Name: Isolierung von Bodenmikroorganismen mit der iChip-Technologie (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-01-10T13:20:00.000+00:00
Duration: 5 min 33 s
Description: Erfahren Sie die iChip-Technologie zur Isolierung von Bodenmikroorganismen für die Entdeckung neuer Biopestizide. Diese Methode ermöglicht die Kultivierung zuvor unkultivierbarer Mikroben aus natürlichen Böden.

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<meta charset="utf8"></head><body>Weiterentwicklung der iChip-Methode zur Kultivierung neuartiger Mikroorganismen

<ol><li>Newman, D. J., Cragg, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Natural+products+as+sources+of+new+drugs+over+the+nearly+four+decades+from+01%2F1981+to+09%2F2019%5BTitle%5D)+AND+%22J+Nat+Prod%22%5BJournal%5D)">Natural products as sources of new drugs over the nearly four decades from 01/1981 to 09/2019.</a> J Nat Prod. 83 (3), 770-803 (2020).</li>
<li>Fouillaud, M., Dufosse, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microbial+secondary+metabolism+and+biotechnology%5BTitle%5D)+AND+%22Microorganisms%22%5BJournal%5D)">Microbial secondary metabolism and biotechnology.</a> Microorganisms. 10 (1), 123(2022).</li>
<li>Rizzetto, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Role+of+daptomycin+in+cutaneous+wound+healing%3A+A+narrative+review%5BTitle%5D)+AND+%22Antibiotics%22%5BJournal%5D)">Role of daptomycin in cutaneous wound healing: A narrative review.</a> Antibiotics. 11 (7), 944(2022).</li>
<li>Miethke, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Towards+the+sustainable+discovery+and+development+of+new+antibiotics%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Chem%22%5BJournal%5D)">Towards the sustainable discovery and development of new antibiotics.</a> Nat Rev Chem. 5 (10), 726-749 (2021).</li>
<li>Gunjal, V., Thakare, R., Chopra, S., Reddy, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Teixobactin%3A+A+paving+stone+toward+a+new+class+of+antibiotics%5BTitle%5D)+AND+%22J+Med+Chem%22%5BJournal%5D)">Teixobactin: A paving stone toward a new class of antibiotics.</a> J Med Chem. 63, 12171-12195 (2020).</li>
<li>Atanasov, A. G., Zotchev, S. B., Dirsch, V. M., Supuran, C. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Natural+products+in+drug+discovery%3A+Advances+and+opportunities%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Drug+Discov%22%5BJournal%5D)">Natural products in drug discovery: Advances and opportunities.</a> Nat Rev Drug Discov. 20 (3), 200-216 (2021).</li>
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<li>Wright, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+irresistible+newcomer%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">An irresistible newcomer.</a> Nature. 517, 422-444 (2015).</li>
<li>Berdy, B., Spoering, A., Ling, L., Epstein, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+situ+cultivation+of+previously+uncultivable+microorganisms+using+the+ichip%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Protoc%22%5BJournal%5D)">In situ cultivation of previously uncultivable microorganisms using the ichip.</a> Nat Protoc. 12 (10), 2232-2242 (2017).</li>
<li>Jung, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Triggering+growth+via+growth+initiation+factors+in+nature%3A+A+putative+mechanism+for+in+situ+cultivation+of+previously+uncultivated+microorganisms%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Triggering growth via growth initiation factors in nature: A putative mechanism for in situ cultivation of previously uncultivated microorganisms.</a> Front Microbiol. 12, 537194(2021).</li>
<li>Nichols, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+ichip+for+high-throughput+in+situ+cultivation+of+%26%2334%3Buncultivable%26%2334%3B+microbial+species%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Environ+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Use of ichip for high-throughput in situ cultivation of &#34;uncultivable&#34; microbial species.</a> Appl Environ Microbiol. 76 (8), 2445-2450 (2010).</li>
<li>Megaw, J., Kelly, S. A., Thompson, T. P., Skvortsov, T., Gilmore, B. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Profiling+the+microbial+community+of+a+triassic+halite+deposit+in+Northern+Ireland%3A+An+environment+with+significant+potential+for+biodiscovery%5BTitle%5D)+AND+%22FEMS+Microbiol+Lett%22%5BJournal%5D)">Profiling the microbial community of a triassic halite deposit in Northern Ireland: An environment with significant potential for biodiscovery.</a> FEMS Microbiol Lett. 366 (22), fnz242(2019).</li>
<li>Vitorino, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+and+conventional+isolation+techniques+to+obtain+planctomycetes+from+marine+environments%5BTitle%5D)+AND+%22Microorganisms%22%5BJournal%5D)">Novel and conventional isolation techniques to obtain planctomycetes from marine environments.</a> Microorganisms. 9 (10), 2078(2021).</li>
