Name: Un conjunto de formatos de medios simulados informados in situ para el cultivo de microorganismos anaeróbicos adquiridos en el medio ambiente (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-01-12T14:20:00.000+00:00
Duration: 7 min 56 s
Description: Aprende a preparar medios anaerobios para microorganismos exigentes usando la técnica modificada de Hungría. Este método facilita el cultivo de microbios de la materia oscura microbiana en entornos terrestres.

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A los autores les gustaría reconocer el linaje de información y tutoría que ha influido/evolucionado estas técnicas a lo largo de los años. El Dr. Hamilton-Brehm, como ex estudiante de posgrado, postdoctorado y profesor actual, tiene una deuda de gratitud con aquellos que se tomaron el tiempo para enseñar técnicas anaeróbicas: el Dr. Mike Adams, el Dr. Gerti Schut, el Dr. Jim Elkins, el Dr. Mircea Podar, el Dr. Duane Moser y el Dr. Brian Hedlund. The Nature Conservancy y American Rivers apoyaron este trabajo a través de las subvenciones G21-026-CON-P y AR-CE21GOS373, respectivamente. Las opiniones, hallazgos, conclusiones o recomendaciones expresadas en este documento pertenecen a los autores y no reflejan necesariamente los puntos de vista de The Nature Conservancy o American Rivers. Este trabajo fue apoyado por una subvención del Instituto de Energía Avanzada de SIU, que agradece la financiación otorgada a través de la Junta de Recursos Energéticos Avanzados. La NGS fue realizada por LC Sciences.

