Name: Muestreo eficiente del espacio de diseño de biosensores codificados genéticamente habilitado con un diseño de experimentos y flujo de trabajo de automatización (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-10-17T12:50:00.000+00:00
Duration: 8 min 58 s
Description: Aprende a optimizar biosensores codificados genéticamente mediante automatización y diseño de experimentos. Este protocolo integra técnicas automatizadas para generar bibliotecas genéticas y seleccionar componentes óptimos.

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<table><tbody><tr><td>1000 &micro; L CO-RE Puntas, estériles sin filtro</td><td>Hamilton</td><td>235939</td><td></td></tr><tr><td>Placa de pocillos profundos de 96 ml de 2,2 ml, pocillos cuadrados con fondos en forma de V</td><td>Termo</td><td>11594754</td><td></td></tr><tr><td>300 &micro; L CO-RE Puntas, NTR apiladas, estériles</td><td>Hamilton</td><td>235985</td><td></td></tr><tr><td>Fondo transparente de 96 pocillos, placas de microtitulación negras</td><td>Greiner&nbsp;</td><td>655097</td><td></td></tr><tr><td>Agarosa&nbsp;</td><td>Invitrogen</td><td>16500100</td><td></td></tr><tr><td>ADN plasmídico ensamblado</td><td>Suministrado por el usuario&nbsp;</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Lector de microplacas ClarioStar Plus</td><td>BMG</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Mezcla de solución de dexinucoleida (dNTP)</td><td>NEB</td><td>N0447L</td><td></td></tr><tr><td>Dimetilsulfóxido (DMSO)&nbsp;</td><td>Fisher BioReaggents&nbsp;</td><td>BP231-100</td><td></td></tr><tr><td>Escalera de ADN 100bp</td><td>NEB</td><td>N3231L</td><td></td></tr><tr><td>Escalera de ADN 1KB</td><td>NEB</td><td>N3232L</td><td></td></tr><tr><td>Secuenciación de ADN&nbsp;</td><td>Fuente: Bioscience</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Síntesis de ADN&nbsp;</td><td>IDT</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Escherichia coli DH5&alpha; Células compotentes</td><td>NEB</td><td>C2987H</td><td></td></tr><tr><td>Tinte de carga de gel, púrpura x6 sin SDS</td><td>NEB</td><td>B7025S</td><td></td></tr><tr><td>Cubetas de electroporación de pulso genético/micropulsador, espacio de 0,2 cm</td><td>Biorad</td><td>1652082</td><td></td></tr><tr><td>Pad gráfico Prism 10&nbsp;</td><td>Teclado gráfico</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Manipulador de líquidos Hamilton Star&nbsp;</td><td>Hamilton</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>HT multitron Incubadora de agitador de placas</td><td>Infors HT</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>JMP Statistical Analysis Suite</td><td>JMP</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Caldo LB (Miller)</td><td>Molinero</td><td>L3522</td><td></td></tr><tr><td>LB Caldo (Molinero) con agar&nbsp;</td><td>Sigma</td><td>L3147</td><td></td></tr><tr><td>Electroporador MicroPulser&nbsp;</td><td>Biorad</td><td>1652100</td><td></td></tr><tr><td>Mezcla maestra de ensamblaje de ADN de alta fidelidad NEBuilder</td><td>NEB</td><td>E2621S</td><td></td></tr><tr><td>Q5 ADN polimerasa de alta fidelidad</td><td>NEB</td><td>M0491S</td><td></td></tr><tr><td>QIAprep Spin Midiprep Kit</td><td>QIAGEN</td><td>&nbsp; 12143</td><td></td></tr><tr><td>QIAprep Spin Miniprep Kit</td><td>QIAGEN</td><td>27104</td><td></td></tr><tr><td>Kit de extracción de gel QIAquick</td><td>QIAGEN</td><td>28706X4</td><td></td></tr><tr><td>Kit de purificación de PCR QIAquick</td><td>QIAGEN</td><td>28104</td><td></td></tr><tr><td>Qpix 420 Selector de colonias</td><td>Dispositivos moleculares del Reino Unido</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>SOC Outgrowth Medium&nbsp;</td><td>NEB</td><td>B9020S</td><td></td></tr><tr><td>SYBR Tinción de gel de ADN segura</td><td>Invitrogen</td><td>S33102</td><td></td></tr><tr><td>Tampón TAE (Tris-acetato-EDTA, 50X)&nbsp;</td><td>Termo Fisher</td><td>B49</td><td></td></tr><tr><td>UltraPureTM Agua destilada sin DNASA/ARNas&nbsp;</td><td>Invitrogen</td><td>10977015</td><td></td></tr></tbody></table>

muestreo eficiente del espacio de diseño de biosensores codificados genéticamente habilitado con un diseño de experimentos y flujo de trabajo de automatización

Efficient Sampling of Genetically Encoded Biosensor Design Space Enabled with a Design of Experiments and Automation Workflow

Muestreo eficiente del espacio de diseño de biosensores codificados genéticamente habilitado con un diseño de experimentos y flujo de trabajo de automatización

Genetically encoded biosensors are powerful tools for high-throughput information processing, enabling the transduction of environmental or chemical input ...