<li>Moote, P., Polo, R. O., Uwiera, R. R. E., Inglis, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+strategies+for+isolation+anaerobic+bacteria+from+the+porcine+intestine%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Environ+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Comparison of strategies for isolation anaerobic bacteria from the porcine intestine.</a> Appl Environ Microbiol. 87 (9), e00088-e00121 (2021).</li>
<li>Vitorino, I. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rhodopirellula+aestuarii+sp.+Nov.%2C+a+novel+member+of+the+genus+rhodopirellula+isolated+from+brackish+sediments+collected+in+the+tagus+river+estuary%2C+Portugal%5BTitle%5D)+AND+%22Syst+Appl+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Rhodopirellula aestuarii sp. Nov., a novel member of the genus rhodopirellula isolated from brackish sediments collected in the tagus river estuary, Portugal.</a> Syst Appl Microbiol. 45 (6), 126360(2022).</li>
<li>Ding, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hanstruepera+marina+sp.+Nov.+and+Hanstruepera+flava+sp.+Nov.%2C+two+novel+species+in+the+family+flavobacteriaceae+isolated+by+a+modified+in+situ+cultivation+technique+from+marine+sediment%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Hanstruepera marina sp. Nov. and Hanstruepera flava sp. Nov., two novel species in the family flavobacteriaceae isolated by a modified in situ cultivation technique from marine sediment.</a> Front Microbiol. 13, 957397(2022).</li>
<li>Ling, L. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+antibiotic+kills+pathogens+without+detectable+resistance%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">A new antibiotic kills pathogens without detectable resistance.</a> Nature. 517 (7535), 455-459 (2015).</li>
<li>Qi, Y. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Discovery%2C+synthesis%2C+and+optimization+of+teixobactin%2C+a+novel+antibiotic+without+detectable+bacterial+resistance%5BTitle%5D)+AND+%22J+Pept+Sci%22%5BJournal%5D)">Discovery, synthesis, and optimization of teixobactin, a novel antibiotic without detectable bacterial resistance.</a> J Pept Sci. 28 (11), e3428(2022).</li>
<li>Piddock, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Teixobactin%2C+the+first+of+a+new+class+of+antibiotics+discovered+by+ichip+technology%5BTitle%5D)+AND+%22J+of+Antimicrob+Chemother%22%5BJournal%5D)">Teixobactin, the first of a new class of antibiotics discovered by ichip technology.</a> J of Antimicrob Chemother. 70 (10), 2679-2680 (2015).</li>
<li>Gong, L., Wong, C. H., Idol, J., Ngan, C. Y., Wei, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultra-long+read+sequencing+for+whole+genomic+DNA+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Ultra-long read sequencing for whole genomic DNA analysis.</a> J Vis Exp. (145), e58954(2019).</li>
<li>Covington, B. C., Xu, F., Seyedsayamdost, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+natural+product+chemist%27s+guide+to+unlocking+silent+biosynthetic+gene+clusters%5BTitle%5D)+AND+%22Annu+Rev+Biochem%22%5BJournal%5D)">A natural product chemist's guide to unlocking silent biosynthetic gene clusters.</a> Annu Rev Biochem. 90, 763-788 (2021).</li>
<li>Lee, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mini+review%3A+Genome+mining+approaches+for+the+identification+of+secondary+metabolite+biosynthetic+gene+clusters+in+Streptomyces%5BTitle%5D)+AND+%22Comput+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">Mini review: Genome mining approaches for the identification of secondary metabolite biosynthetic gene clusters in Streptomyces.</a> Comput Mol Biol. 18, 1548-1556 (2020).</li>
<li>Kaeverlein, T., Lewis, K., Epstein, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Isolating+%26%2334%3Buncultivable%26%2334%3B+microorganisms+in+pure+culture+in+a+simulated+natural+environment%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Isolating &#34;uncultivable&#34; microorganisms in pure culture in a simulated natural environment.</a> Science. 296 (5570), 1127-1129 (2002).</li>
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<li>Kurm, V., Van Der Putten, W. H., Hol, W. H. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cultivation-success+of+rare+soil+bacteria+is+not+influenced+by+incubation+time+and+growth+medium%5BTitle%5D)+AND+%22PLOS+One%22%5BJournal%5D)">Cultivation-success of rare soil bacteria is not influenced by incubation time and growth medium.</a> PLOS One. 14 (1), e0210073(2019).</li>