Método anaeróbico simulado in situ para el cultivo de microbios ambientales

<ol><li>Staley, J. T., Konopka, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+in+situ+activities+of+nonphotosynthetic+microorganisms+in+aquatic+and+terrestrial+habitats%5BTitle%5D)+AND+%22Annu.+Rev.+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Measurement of in situ activities of nonphotosynthetic microorganisms in aquatic and terrestrial habitats.</a> Annu. Rev. Microbiol. 39 (1), 321-346 (1985).</li>
<li>Lloyd, K. G., Steen, A. D., Ladau, J., Yin, J., Crosby, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phylogenetically+novel+uncultured+microbial+cells+dominate+earth+microbiomes%5BTitle%5D)+AND+%22MSystems%22%5BJournal%5D)">Phylogenetically novel uncultured microbial cells dominate earth microbiomes.</a> MSystems. 3 (5), e00055(2018).</li>
<li>Rinke, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Insights+into+the+phylogeny+and+coding+potential+of+microbial+dark+matter%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Insights into the phylogeny and coding potential of microbial dark matter.</a> Nature. 499 (7459), 431-437 (2013).</li>
<li>Marcy, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dissecting+biological+%26%2334%3Bdark+matter%26%2334%3B+with+single-cell+genetic+analysis+of+rare+and+uncultivated+tm7+microbes+from+the+human+mouth%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+USA%22%5BJournal%5D)">Dissecting biological &#34;dark matter&#34; with single-cell genetic analysis of rare and uncultivated tm7 microbes from the human mouth.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 104 (29), 11889-11894 (2007).</li>
<li>Giovannoni, S., Stingl, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+importance+of+culturing+bacterioplankton+in+the%27omics%27+age%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Rev.+Microbiol%22%5BJournal%5D)">The importance of culturing bacterioplankton in the'omics' age.</a> Nat. Rev. Microbiol. 5 (10), 820-826 (2007).</li>
<li>Stewart, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Growing+unculturable+bacteria%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Bacteriol%22%5BJournal%5D)">Growing unculturable bacteria.</a> J. Bacteriol. 194 (16), 4151-4160 (2012).</li>
<li>Dedysh, S. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cultivating+uncultured+bacteria+from+northern+wetlands%3A+Knowledge+gained+and+remaining+gaps%5BTitle%5D)+AND+%22Front.+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Cultivating uncultured bacteria from northern wetlands: Knowledge gained and remaining gaps.</a> Front. Microbiol. 2, 184(2011).</li>
<li>Kaeberlein, T., Lewis, K., Epstein, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Isolating%26%2334%3B+uncultivable%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>
<li>Bomar, L., Maltz, M., Colston, S., Graf, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Directed+culturing+of+microorganisms+using+metatranscriptomics%5BTitle%5D)+AND+%22mBio%22%5BJournal%5D)">Directed culturing of microorganisms using metatranscriptomics.</a> mBio. 2 (2), e00012(2011).</li>
<li>Tyson, G. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genome-directed+isolation+of+the+key+nitrogen+fixer+Leptospirillum+ferrodiazotrophum+sp.+nov.+from+an+acidophilic+microbial+community%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Environ.+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Genome-directed isolation of the key nitrogen fixer Leptospirillum ferrodiazotrophum sp. nov. from an acidophilic microbial community.</a> Appl. Environ. Microbiol. 71 (10), 6319-6324 (2005).</li>
<li>Balch, W. E., Fox, G. E., Magrum, L. J., Woese, C. R., Wolfe, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Methanogens%3A+Reevaluation+of+a+unique+biological+group%5BTitle%5D)+AND+%22Microbiol.+Rev%22%5BJournal%5D)">Methanogens: Reevaluation of a unique biological group.</a> Microbiol. Rev. 43 (2), 260-296 (1979).</li>
<li>Merino, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Subsurface+microbial+communities+as+a+tool+for+characterizing+regional-scale+groundwater+flow%5BTitle%5D)+AND+%22Sci.+Total+Environ%22%5BJournal%5D)">Subsurface microbial communities as a tool for characterizing regional-scale groundwater flow.</a> Sci. Total Environ. 842, 156768(2022).</li>
