituation 1.2 Zielsetzung der Arbeit 1.3 Vorgehen und Aufbau der Arbeit 2 Internetentwicklung und Reiseindustrie 2.1 Die Internetentwicklung Stand 2010 2.2 Einfluss der Internetentwicklung auf die Reisebranche Stand 2010 2.2.1 Die Transformation der traditionellen Wertschöpfungskette 2.2.2 Die Entwicklung des Informationsmanagements 2.2.3 Die Konversion als Erfolgsindikator 2.2.4 Die Veränderung des Informationsverhaltens der Konsumenten 2.3 Die Konsumenten von morgen: Digital Natives 2.3.1 Merkmale der Generation: Digital Natives 2.3.2 Definition und Charakteristik 2.3.3 Daten und Fakten zu Digital Natives 2.3.3.1 Die ARD/ZDF-Onlinestudie 2.3.3.2 Die VerbraucherAnalyse 3 Relevanz der Forschungsarbeit II Theoretische Grundlagen 1 Einführung und Überblick 2 Organisationstheorie und Koordination 2.1 Die Transaktionskostentheorie 2.2 Der IT-Einfluss auf die Transaktionskosten 3 Die Internet-Ökonomie 3.1 Begriff und Abgrenzung 3.2 Empirische Gesetze der Internet-Ökonomie 3.2.1 Moores Law 3.2.2 Gilders Law 3.2.3 Huntleys Law 3.2.4 Metcalfes Law 3.2.5 Reeds Law 3.2.6 Jacobs Law 3.2.7 Long Tail 3.2.8 Arthurs Law 3.3 Charakteristika der Internet-Ökonomie 3.4 Wertschöpfung in der Internet-Ökonomie 4 Das Konstrukt Vertrauen 4.1 Begriff und Merkmale 4.2 Vertrauen: die ökonomische Perspektive 4.3 Vertrauen: die technisch-abstrakte Perspektive 4.4 Vertrauen: die internet-ökonomische Perspektive 5 Modellkonstitution der 3 Vertrauensebenen 5.1 Aufbau und Diskussion des eigenen Modellansatzes 5.2 Bestimmung der drei Vertrauensebenen 5.3 Studiengestaltung zum Modell III Empirische Untersuchungen 1 Methodenwahl und Analysewerkzeug 1.1 Das Fokusgruppeninterview 1.1.1 Vorteile von Fokusgruppeninterviews 1.1.2 Grenzen des Fokusgruppeninterviews 1.2 Die Experten-Delphi-Befragung 1.2.1 Vorteile des Delphi-Verfahrens 1.2.2 Grenzen des Delphi-Verfahrens 1.3 Analysemethode: Grounded Theory 1.3.1 Schlüsselelemente der Methode Grounded Theory 1.3.2 Möglichkeiten und Grenzen der Grounded Theory 2 Die Vorstudie: Digital Natives in Fokusgruppen 2.1 Rekrutierung der Teilnehmer 2.2 Fokusgruppeninterviews : Teilnehmerbeschreibung 2.3 Leitfragen der Fokusgruppeninterviews 2.4 Analyse der Fokusgruppeninterviews 2.4.1 Analyseschritt 1: Die Wortwolke 2.4.2 Analyseschritt 2: Die Kategorisierung 2.4.3 Analyseschritt 3: Das Kodierparadigma zur Untersuchung 2.4.4 Fazit der Vorstudie: Das Interaktionsmodell 3 Die Hauptstudie: Das Experten-Delphi 3.1 Die Ausgangshypothesen 3.2 Das Erhebungsdesign 3.2.1 Auswahl und Rekrutierung der Teilnehmer 3.2.2 Thesengenerierung und Feedback 3.2.3 Methodensteckbrief 3.3 Die Delphi-Analyse 3.3.1 Übersicht zur qualitativen Analyse 3.3.2 Teilbranchen 3.3.3 Teil (1) Internetnutzung und -zugang 3.3.4 Treiber und Barrieren der Rahmenbedingungen 3.3.5 Teil (2) Digitale Märkte- Netzwerke – Online Reiseindustrie 3.3.6 Treiber und Barrieren Digitaler Märkte 3.3.7 Teil (3) Schwerpunkt: Vertrauen 3.3.8 Ausblick: 3 Themen der Zukunft IV Diskussion der Ergebnisse 1 Interpretation der Delphi-Ergebnisse 2 Reflektion der Hypothesen 3 Reflektion des Modells der drei Vertrauensebenen 4 Güteabwägung des methodischen Ansatzes 5 Fazit und Ausblick Literaturverzeichnis Lebenslauf/Vita Eidesstattliche Erklärung Der Anhang befindet sich im Anlagenban