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<li>Lodhi, A. F., Zhang, Y., Adil, M., Deng, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antibiotic+discovery%3A+Combining+isolation+chip+%28ichip%29+technology+and+co-culture+technique%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Microbiol+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Antibiotic discovery: Combining isolation chip (ichip) technology and co-culture technique.</a> Appl Microbiol Biotechnol. 102 (17), 7333-7341 (2018).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>0,1-20 & Mikro; L Pipettenspitzen</td><td>VWR</td><td>76322-158</td><td>Packung mit 768 0,2</td></tr><tr><td>mL PCR-Röhrchen</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>AB0337</td><td>Karton mit 1000</td></tr><tr><td>0,5-5 mL Einkanalpipette</td><td>VWR</td><td>CA11020-004</td><td></td></tr><tr><td>1 L Glasflasche</td><td>Millipore Sigma</td><td>CLS13951L</td><td>Muss autoklavierbar sein.&nbsp;</td></tr><tr><td>100 x 15 mm Petriplatten</td><td>VWR</td><td>25384-342</td><td>Etui mit 500</td></tr><tr><td>100% Silikondichtstoff</td><td>Marineland</td><td>31003</td><td></td></tr><tr><td>1000 &micro; L Mehrkanal-Pipettenspitzen</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>9401113</td><td>Etui mit 960</td></tr><tr><td>100-1000 & micro; L Pipettenspitzen</td><td>VWR</td><td>76322-164</td><td>Packung à 768</td></tr><tr><td>100-1000 & micro; L Einkanalpipette</td><td>VWR</td><td>76169-240</td><td></td></tr><tr><td>100-1200 &micro; L Mehrkanal-Pippette</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>46300800</td><td>Muss haben 360 & Mikro; L Volumenkapazität.&nbsp;</td></tr><tr><td>1-10 &Mikro; L Einkanalpipette</td><td>VWR</td><td>76169-232</td><td></td></tr><tr><td>1-5 mL Pipettenspitzen</td><td>VWR</td><td>CA11020-008</td><td>Packung mit 500</td></tr><tr><td>sterilen Zentrifugenröhrchen 15 mL</td><td>VWR</td><td>CA21008-918</td><td>Karton mit 500</td></tr><tr><td>16s rRNA-F Primer (AGAGTTTGATCCTGGCTCAG) &ndash; 10mM</td><td>Integrated DNA Technologies</td><td>51-01-19-06</td><td>10 & Mikro; g</td></tr><tr><td>16s rRNA-R Primer (ACGGCTACCTTGTTACGACTT) &ndash; 10mM</td><td>Integrated DNA Technologies</td><td>51-01-19-07</td><td>10 &micro; g</td></tr><tr><td>4 mm Korkbohrer</td><td>VWR</td><td>470121-860</td><td></td></tr><tr><td>50 mL sterile Zentrifugenröhrchen</td><td>VWR</td><td>CA21008-940</td><td>Karton mit 500</td></tr><tr><td>95 % Ethanol</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>A412-500</td><td>500 mL</td></tr><tr><td>96-Well-Platte</td><td>VWR</td><td>10062-900</td><td>Karton mit 100</td></tr><tr><td>Autoklaven</td><td>Cole-Parmer</td><td>UZ-01850-34</td><td>8 L, 115 VAC</td></tr><tr><td>Bakteriologischer Agar</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>443570010</td><td>1 kg</td></tr><tr><td>Behälter</td><td>Thomas Scientific</td><td>1216H91</td><td>5 Behälter pro Packung</td></tr><tr><td>Casaminosäuren</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>223120</td><td>500 g</td></tr><tr><td>Kaseinaufschluss</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>211610</td><td>500 g</td></tr><tr><td>Elektrofluorese-Agarrose</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>J66501.30</td><td>250 g</td></tr><tr><td>iBright FL1500 Bildgebungssystem</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>A44115</td><td></td></tr><tr><td>Laminar-Flow-Haube</td><td>CleanTech</td><td>1000-6-A</td><td></td></tr><tr><td>Minion Nanopore Sequencer&nbsp;</td><td>Oxford Nanopore Technologies</td><td>MinIon Mk1C</td><td></td></tr><tr><td>NanoDrop One/One Microvolume UV-Vis Spektralphotometer</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>ND-ONE-W</td><td></td></tr><tr><td>Nukleasefreies Wasser</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>AM9937</td><td>10 x 50 mL</td></tr><tr><td>Nukleobond HMW DNA-Kit</td><td>Takara</td><td>740160.2</td><td></td></tr><tr><td>Papiertuch</td><td>VWR</td><td>89402-824</td><td></td></tr><tr><td>Phusion Green Hot Start II High-Fidelity PCR Master Mix</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>F566L</td><td>500 Reaktionen</td></tr><tr><td>Kartoffelstärke</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>419690025</td><td>2,5 kg</td></tr><tr><td>QIAGEN CLC Genomics Workbench Software oder ähnlich</td><td>Qiagen</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Rapid Barcoding 24 Kit</td><td>Oxford Nanopore Technologies</td><td>SQK-RBK114.24</td><td></td></tr><tr><td>SimpliAmp Thermocycler</td><td>Applied Biosystems</td><td>A24811</td><td></td></tr><tr><td>Sterile Impfösen mit Nadel</td><td>VVWR</td><td>76534-512</td><td>Etui mit 1000</td></tr><tr><td>sterilen chirurgischen Klingen</td><td>VWR</td><td>76457-444</td><td></td></tr><tr><td>SYBR Safe, oder ähnlich;</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>S33101</td><td></td></tr><tr><td>Ultrareine Agarose&nbsp;</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>16500-500</td><td></td></tr><tr><td>Vortex</td><td>VWR</td><td>76549-928</td><td>Muss 15 und 50 mL Zentrifugenröhrchen aufnehmen</td></tr><tr><td>VWR Stereo Zoom Trinokulares Mikroskop</td><td>VWR</td><td>89404-476</td><td></td></tr><tr><td>Whatman&nbsp; Nuklepore&nbsp; Schienengeätzte Membranen</td><td>Millipore Sigma</td><td>WHA113502</td><td>L x B 8&nbsp; in. x 10&nbsp; Zoll, Porengröße 0,03&nbsp; &mu; m</td></tr></tbody></table>