<li>Anderson, K. B., Creeping, J. C., Huggett, W. W. Process for the dissolution of coal, biomass and other organic solids in superheated water. U.S. patent 8,563,791. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://patentimages.storage.googleapis.com/23/49/97/e50f70357c62d8/US8563791.pdf">https://patentimages.storage.googleapis.com/23/49/97/e50f70357c62d8/US8563791.pdf</a> (2013).</li>
<li>Anderson, K. B., Crelling, J. C., Huggett, W. W., Perry, D. M. Production of organic materials using oxidative hydrothermal dissolution. U.S. patent 10,023,512. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://patentimages.storage.googleapis.com/a6/28/30/7f14a156b44bdf/US10023512.pdf">https://patentimages.storage.googleapis.com/a6/28/30/7f14a156b44bdf/US10023512.pdf</a> (2018).</li>
<li>Mullin, S. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Patterns+of+in+situ+mineral+colonization+by+microorganisms+in+a%7E+60+c+deep+continental+subsurface+aquifer%5BTitle%5D)+AND+%22Front.+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Patterns of in situ mineral colonization by microorganisms in a~ 60 c deep continental subsurface aquifer.</a> Front. Microbiol. 11, 536535(2020).</li>
<li>Kozich, J. J., Westcott, S. L., Baxter, N. T., Highlander, S. K., Schloss, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+dual-index+sequencing+strategy+and+curation+pipeline+for+analyzing+amplicon+sequence+data+on+the+miseq+illumina+sequencing+platform%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Environ.+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Development of a dual-index sequencing strategy and curation pipeline for analyzing amplicon sequence data on the miseq illumina sequencing platform.</a> Appl. Environ. Microbiol. 79 (17), 5112-5120 (2013).</li>
<li>Miller, T. L., Wolin, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+serum+bottle+modification+of+the+hungate+technique+for+cultivating+obligate+anaerobes%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Microbiol%22%5BJournal%5D)">A serum bottle modification of the hungate technique for cultivating obligate anaerobes.</a> Appl Microbiol. 27 (5), 985-987 (1974).</li>
<li>Hamilton-Brehm, S. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermoanaerosceptrum+fracticalcis+gen.+nov.+sp.+nov.%2C+a+novel+fumarate-fermenting+microorganism+from+a+deep+fractured+carbonate+aquifer+of+the+us+great+basin%5BTitle%5D)+AND+%22Front.+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Thermoanaerosceptrum fracticalcis gen. nov. sp. nov., a novel fumarate-fermenting microorganism from a deep fractured carbonate aquifer of the us great basin.</a> Front. Microbiol. 10, 2224(2019).</li>
<li>Hamilton-Brehm, S. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Caldicellulosiruptor+obsidiansis+sp.+nov.%2C+an+anaerobic%2C+extremely+thermophilic%2C+cellulolytic+bacterium+isolated+from+obsidian+pool%2C+yellowstone+national+park%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Environ.+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Caldicellulosiruptor obsidiansis sp. nov., an anaerobic, extremely thermophilic, cellulolytic bacterium isolated from obsidian pool, yellowstone national park.</a> Appl. Environ. Microbiol. 76 (4), 1014-1020 (2010).</li>
<li>Hamilton-Brehm, S. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermodesulfobacterium+geofontis+sp.+nov.%2C+a+hyperthermophilic%2C+sulfate-reducing+bacterium+isolated+from+obsidian+pool%2C+yellowstone+national+park%5BTitle%5D)+AND+%22Extremophiles%22%5BJournal%5D)">Thermodesulfobacterium geofontis sp. nov., a hyperthermophilic, sulfate-reducing bacterium isolated from obsidian pool, yellowstone national park.</a> Extremophiles. 17 (2), 251-263 (2013).</li>
<li>Twigg, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oxidation-reduction+aspects+of+resazurin%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Oxidation-reduction aspects of resazurin.</a> Nature. 155 (3935), 401-402 (1945).</li>
</ol>