Microbial interactions in soil

Our view on the diversity and distribution of soil microbiota has expanded and continues to do so, driven by high-throughput sequencing technologies, but comparatively little is known about how these organisms affect each other. Bacteria, archaea, fungi, protists and their respective viruses impact each other through a range of beneficial and deleterious interactions, and thereby the soil ecosystem [1]. Modern microbiology, such as agriculture, has been shaped by the mono-culture paradigm, and the secrets of cellular function have been uncovered using a single culture approach. For decades, microbiologists have been trained to obtain and study “pure cultures”, clonal lineages able to grow rapidly on protein-rich laboratory media. In contrast, most microorganisms occur in soil and aquatic environments, surrounded by a myriad of life forms from bacteria, fungi and protists to insects, occurring at high densities amid sparse nutrient availability [2,3]. Bacteria contribute 70 Gt of the 550 Gt of global carbon biomass, together with 7 Gt from Archaea, 12 from fungi and 4 from protists. The terrestrial microbial biomass is estimated to be composed of 7 Gt carbon of bacteria, 0.5 of archaea, 12 of fungi and 1.6 of protists [4], so bacteria constitute the largest part of microbiota, not only by number, but also by biomass. In contrast, humans, the hosts to the most studied microbial ecosystem, make up only 0.06 Gt of carbon.https://www.mdpi.com/journal/microorganismsam2023BiochemistryGeneticsMicrobiology and Plant Patholog

Special Issue “Microbial Interactions in Soil” : editorial

No abstract available.https://www.mdpi.com/journal/microorganismsBiochemistryGeneticsMicrobiology and Plant PathologySDG-02:Zero HungerSDG-15:Life on lan

Characterizing the diversity of active bacteria in soil by comprehensive stable isotope probing of DNA and RNA with (H2O)-O-18

Current limitations in culture-based methods have lead to a reliance on culture- independent approaches, based principally on the comparative analysis of primary semantides such as ribosomal gene sequences. DNA can be remarkably stable in some environments, so its presence does not indicate live bacteria, but extracted ribosomal RNA (rRNA) has previously been viewed as an indicator of active cells. Stable isotope probing (SIP) involves the incorporation of heavy isotopes into newly synthesized nucleic acids, and can be used to separate newly synthesized from existing DNA or rRNA. H2 18O is currently the only potential universal bacterial substrate suitable for SIP of entire bacterial communities. The aim of our work was to compare soil bacterial community composition as revealed by total versus SIP-labeled DNA and rRNA. Soil was supplemented with H2 18O and after 38 days the DNA and RNA were co-extracted. Heavy nucleic acids were separated out by CsCl and CsTFA density centrifugation. The 16S rRNA gene pools were characterized by DGGE and pyrosequencing, and the sequence results analyzed using mothur. The majority of DNA (~60%) and RNA (~75%) from the microcosms incubated with H2 18O were labeled by the isotope. The analysis indicated that total and active members of the same type of nucleic acid represented similar community structures, which suggested that most dominant OTUs in the total nucleic acid extracts contained active members. It also supported that H2 18O was an effective universal label for SIP for both DNA and RNA. DNA and RNA-derived diversity was dissimilar. RNA from this soil more comprehensively recovered bacterial richness than DNA because the most abundant OTUs were less numerous in RNA than DNAderived community data, and dominant OTU pools didn’t mask rare OTUs as much in RNA.SD00H296-081HG from the South Dakota Agricultural Experiment Station to V. S. B. E. A. R. was supported by a fellowship from the NASA South Dakota Space Grant Consortium. We acknowledge use of the SDSU-Functional Genomics Core Facility, supported by NSF/EPSCoR Grant No. 0091948, the South Dakota 2010 Drought Initiative, and the South Dakota Agricultural Experiment Station.http://onlinelibrary.wiley.com/journal/10.1002/(ISSN)2045-8827hb201

Purification of archetypal soybean root suberin mostly comprising alka(e)noic acids using an ionic liquid catalyst

Soybean (Glycine max) is an increasingly relevant crop due to its economic importance and also a model plant for the study of root symbiotic associations with nodule forming rhizobia. Plant polyesters mediate plant-microbe interactions with both pathogenic and beneficial microbes; suberin has been hypothesized to play a key role during the early steps of rhizobia attachment to the root. The downside is that suberin chemistry in soybean root is still scarcely studied. This study addresses this outstanding question by reporting a straightforward workflow for a speedy purification of suberin from soybean root and for its subsequent detailed chemical analysis. To purify suberin, cholinium hexanoate (an ionic liquid) was used as the catalyst. The ensuing suberin is highly esterified as observed by a precise Nuclear Magnetic Resonance quantification of each ester type, discriminating between primary and acylglycerol esters. Moreover, the composing hydrolysable monomers detected through GC-MS revealed that hexadecanoic acid is the most abundant monomer, similar to that reported before by others. Overall, this study highlights the adequacy of the ionic liquid catalyst for the isolation of suberin from soybean roots, where the polymer natural abundance is low, and builds new knowledge on the specificities of its chemistry; essential to better understand the biological roles of suberin in roots