isolierung von bodenmikroorganismen mit der ichip-technologie

Isolation of Soil Microorganisms Using iChip Technology

Eine visuelle Übersicht über das Protokoll ist in Abbildung 1 dargestellt. Ein erfolgreiches modifiziertes iChip-Experiment führt dazu, dass mindestens eine Platte in weniger als 25 % der Wells Wachstum aufweist, während in den Kontrollwells kein Wachstum stattfindet. Diese Anzahl von Brunnen mit Wachstum stellt in der Regel sicher, dass einzelne Völker in Vertiefungen isoliert werden. Zusätzlich sollte die Anzahl der Kolonien oder die Anzahl der Vertiefungen, die Kolonien enthalten, mit jeder weiteren Platte, die aus der Verdünnungsreihe hergestellt wird, um das Zehnfache abnehmen. Repräsentative Ergebnisse sind in Abbildung 2 dargestellt. wobei die Platten 7 und 8 erfolgreiche iChips sind, da sie das Wachstum in weniger als 25 % der Vertiefungen enthalten, und der Prozentsatz der Vertiefungen mit Kolonien mit jeder Platte abnimmt, wie in Tabelle 1 gezeigt. Wenn alle Platten in einem Versuch mehr als eine Kolonie pro Vertiefung oder keine Völker in einer Vertiefung enthalten, stellt dies ein negatives Ergebnis dar.
<img alt="Arbeitsablauf für die mikrobielle Isolierung; Silikonbeschichtete Platten, Zentrifugenröhrchen, Pipettieren, Kultivieren." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67426/67426fig01.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 1"> 
Abbildung 1: Schematische Übersicht für die Verwendung eines modifizierten iChips zur Kultivierung von Bodenmikroben. (A,B) Aufbau der Platte (Schritt 2). (C) Vorbereitung des Inokulums (Schritt 3). (D,E) iChip-Einrichtung (Schritt 4). (F) Inkubation des iChips (Schritt 5). (G-I) Überführung der Isolate in herkömmliche Medien (Schritt 6). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67426/67426fig01large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Ichip (Englisch)</td>
			<td>Konzentration des Bodens in Agar-Suspension</td>
			<td>Brunnen mit Kolonien</td>
			<td>Koloniebildende Einheiten</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>E</td>
			<td>5,0 x 10-6 g/ml</td>
			<td>Alle</td>
			<td>Zu viele, um sie zu zählen</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>F</td>
			<td>5,0 x 10-7 g/ml</td>
			<td>Alle</td>
			<td>Zu viele, um sie zu zählen</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>G</td>
			<td>5,0 x 10-8 g/ml</td>
			<td>22</td>
			<td>22</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>H</td>
			<td>5,0 x 10-9 g/ml</td>
			<td>6</td>
			<td>6</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
Tabelle 1: Repräsentative Daten aus einem erfolgreichen iChip-Experiment, bei dem die Anzahl der Vertiefungen mit Kolonien mit jeder Verdünnung in Reihe abnimmt.
<img alt="Mikrotiterplatten-Assay-Diagramme; Experimenteller Aufbau für die biochemische Analyse mit Multiwell-Platten." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67426/67426fig02.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 2"> 
Abbildung 2: Beispielhafte Ergebnisse von zwei erfolgreich modifizierten iChips. Die iChips stammten aus demselben Experiment, in dem (A) die aus Zell-Agar-Gemisch G hergestellte Platte 22 Kolonien enthält und (B) die aus Zell-Agar-Gemisch H hergestellte Platte sechs Kolonien enthält, was mit der 10-fachen Verdünnungsdifferenz zwischen den Mischungen übereinstimmt. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67426/67426fig02large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
Man kann Kolonien mit bloßem Auge oder mikroskopisch sichtbar machen, wie in Abbildung 3A-G gezeigt. Kolonien können auf der Oberfläche des Agars wachsen, wie in Abbildung 3B zu sehen, oder in den Agar eingebettet sein, wie die Kolonie in Abbildung 3F. Es kann Fälle geben, in denen sich zwei Kolonien in derselben Vertiefung in einem erfolgreichen modifizierten iChip befinden, wie in Abbildung 3G. In einigen Fällen sind die Völker weit genug voneinander entfernt, dass sie separat mit einer Nadel durchstochen und subkultiviert werden können; Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass die in Abbildung 3G gezeigten Mikroorganismen leicht als axenische Mikroorganismen kultiviert werden können. Beispiele für Kolonien, die vom iChip auf herkömmliche SMS-Medien übertragen wurden, sind in Abbildung 4 dargestellt.