Los autores declaran que no tienen conflictos de intereses.

La sección de producción media de este protocolo (sección 1) debe su estructura a la técnica de Hungate modificada de Miller y Wolin17, que ha sido ampliamente utilizada desde su publicación. La practicidad de este protocolo ampliado proviene de su naturaleza descriptiva y de su emparejamiento con la adquisición in situ de microorganismos. Se han utilizado frascos de cultivo que contienen medios simulados e informados sobre el medio ambiente para cultivar con éxito los siguientes antiguos...

La mayoría de los microorganismos permanecen sin cultivar; Esto se ve respaldado por la gran disparidad entre las células observadas a través de la microscopía contrastada con los pocos microorganismos cultivados con éxito utilizando placas de agar. Staley y Konopka llamaron a esta disparidad la "Gran Anomalía del Conteo de Placas"1. La diversidad estimada no contabilizada está respaldada por datos metagenómicos y metatranscriptómicos que muestran muchos géneros nuevos distribuidos en curvas de abundancia de rangos de varios ambientes diferentes2. Los microorganismos que se han observado (generalmente mediante secuenciación aleatoria de una comunidad microbiana) pero que no han sido cultivados se han denominado "materia oscura microbiana"3,4.
En la era de las -ómicas, el cultivo de microorganismos sigue siendo imperativo para evaluar completamente los datos genómicos y verificar la función/fenotipo de los genes presentes. La secuenciación de microorganismos cultivados sigue siendo la única forma de obtener genomas completos con confianza hasta que tecnologías como la metagenómica de escopeta y los genomas ensamblados con metagenomas del medio ambiente se vuelvan admisiblementeinfalibles. Las evaluaciones genómicas junto con los microorganismos cultivados proporcionan fuertes inferencias para comprender la "materia oscura microbiana". Muchos miembros de la "materia oscura microbiana" realizan funciones cruciales que afectan el ciclo de nutrientes y otros elementos y la producción de productos naturales valiosos, apoyan los sistemas ecológicos y realizan servicios ecológicos. Desde el punto de vista médico, alrededor de la mitad de todos los productos farmacéuticos comercializados actualmente son productos y derivados de productos de bacterias, y se sospecha que el perfil de especies no cultivadas revelará los antibióticos del futuro. Para acceder a esta mayoría inculta, se debe aumentar una variedad de metodologías de cultivo6. Entre los miembros de la "materia oscura microbiana", los microorganismos oligotróficos anaeróbicos están en gran medida subestimados y probablemente contienen vías bioquímicas ecológica e industrialmentevaliosas, lo que los convierte en objetivos importantes de cultivo. Sin embargo, los microorganismos oligotróficos anaeróbicos son más difíciles de cultivar que sus homólogos aeróbicos y copiotróficos debido a los tiempos de incubación más largos que a menudo se requieren, las condiciones exigentes (por ejemplo, temperaturas in vitro particulares no estándar) y el uso de recetas de medios especializados.
Las técnicas actuales en desarrollo para cultivar miembros de la "materia oscura microbiana", incluidos nuevos microorganismos oligotróficos anaeróbicos, han mejorado en gran medida nuestra comprensión y han aumentado la representación de estos microorganismos dentro del árbol filogenético. Las técnicas actuales que utilizan medios informados para el cultivo de microorganismos novedosos (es decir, medios que se derivan utilizando el conocimiento de los microorganismos de interés) pueden dividirse en tres métodos distintos. El primero de los métodos consiste en la eliminación directa de una sección discreta del medio ambiente para transferirla a una cámara de crecimiento in vitro que ya contiene los microorganismos de interés dentro de una membrana. La sección discreta (por ejemplo, el agua de mar) actúa para proporcionar a los microorganismos de interés el hábitat geoquímico que utilizan in situ, mientras que la membrana detiene el movimiento de las células a través de él (las células de interés permanecerán dentro; las células extrañas que llegaron con la sección discreta permanecerán fuera). Al incluir compuestos naturalmente disponibles para atacar microorganismos en su hábitat natural, dichos microorganismos pueden cultivarse8. El segundo método utiliza la metatranscriptómica o genómica para dilucidar las capacidades metabólicas, proporcionando pistas sobre parámetros de cultivo estrechos para un diseño de medio dirigido. Este enfoque proporciona un perfil ecofisiológico que se puede utilizar para orientar el enriquecimiento de tipos específicos de microorganismos fuera de un medio ambiente. Las provisiones del medio se atienden a los genes identificados presentes que se presume que apoyan a los microorganismos objetivo para reducir la diversidad de enriquecimiento,9,10. Una advertencia es que la información genómica no infiere directamente la expresión de los genes, mientras que la información transcriptómica sí lo hace.
El tercer método engloba los medios de comunicación informados sobre el medio ambiente y los medios de comunicación, a diferencia del primer método, que no simula los medios de comunicación, sino que utiliza el medio ambiente directamente como fuente de medios. Este tercer método requiere el reconocimiento ambiental de la geoquímica de un sitio de campo que contiene microorganismos de interés. Con este conocimiento, se identifican los componentes primarios y los parámetros físicos para producir un medio simulado ambientalmente informado. Luego, el medio recibe una infusión directa de sedimento o líquido que contiene microorganismos del medio ambiente en el medio. Este método es de particular valor en los casos en que el microbiólogo de cultivo no tiene acceso a cantidades suficientes de ambiente de origen (como se necesita para el primer método) ni a datos metatranscriptómicos o genómicos apropiados (como se necesita para el segundo).
El siguiente protocolo es un ejemplo del tercer método; Se basa en entornos de interés y tiene como objetivo simularlos. En el protocolo se presentan en paralelo tres recetas ingenuas dirigidas a diferentes cultivos anaeróbicos de microorganismos adquiridos en el campo. Los tres cultivos representados son los cultivos mixtos que se originan en el suelo (en adelante, el cultivo mixto del suelo), los cultivos mixtos que se originan en el interior de un pozo (en adelante, el cultivo mixto del pozo) y un metanógeno aislado que se origina en el interior de un pozo (en adelante, metanógeno aislado del pozo). Las identidades compuestas y las cantidades en las recetas de los medios de comunicación compartidas aquí pretenden ser una guía inicial; Son capaces y se les anima a personalizarse según el entorno del lector y los microorganismos de interés.