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Research

Investigación

JoVE Journal

Bioengineering

Bioingeniería

Hemos desarrollado y validado una serie de pequeñas dimensiones, de quimiostatos miniatura construidas con piezas fácilmente disponibles por un costo bajo. Resultados de la evolución fisiológica y experimental fueron similares a quimiostatos de mayor volumen. La matriz Ministat proporciona una plataforma compacta, barata, y accesible para los experimentos chemostat tradicionales, genómica funcional, y aplicaciones químicas de detección.

Diseño y uso de arrays de quimiostato multiplexados

Hemos desarrollado un cultivo de células automatizado y la plataforma de interrogación para experimentos de estimulación de células micro-escala. La plataforma ofrece un control sencillo, versátil y precisa en el cultivo y estimular las pequeñas poblaciones de células, y la recuperación de lisados ​​de análisis moleculares. La plataforma se adapta bien a los estudios que utilizan las células preciosos y / o reactivos.

Una plataforma automatizada versátil para Micro escala experimentos de estimulación celular

Se describe un diseño de enfoque experimentos que se puede utilizar para determinar y modelar la influencia de los elementos reguladores de transgenes, los parámetros de crecimiento y desarrollo de la planta, y las condiciones de incubación en la expresión transitoria de los anticuerpos monoclonales y proteínas reportero en plantas.

Caracterización de Sistemas Complejos Uso del Diseño de Experimentos Enfoque: Expresión de Proteínas transitoria en tabaco como un estudio de caso

Este trabajo presenta un método de cribado de alto rendimiento utilizando un sistema universal de cribado genético de enzimas que teóricamente puede aplicarse a más de 200 enzimas. En este caso, el sistema de cribado único identifica tres enzimas diferentes (lipasa, celulasa y fosfatasa alcalina) simplemente cambiando el sustrato utilizado (acetato de p-nitrofenilo, p-nitrofenil-β-D-celobiósido y fosfato de fenilo).

Multienzimático de detección sistemática mediante un sistema de cribado genético de la enzima de alto rendimiento

Aquí, se presenta un flujo de trabajo automatizado para modular montaje de "dispositivo" de ADN usando un método de montaje modular de clonación ADN sobre robots de manipulación de líquidos. El protocolo utiliza una herramienta de software intuitivo para la generación de listas de líquido controlador para combinatoria ADN dispositivo biblioteca generación, demostramos con dos plataformas de manejo de líquidos.

Automatizado de montaje robotizada manipulación líquido de dispositivos modulares de la DNA

Se diseñó un aparato de cultivo continuo para uso con sistemas de optogenética para iluminar cultivos de microbios y periódicamente celdas de imagen en el efluente con un microscopio invertido. El cultivo, el muestreo, tratamiento de imágenes y análisis de imágenes son totalmente automatizadas para que las respuestas dinámicas a la iluminación pueden ser medidos durante varios días.

Diseño e implementación de un sistema automatizado de Iluminador, cultivo y sistema de muestreo para Aplicaciones microbiana Optogenética

Este manuscrito describe un enfoque genérico para el diseño a medida de los medios de cultivo microbianos. Esta opción está activada por un flujo de trabajo iterativo combinando Kriging experimental diseño y microbioreactor tecnología suficiente rendimiento de cultivo, que se apoya en la robótica de laboratorio para aumentar la fiabilidad y rapidez en los medios de comunicación para manejo de líquidos preparación.

Protocolo genérico para la optimización de la producción de proteína heteróloga utilizando tecnología Microbioreactor automatizada

El marco eVOLVER permite un cultivo microbiano continuo de alto rendimiento con alta resolución y control dinámico sobre parámetros experimentales. Este protocolo demuestra cómo aplicar el sistema para llevar a cabo un experimento de fitness complejo, guiar a los usuarios en la programación de control automatizado sobre muchas culturas individuales, midiendo, recopilando e interactuando con datos experimentales en tiempo real.

Diseño automatizado, de alto rendimiento, experimentos de crecimiento de células continuas utilizando eVOLVER

Las partes genéticas bien caracterizadas son necesarias para el diseño de nuevos circuitos genéticos. Aquí describimos un método rentable y de alto rendimiento para caracterizar rápidamente las partes genéticas. Nuestro método reduce el costo y el tiempo al combinar lisados libres de células, ADN lineal para evitar la clonación y manejo acústico de líquidos para aumentar el rendimiento y reducir los volúmenes de reacción.

Caracterización rápida de partes genéticas con sistemas libres de células

Este protocolo presenta un flujo de trabajo estándar de cribado de alto rendimiento para microorganismos industriales. Consiste en construir una biblioteca mutante mediante mutagénesis ARTP, realizar cribado positivo de gotas con microfluidica automatizada y, posteriormente, verificar los resultados. La fiabilidad del flujo de trabajo se validó mediante el cribado de cepas de B. coagulans de alto rendimiento.

Cribado de alto rendimiento de mutantes de Bacillus coagulans hiperproductores de ácido L-láctico utilizando una plataforma microfluídica automatizada de gotas

Aprende a optimizar biosensores codificados genéticamente mediante automatización y diseño de experimentos. Este protocolo integra técnicas automatizadas para generar bibliotecas genéticas y seleccionar componentes óptimos.

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