<img alt="Petrischale-Experiment zur Analyse des Bakterienwachstums in Kultur; Mikroskopbild, das Kolonien hervorhebt." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67426/67426fig03.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 3"> 
Abbildung 3: Repräsentative mikroskopische Ansicht von Völkern, die nach 6-wöchiger Inkubation in einem iChip wachsen. (A-F) Es werden einzelne Völker beobachtet, aus denen subkultiviert werden sollte, und in (G) werden zwei Völker in unmittelbarer Nähe beobachtet, die als axenische Kulturen schwer zu gewinnen sind. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67426/67426fig03large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Wachstum von Bakterienkolonien auf Agarplatte, mikrobiologisches Experiment, Petrischale-Analyse." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67426/67426fig04.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 4"> 
Abbildung 4: Repräsentatives Ergebnis eines Bakteriums, das aus dem modifizierten iChip isoliert wurde, nachdem es auf einer SMS-Agarplatte gewachsen war. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67426/67426fig04large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.</a>
Auch die Möglichkeit, Kolonien aus dem modifizierten iChip auf herkömmliche Agarplatten zu isolieren, entscheidet über den Erfolg des Experiments. Nicht alle Völker, die im modifizierten iChip wachsen, überleben den Transfer auf herkömmliche Platten. In einem iChip werden die Völker Wachstumsfaktoren und Bodennährstoffen ausgesetzt, wodurch ihre Kultivierbarkeit erhöht wird. Für einige Mikroorganismen reicht eine Zeit der Domestizierung nicht aus, um sie unter herkömmlichen Bedingungen kultivierbar zu machen. Die Rückgewinnungsrate von Kolonien von einem iChip auf Platten variiert von Experiment zu Experiment, aber einige sollten in Platten wachsen, da diese Methode auch leicht zu kultivierende Mikroorganismen kultivieren kann. Zum Beispiel enthielten die modifizierten iChips in Abbildung 2 insgesamt 28 Kolonien, und die Anzahl der Kolonien, die nach der Subkultur auf Agarplatten wuchsen, betrug 16, während 12 den Transfer nicht überlebten. Isolate können identifiziert und für weitere Studien verwendet werden, sobald sie auf Agarplatten in voller Größe kultiviert wurden, wie in Abbildung 4 gezeigt.
Ein erfolgreiches modifiziertes iChip-Experiment sollte zur Isolierung von Mikroorganismen führen, die sich auf Speziesebene von bekannten Mikroorganismen unterscheiden. Der Grad der Ähnlichkeit jedes Isolats mit bekannten Mikroorganismen wird durch den Vergleich der isolierten DNA mit den Genomen bekannter Mikroorganismen ermittelt. Die Tetra-Z-Werte der am nächsten verwandten Mikroorganismen zu jedem Isolat beschreiben die prozentuale Ähnlichkeit. Abbildung 5 zeigt, dass von den zwölf isolierten Bakterien vier neue Arten oder höher, zwei wahrscheinlich neue Stämme und sechs bekannte Mikroorganismen waren. Die Wiederfindung mehrerer neuer Spezies oder Stämme stimmt mit zuvor veröffentlichten iChip-Experimenten überein, was darauf hindeutet, dass diese modifizierte iChip-Konstruktion die Steigerung der Wiederfindung neuer Spezies nicht behindert11.
<img alt="Tortendiagramm der taxonomischen Neuheitsanalyse; 6 bekannte, 2 mögliche, 4 neue Spezies aus iChip-Isolaten." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67426/67426fig05.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 5"> 
Abbildung 5: Die taxonomische Klassifizierungsstufe von Isolaten, die aus einem iChip-Experiment gewonnen wurden. Die prozentuale Ähnlichkeit wurde auf der Grundlage der Tetra-Z-Scores bestimmt, die die Ähnlichkeit der Isolate mit bekannten Bakterien beschreiben, wobei &gt;99,9 % Ähnlichkeit auf eine Übereinstimmung der Spezies, 98,9 % bis 99,9 % Ähnlichkeit auf eine mögliche neue Spezies und &lt;98,9 % Ähnlichkeit auf eine neue Spezies oder höher hinweist. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67426/67426fig05large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>