<table><tbody><tr><td>General Materials</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>1 L Botella de borosilicato</td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>1 mL con punta deslizante</td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pipeta de vidrio de 10 mL</td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Frasco de cultivo de 100 mL</td><td>Fisher Scientifc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Engarzadora manual de 20 mm</td><td>Aguja Fisher Scientifc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>23 G</td><td>Fisher Scientifc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>500 mL botella de borosilicato</td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Junta de aluminio</td><td>Fisher Scientifc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Cánula, 31,5 cm</td><td>de longitud Fisher</td> Scientific <td></td><td></td></tr><tr><td>Cánula, 6 cm de longitud</td><td>Fisher Scientifc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Corer</td><td>Compañía de máquinas Giddings&nbsp;</td><td></td><td>Ensamblado a partir de piezas de la empresa</td></tr><tr><td>Colector de gas</td><td>Swagelok</td><td></td><td>Ensamblado a partir de muchas piezas diferentes</td></tr><tr><td>Encendedor</td><td>Lowe's</td><td></td><td></td></tr><tr><td>N2 gas</td><td>Airgas</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Guantes de nitrilo</td><td>Fisher Scientific Fisher (</td><td></td><td></td></tr><tr><td>para botellas GL45)</td><td>Glasgeratebau OCHS</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tapón de goma (para botellas de cultivo)</td><td>Ace Glass</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Placa calefactora agitadora</td><td>Corning</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Oligoelementos</td><td>ATCC</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Vitaminas</td><td>ATCC</td><td></td><td></td></tr><<tr><td>strong>Materiales específicos para biorreactores</fuerte></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>#10 tapón de goma</td><td>Ace Glass</td><td></td><td></td></tr><tr><td>#7 tapón de goma</td><td>Jeringa Fisher Scientifc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>1 mL con punta Luer Lock</td><td>Fisher Scientifc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>1/4" manguera válvula de bola</td><td>Amazon</td><td></td><td></td></tr><tr><td>10 mL con punta Luer</td><td>Lock Fisher Scientifc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>3.5 L botella de borosilicato</td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>5/16" - 1/4" Jeringa</td><td>Amazon</td><td></td><td></td></tr><tr><td>de 60 mL con punta Luer Lock</td> Garrapa de borosilicato <td>Fisher Scientifc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>8 L</td><td>Allen Glass</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Conector de manguera en ángulo para tapón abierto GL14</td><td>Ace Glass</td><td>7623-20</td><td></td></tr><tr><td>Balloon</td><td>Party City</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Biorreactor de borosilicato</td><td>Allen Scientific Glass</td><td></td><td>Hecho a medida bajo pedido</td></tr><tr><td>Taladro</td><td>Lowe's</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Hembra Acoplador adaptador Luer Lock</td><td>Amazon</td><td></td><td></td></tr><tr><td>GL14 tapa abierta</td><td>Ace Glass</td><td>7621-04</td><td></td></tr><tr><td>GL18 tapa abierta</td><td>Ace Glass</td><td>7621-08</td><td></td></tr><tr><td>GL45 tapa abierta</td><td>Ace Glass</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tabique de silicona revestido de PTFE para GL14 tapa abierta</td><td>Ace Vidrio</td><td>7625-06</td><td></td></tr><tr><td>Tabique de silicona con revestimiento de PTFE para tapa superior abierta GL18</td><td>Ace Glass</td><td>7625-07</td><td></td></tr><tr><td>Soporte de anillo</td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Abrazadera de cadena de soporte de anillo</td><td>Amazon</td> Abrazadera de soporte de anillo Fisher <td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>Scientific</td><td></td><td></td>Tubo</tr> de <tr><td>silicona; 1/4" de diámetro interior, 1/2" de diámetro exterior</td><td>Grainger</td><td>55YG13</td><td></td></tr><tr><td>Tubo de silicona; 3/16" de diámetro interior, 3/8" de diámetro exterior</td><td>Conector</td> de manguera recta Grainger <td></td><td></td></tr><tr><td>para tapa abierta GL14</td><td>Ace Glass</td><td>7623-22</td><td></td></tr><tr><td>Llave de paso de tres vías</td><td>Amazon</td> Llave de paso bidireccional Amazon <td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Minibomba de caudal variable de caudal ultra bajo</td><td>VWR</td> Baño de agua VWR <td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>Fisher Tabique de goma blanca Scientifc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>para tubos de 13-18 mm de diámetro</td><td>exterior Ace Glass</td><td>9096-49</td><td></td></tr><tr><td>Alambre</td><td>Lowe's</td> Brida Lowe's <td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

un conjunto de formatos de medios simulados informados in situ para el cultivo de microorganismos anaeróbicos adquiridos en el medio ambiente

