In situ Aislamiento y cultivo de bacterias recalcitrantes del suelo mediante un chip de aislamiento (iChip)

Resumen

Este protocolo describe el diseño y uso de un chip de aislamiento (iChip) para el cultivo in situ de microbios recalcitrantes del suelo en su entorno natural. También describe el cultivo in situ de bacterias del suelo productoras de antimicrobianos. El protocolo se puede adaptar para recuperar bacterias de diversos nichos con otras propiedades deseables.

Resumen

Los ecosistemas albergan millones de microbios ambientales, algunos de ellos capaces de producir productos biotecnológicamente relevantes como enzimas, vitaminas, aminoácidos, ácidos orgánicos, agentes antiparasitarios y agentes antimicrobianos. La mayoría de estas bacterias ambientales se consideran "incultivables" ya que los métodos de cultivo de laboratorio no cumplen con sus requisitos nutricionales / ambientales. Además, como coexisten en la naturaleza, también pueden depender de un nutriente/metabolito producido por otro miembro de la comunidad microbiana. Incorporar la diversidad microbiana "no cultivada" al cultivo presentará una oportunidad para explorar la amplia gama de productos bioactivos que pueden codificar. Este artículo describe la implementación de la tecnología iChip, una cámara de difusión multicanal desarrollada para un cultivo in situ de alto rendimiento de las bacterias "incultivables". Dada la amenaza mundial de la resistencia a los antimicrobianos, el artículo proporciona un protocolo detallado para el cultivo in situ y la recuperación de aislados de la "materia oscura" microbiana capaz de producir agentes antimicrobianos, por ejemplo. Este protocolo describe los pasos involucrados, desde el paso de recolección de muestras de suelo hasta la recuperación de aislamientos, y destaca los factores plausibles que pueden influir en el éxito del aislamiento. El uso de esta tecnología no solo facilita el aislamiento de bacterias que de otro modo serían "incultivables" para el descubrimiento de antibióticos, sino que también permite a los investigadores profundizar en la compleja ecología del suelo, que luego se puede aprovechar para una gran cantidad de otras aplicaciones.

Introducción

Existen ricos depósitos de microbios previamente inexplorados en entornos naturales como el suelo, los cuerpos de agua y los entornos extremos. Sin embargo, es un desafío aprovechar esta enorme biodiversidad de microbios, ya que la mayoría de ellos no se pueden cultivar fácilmente utilizando medios y métodos de laboratorio tradicionales. La gran anomalía del recuento en placa describe este fenómeno, destacando el número discordante de microorganismos que se pueden observar visualmente frente a los que se observa que crecen en los medios de cultivo¹. Superar esta barrera y permitir el acceso a la diversidad incu....

Protocolo

1. Diseño e impresión 3D

1. Elija el diseño y el tamaño en función del tipo de muestra, el volumen por cámara de difusión, las dimensiones de la membrana que se utilizará y el rendimiento requerido (número de cámaras de difusión).
   NOTA: El grosor de la placa intermedia y el diámetro de cada canal determinan el volumen de cada cámara de difusión cilíndrica. El tamaño depende del número de cámaras de difusión individuales que se van a alojar, y las dimensiones de la membrana dependen directamente del número de cámaras de difusión cubiertas (Figura 1).
2. Utilice la opción....

Resultados

El iChip utilizado en este protocolo fue diseñado, impreso en 3D y ensamblado como se muestra en la Figura 1. La descripción general del protocolo descrito se muestra en la Figura 2. La muestra de suelo utilizada para el experimento se recolectó del campus de IIT Jodhpur en Rajasthan, India. La dirección única de tres palabras de la ubicación era 'comunicar, supervisar, recurrir. La ubicación elegida fue una zona semiárida con una temperatura de 40 °C el día del.......

Discusión

Los numerosos hábitats únicos en la Tierra albergan distintas comunidades microbianas que representan una enorme diversidad. Esto permanece inexplorado debido a las limitaciones en la provisión de las condiciones de crecimiento apropiadas requeridas para su cultivo. Algunas bacterias dependen de los metabolitos liberados por otras para su supervivencia y, por lo tanto, no pueden sobrevivir de forma independiente en condiciones de laboratorio. Además, las bacterias también juegan un papel.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Impresora 3D	Protolabs, EE. UU.	1631-833 Proveedor de servicios de	impresión 3D
Agarose	Himedia, India	MB002	Componente de medios
Casaminoácidos	Sisco, India	68806	Componente de medios
Caseína Digest	ASES, India	C5890	Componente de medios
Membrana de policarbonato	Sterlitech, EE. UU.	PCT00347100
Almidón de patata	Himedia, India	GM403	Componente de medios
PowerPoint	Microsoft, EE. UU.	N/A	Utilizado para la creación de componentes iChip diseño preliminar
PTC Creo	PTC, EE. UU.	N/A	Utilizado para 3D asistido por computadora modelado de componentes iChip Caldo de
soja tríptico	Himedia, India	M011	Medio de laboratorio
What3Words	What3Words, Reino Unido	N/A	Se utiliza para registrar las coordenadas de la ubicación de muestreo

consumible