Isolierung von Bodenmikroorganismen mit der iChip-Technologie

The iChip isolation technique uses an in-situ isolation device that increases the cultivability of previously unculturable microorganisms. Microorganisms ...

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Research

Forschung

JoVE Journal

Biochemistry

Biochemie

Isotachophorese (ITP) ist eine robuste elektrokinetischen Trennung und Anreicherungstechnik mit Anwendungen, die von Toxinnachweis zu Probenvorbereitung. Wir prüfen die physikalischen Grundlagen der ITP und die Methodik der Anwendung dieser Technik auf zwei konkrete Anwendungsbeispiele: Trennung und Detektion von kleinen Molekülen und Aufreinigung von Nukleinsäuren aus Zellkultur-Lysat.

On-chip Isotachophorese für Separierung von Ionen und Aufreinigung von Nukleinsäuren

Kunststoff-Folien mit der Bezeichnung "biologisch abbaubar" sind im Handel erhältlich für die landwirtschaftliche Nutzung als Mulch. Bodenbearbeitung stellt eine attraktive Methode zur Verfügung, aber Abbau unter Feldbedingungen ist wenig bekannt. Der Zweck dieser Studie war es, Methoden zur Isolierung von Mutterboden Pilze und Bakterien, die Plastik Mulchfolien nach Feld Bestattung kolonisieren zu entwickeln.

Isolation der Native Soil Mikroorganismen mit Potenzial für den Abbau von biologisch abbaubaren Kunststoff Mulch Films in der Landwirtschaft eingesetzt

Bakterien produzieren sezernierten Verbindungen, die das Potenzial, die Physiologie der Mikroorganismen ihre Nachbarn beeinflussen. Hier beschreiben wir eine Co-Kultur Bildschirm, der Nachweis solcher chemisch vermittelte Inter Wechselwirkungen durch Mischen von Bodenmikroben mit fluoreszierenden Reporter-Transkriptions Stämmen von Bacillus subtilis auf festen Medien ermöglicht.