A Set of In Situ Informed Simulated Medium Formats for Culturing Environmentally Acquired Anaerobic Microorganisms

La investigación dependiente del cultivo de microorganismos anaerobios se basa en la competencia metodológica. Estos métodos deben crear y mantener condiciones de crecimiento adecuadas (por ejemplo, pH y fuentes de carbono) para los microorganismos anaeróbicos, al tiempo que permiten extraer muestras sin comprometer el entorno artificial. Con este fin, los métodos que se basan en un entorno in situ y lo simulan pueden ser de gran ayuda en el cultivo de microorganismos de ese entorno. Aquí, describimos un método anaeróbico in situ informado y simulado para el cultivo de microorganismos terrestres de superficie y subsuelo, enfatizando la recolección anaeróbica de muestras con una perturbación mínima. Este protocolo detalla la producción de un medio líquido anaeróbico personalizable y la adquisición ambiental y el crecimiento in vitro de microorganismos anaeróbicos. El protocolo también cubre los componentes críticos de un biorreactor anaeróbico utilizado para simulaciones ambientales de sedimentos y medios líquidos anaeróbicos para cultivos adquiridos ambientalmente. Hemos incluido datos preliminares de secuenciación de nueva generación de un microbioma mantenido durante la vida útil de un biorreactor en el que el cultivo activo se ajustó dinámicamente en respuesta a una fuente de carbono experimental.

Aquí mostramos los resultados de un estudio de biorreactor utilizando un método de preparación de medio de cultivo mixto de pozo y un método de configuración de biorreactor como se describe en este documento. El medio de cultivo mixto de pozo fue modificado para contener como fuente de carbono una lechada de mazorcas de maíz procesada por Disolución Hidrotermal Oxidativa (OHD)13,14. El medio de cultivo mixto de pozo modificado se bombeó al biorreactor durante 44 ...

El objetivo de este artículo es detallar las mejores prácticas para la fabricación de medios para microorganismos anaeróbicos exigentes adquiridos de un medio ambiente. Estos métodos ayudan a manejar los cultivos anaeróbicos y se pueden aplicar para apoyar el crecimiento de microorganismos no cultivados elusivos, la "materia oscura microbiana".

Un conjunto de formatos de medios simulados informados in situ para el cultivo de microorganismos anaeróbicos adquiridos en el medio ambiente

Culture-dependent research of anaerobic microorganisms rests upon methodological competence. These methods must create and maintain suitable growth ...

Nuestra investigación se centra en los microorganismos terrestres de superficie y subsuelo, cultivándolos e investigando sus genomas y fenotipos. De particular interés son los microorganismos en ambientes que no se conocen bien, como los del subsuelo profundo y los de ciertos humedales. La mayoría de los microorganismos que cultivamos son anaeróbicos, lo que significa que el proceso de cultivo generalmente requiere más tiempo y atención que los procesos para microorganismos aeróbicos más utilizados.Esperamos que la presentación audiovisual de la preparación anaeróbica del medio ayude a los investigadores nuevos en la técnica a aprenderla de forma relativamente rápida y sencilla. Esta preparación media se basa en la técnica Hungate modificada de Miller y Wolin. Cultivar microbios fastidiosos es tedioso y problemático.Tener más herramientas para cultivarlos es muy bienvenido por la comunidad científica. La investigación futura en general será similar a nuestra investigación actual de microorganismos terrestres poco estudiados. Todavía hay muchos microbios nuevos por descubrir y estudiar.

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Clostridium difficile es una bacteria patógena que es un anaerobio estricto y causa diarrea asociada a antibióticos (DAA). Aquí, métodos para aislar, cultivar y mantener C. se describen las células vegetativas y esporas difficile. Estas técnicas requieren una cámara anaeróbica, que requiere un mantenimiento regular para garantizar las condiciones adecuadas para una óptima C. cultivo difficile.

El cultivo y mantenimiento<em&gt; Clostridium difficile</em&gt; En un ambiente anaeróbico

Como los organismos anaeróbicos obligatorios son incapaces de crecer al exponerse al oxígeno, el uso de técnicas de cultivo anaeróbico es indispensable. Aquí, demostramos un método simple y eficaz para cultivar un cultivo mixto derivado de una planta de biogás desde la preparación de medios hasta la cuantificación de gases y ácidos grasos volátiles.