Fate of Salmonella Typhimurium in laboratory-scale drinking water biofilms

Investigations were carried out to evaluate and quantify colonization of laboratory-scale drinking water biofilms by a chromosomally green fluorescent protein (gfp)-tagged strain of Salmonella Typhimurium. Gfp encodes the green fluorescent protein and thus allows in situ detection of undisturbed cells and is ideally suited for monitoring Salmonella in biofilms. The fate and persistence of non-typhoidal Salmonella in simulated drinking water biofilms was investigated. The ability of Salmonella to form biofilms in monoculture and the fate and persistence of Salmonella in a mixed aquatic biofilm was examined. In monoculture S. Typhimurium formed loosely structured biofilms. Salmonella colonized established multi-species drinking water biofilms within 24 hours, forming micro-colonies within the biofilm. S. Typhimurium was also released at high levels from the drinking water-associated biofilm into the water passing through the system. This indicated that Salmonella could enter into, survive and grow within, and be released from a drinking water biofilm. The ability of Salmonella to survive and persist in a drinking water biofilm, and be released at high levels into the flow for recolonization elsewhere, indicates the potential for a persistent health risk to consumers once a network becomes contaminated with this bacterium.This research was supported by a grant from the Water Research Commission of South Africa (WRC K5/1276) to VSB and SNV, and National Research Foundation (NRF) grant 2046811 to VSB. LMS was supported by a scholarship from the NRF of South Africa.http://www.iwaponline.com/jwh/default.htmhb201

Diversity of free-living nitrogen fixing Streptomyces in soils of the badlands of South Dakota

Biological Nitrogen Fixation is critical for ecosystem productivity. Select members of Bacteria and Archaea express a nitrogenase enzyme complex that reduces atmospheric nitrogen to ammonia. Several nitrogen fixing bacteria form symbiotic associations with plants, but freeliving diazotrophs also contribute a substantial amount of nitrogen to ecosystems. The aim of this study was to isolate and characterize free-living diazotrophs in arid lands of South Dakota Badlands. Samples were obtained from sod tables and the surrounding base in spring and fall. Diazotrophs were isolated on solid nitrogen free medium (NFM) under hypoxic conditions, and their16S rRNA and nifH genes sequenced. nifH was also amplified directly from soil DNA extracts. The 16S rRNA gene data indicated a diversity of putative free-living diazotrophs across 4 phyla (Actinomycetes, Proteobacteria, Bacteroidetes, and Firmicutes), but ~50% of these clustered with Streptomyces. These Streptomyces isolates grew in liquid NFM in an ammoniadepleted environment. Only 5 of these yielded a nifH gene product using the PolF/PolR primer set. Four of these aligned with nifH of the cyanobacteria Scytonema and Nostoc, and the other one aligned with nifH of Bradyrhizobium. Six selected Streptomyces isolates, three of which were nifH positive by PCR, all indicated 15N2 incorporation, providing strong support of nitrogen fixation. All nifH amplicons from soil DNA extract resembled Cyanobacteria. This is the first known report of diazotrophic Streptomyces, other than the thermophilic, autotrophic S. thermoautotrophicus. nifH genes of these Streptomyces were related to those from Cyanobacteria. It is possible that the cyanobacteria-like nifH amplicons obtained from soil DNA were associated with Streptomyces.BD was supported by a fellowship from the South Dakota Agricultural Experiment Station. This work was supported by the South Dakota Agricultural Experiment Station. We acknowledge use of the SDSU-Functional Genomics Core Facility, supported by NSF/EPSCoR Grant No. 0091948, the South Dakota 2010 Drought Initiative, and the South Dakota Agricultural Experiment Station.http://www.elsevier.com/locate/micres2018-01-31hb2017Microbiology and Plant Patholog

Wirtschaft hacken: Von einem ganz normalen Unternehmer, der fast alles anders macht