Mit Cokultur zur Erkennung chemisch vermittelte Interspezies-Interaktionen

Entomopathogene Pilzkolonien werden aus tropischen Bodenproben mit Tenebrio-Ködern, Galleria-Ködern sowie selektivem künstlichem Medium, d. H. Kartoffeldextrose-Agar, das mit Hefeextrakt angereichert ist, das mit Chloramphenicol, Thiabendazol und Cycloheximid (CTC-Medium) angereichert ist, isoliert.

Vergleich von Methoden zur Isolierung entomopathogener Pilze aus Bodenproben

Dieses Protokoll ist eine effektive, schnelle Methode, um Hefen und den Schimmelpilz Aspergillus fumigatus aus großen Sätzen von Bodenproben in nur 7 Tagen zu kultivieren. Die Methoden können leicht modifiziert werden, um eine Reihe von Inkubationsmedien und Temperaturen aufzunehmen, die für Experimente benötigt werden.

Isolierung von kultivierbaren Hefen und Schimmelpilzen aus Böden zur Untersuchung der Pilzpopulationsstruktur

Hier stellen wir ein Protokoll für das Screening der Bodenbiodiversität vor, um nach Pilzstämmen zu suchen, die am Abbau von widerspenstigen Materialien beteiligt sind. Zuerst werden Pilzstämme, die auf Huminsäuren oder Lignocellulose wachsen können, isoliert. Ihre Aktivität wird dann sowohl in enzymatischen Assays als auch an Schadstoffen wie Kohlenwasserstoffen und Kunststoffen getestet.

Isolierung und Screening aus der Bodenbiodiversität auf Pilze, die am Abbau widerspenstiger Materialien beteiligt sind

Dieses Protokoll beschreibt das Design und die Verwendung eines Isolationschips (iChip) für die In-situ-Kultivierung von widerspenstigen Bodenmikroben in ihrer natürlichen Umgebung. Sie beschreibt auch die in situ Kultivierung von antimikrobiell produzierenden Bodenbakterien. Das Protokoll kann angepasst werden, um Bakterien aus verschiedenen Nischen mit anderen wünschenswerten Eigenschaften zurückzugewinnen.

In situ Isolierung und Kultivierung von widerspenstigen Bodenbakterien mit Hilfe eines Isolation Chips (iChip)

Dieses Manuskript beschreibt einen Ansatz zur Isolierung ausgewählter verwandter RNPs, die in eukaryotischen Zellen gebildet werden, durch eine spezifische Oligonukleotid-gerichtete Anreicherung. Wir demonstrieren die Anwendbarkeit dieses Ansatzes, indem wir ein verwandtes RNP isolieren, das an die retrovirale 5'-untranslatierte Region gebunden ist, die aus DHX9/RNA-Helikase A besteht.

Isolierung von Cognate RNA-Protein-Komplexe von Zellen unter Verwendung von Oligonukleotid-gerichtete Elution

Da Mitochondrien nur ein kleiner Prozentsatz der Pflanzenzelle sind, benötigen sie für eine Reihe von Studien gereinigt werden. Mitochondrien können aus einer Vielzahl von Pflanzenorganen durch Homogenisierung, gefolgt von Differential und Dichte Gradienten Zentrifugation zu einem hochgereinigten mitochondriale Bruchteil isoliert werden.

Isolation und Atemwege Messungen der Mitochondrien von Arabidopsis thaliana

Hier präsentieren wir Ihnen ein Protokoll zur dreifarbigen SmFRET Daten und deren Auswertung mit einem 3D-Ensemble Hidden-Markov-Modell zu erhalten. Mit diesem Ansatz können Wissenschaftler kinetische Informationen aus komplexen Protein Systeme, einschließlich der Kooperativität oder korrelierte Interaktionen extrahieren.

Verwendung von dreifarbigen Einzelmolekül-Bund, die Korrelation von Protein-Interaktionen zu studieren

Erfahren Sie die iChip-Technologie zur Isolierung von Bodenmikroorganismen für die Entdeckung neuer Biopestizide. Diese Methode ermöglicht die Kultivierung zuvor unkultivierbarer Mikroben aus natürlichen Böden.

Isolierung von Bodenmikroorganismen mit der iChip-Technologie

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