Preparación media para el cultivo de microorganismos bajo condiciones estrictamente anaeróbicas/anóxicos

El protocolo resume las mejores prácticas para minimizar la carga biológica microbiana en un entorno de sala limpia e incluye estrategias como el monitoreo ambiental, el monitoreo de procesos y las pruebas de esterilidad del producto. Es relevante para las instalaciones de fabricación y prueba que deben cumplir con los estándares actuales de buenas prácticas de tejidos y los estándares actuales de buenas prácticas de fabricación.

Control microbiano y estrategias de monitoreo para ambientes de salas limpias y terapias celulares

El protocolo presenta dos metodologías para mejorar el aislamiento de bacterias intestinales anaerobias. El primero se centra en el aislamiento de una amplia gama de bacterias utilizando diferentes medios de cultivo. El segundo se centra en los pasos de cultivo de un grupo microbiano específico, posiblemente asimilando mioinositol, para comprender completamente su significado ecológico.

Estrategias para mejorar el cultivo de bacterias anaeróbicas del tracto gastrointestinal de pollo

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.

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

Este protocolo detalla el ensamblaje de matrices de mini-biorreactores que se utilizarán para el cultivo de flujo continuo de comunidades fecales complejas en condiciones anaeróbicas. También discutimos los métodos de ensamblaje, inoculación y muestreo de los reactores para su posterior análisis.

Conjunto de biorreactor para el cultivo continuo de comunidades fecales complejas

Los cambios inducidos por la pesca-para la pesca de crustáceos explotados, como la pesca de la langosta americana, potencialmente podrían influir en su dinámica reproductiva, lo que lleva a una reducción en el éxito de apareamiento. El objetivo de este estudio fue desarrollar un método no invasivo para determinar el éxito de apareamiento de las langostas hembras que pueden ser fisiológicamente o funcionales madura.

Un método no invasivo para<em&gt; In situ</em&gt; Determinación de Éxito de apareamiento en americano femenino Langostas (<em&gt; Homarus americanus</em&gt;)

Una novela de estado sólido (UAS) reactor anaeróbico de flujo ascendente se utilizó para la producción de biogás a partir de materia prima fibrosa. Lodos de digestión del reactor UAS se carboniza hidrotermal en HTC biochar en un reactor discontinuo a presión. La integración de los dos conceptos de bioenergía se aplicó en este estudio para aumentar la producción global de la bioenergía.

Evaluación de la gestión integrada de Digestión Anaerobia y carbonización hidrotermal para la producción de bioenergía

La reducción de sulfato microbiano es un proceso de gran importancia en la biotecnología ambiental. El éxito de los reactores sulfidogénicos depende, entre otros factores, de la composición microbiana de los lodos. Aquí, presentamos un protocolo para desarrollar lodos sulfidogénicos a partir de sedimentos de respiraderos hidrotermales en un reactor UASB con fines de decloración reductora.

Desarrollo de sulfidogénicos lodos de sedimentos marinos y tricloroetileno Reducción en un reactor anaerobio de flujo ascendente Manta lodos

Aquí, se describe un nuevo método para la funcionalización y dispersión estable de nanomateriales de carbono en entornos acuosos. El ozono se inyecta directamente en una dispersión acuosa de nanomaterial de carbono que se recircula continuamente a través de una célula ultrasónica de alta potencia.

Funcionalización y Dispersión de Nanomateriales de Carbono Utilizando un Proceso de Ozonolisis Ultrasonido

Aprende a preparar medios anaerobios para microorganismos exigentes usando la técnica modificada de Hungría. Este método facilita el cultivo de microbios de la materia oscura microbiana en entornos terrestres.

Un conjunto de formatos de medios simulados informados in situ para el cultivo de microorganismos anaeróbicos adquiridos en el medio ambiente (Video) | JoVE Journal

Un conjunto de formatos de medios simulados informados in situ para el cultivo de microorganismos anaeróbicos adquiridos en el medio ambiente

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