Was wäre, wenn man alles ganz anders machen könnte? Seit beinahe zwei Jahrzehnten ist dies für den Unternehmer Uwe Lübbermann keine theoretische Frage mehr, sondern ein anhaltendes soziales und ökonomisches Experiment. Erstmals hat er es umgesetzt zusammen mit seinem "Getränke-und-mehr"-Kollektiv Premium: Rabatte für diejenigen, die nur geringe Mengen abnehmen; gleiches Gehalt für alle; im Internet frei verfügbare Rezepte für die hergestellten Getränke; keine schriftlichen Verträge und die Klärung sämtlicher Unternehmensbelange in einer konsensdemokratischen Struktur. Ausgehend von dem Willen, der unsozialen Dynamik des kapitalistischen Systems eigene Werte entgegenzusetzen, hat Premium über viele Jahre nicht nur ein krisensicheres, sozial orientiertes Unternehmen aufgebaut. Es ist vielmehr selbst zum anhaltenden Motor von Veränderung geworden - eine Software, die die Menschen, Unternehmen und Systeme, mit denen sie arbeitet, verändert, indem sie grundlegende Mechanismen außer Kraft setzt und durch andere ersetzt. Denn das Engagement für soziale und ökologische Fragen beeinflusst nicht nur Geschäftsentscheidungen, Abläufe und Kommunikationsweisen - es überträgt sich auf alle, die mit Lübbermann zusammenarbeiten und verwandelt sie. "Wirtschaft hacken" beschreibt diese Veränderungsmaschine erstmals ausführlich. Von innen und von außen, parteiisch und kritisch, zum Inspirieren und zum Nachbauen

The microbial nitrogen cycling, bacterial community composition, and functional potential in a natural grassland are stable from breaking dormancy to being dormant again

DATA AVAILABILITY STATEMENT : The raw data is available on NCBI’s Sequence Read Archive (SRA) database under BioProject: PRJNA803487.SUPPLEMENTARY MATERIALS : FIGURE S1: Soil textures of the sampling sites; FIGURE S2: Distribution of plant groups across the six study sites; FIGURE S3: Plant species distribution across the study sites. The legume species are represented by asterisk (*) on the legend. The abbreviations represent: BRIN, Bromus inermis; POPR, Poa pratensis; PHAR, Phalaris arundinacea; CA, Carex sp.; NA, Nassella sp.; ANGE, Andropogon gerardii; SCSC, Schizachyrium scoparium; BOCU, Bouteloua curtipendula; DIOL, Dichanthelium oligosanthes; CIFL, Cirsium flodmanii; ASSP, Asclepias speciose; SOMI, Solidago missouriensis; HEMA, Helianthus maximiliani; ANCA, Anemone canadensis; SOCA, Solidago canadensis; GLLE, Glycyrrhiza lepidota; PH, Physalis sp.; AMCA*, Amorpha canescens; DAPU*, Dalea purpurea; PE*, Pediomelum sp.; RO, Rosa sp.; FIGURE S4: Soil chemical properties across sampling sites within the sampling time points with Kruskal–Wallis test results; FIGURE S5: Alpha-diversity of the bacterial communities across 6 months. (a) Shannon diversity and (b) Pielou Evenness.; FIGURE S6: Taxa differences across at least one time point across the seasons (p < 0.01). The names of the phyla shown here are based on the taxonomic profile downloaded from the Greengenes database, however, some of the phylum names have recently been changed [38]; TABLE S1. G-Block solutions; TABLE S2. Primers used for nitrogen cycle genes. SUPPLEMENTARY DATA S3. R 2 values of the qPCR assays. SUPPLEMENTARY DATA S4. OTU table.The quantity of grass-root exudates varies by season, suggesting temporal shifts in soil microbial community composition and activity across a growing season. We hypothesized that bacterial community and nitrogen cycle-associated prokaryotic gene expressions shift across three phases of the growing season. To test this hypothesis, we quantified gene and transcript copy number of nitrogen fixation (nifH), ammonia oxidation (amoA, hao, nxrB), denitrification (narG, napA, nirK, nirS, norB, nosZ), dissimilatory nitrate reduction to ammonia (nrfA), and anaerobic ammonium oxidation (hzs, hdh) using the pre-optimized Nitrogen Cycle Evaluation (NiCE) chip. Bacterial community composition was characterized using V3-V4 of the 16S rRNA gene, and PICRUSt2 was used to draw out functional inferences. Surprisingly, the nitrogen cycle genes and transcript quantities were largely stable and unresponsive to seasonal changes. We found that genes and transcripts related to ammonia oxidation and denitrification were different for only one or two time points across the seasons (p < 0.05). However, overall, the nitrogen cycling genes did not show drastic variations. Similarly, the bacterial community also did not vary across the seasons. In contrast, the predicted functional potential was slightly low for May and remained constant for other months. Moreover, soil chemical properties showed a seasonal pattern only for nitrate and ammonium concentrations, while ammonia oxidation and denitrification transcripts were strongly correlated with each other. Hence, the results refuted our assumptions, showing stability in N cycling and bacterial community across growing seasons in a natural grassland.The South Dakota Agricultural Experiment Station.https://www.mdpi.com/journal/microorganismsam2023BiochemistryGeneticsMicrobiology and Plant Patholog