Name: התאמה אישית של אספרגילוס ניזר מורפולוגיה באמצעות תוספת של חלקיקי טלק מיקרו (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-03-15T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 51 s
Description: למד שיטה ליצירה ואפיון מורפולוגיה של Aspergillus niger באמצעות חלקיקי טלק מיקרו. השיטה מאפשרת מתאם מתמטי בין צורת הפטרייה לפרודוקטיביות בתעשיית הביוטכנולוגיה.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

החוקרים בתודה להכיר תמיכה כספית הניתנת על ידי קרן המחקר הגרמנית (DFG) באמצעות מחקר משותף במרכז SFB 578 &quot;מאת ג&#39;ין למוצר&quot; על אוניברסיטת Technische בראונשווייג, גרמניה.

<ol><li>Wucherpfennig, T., et al. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWucherpfennig%2C+T+%22Advances+in+Applied+Microbiology%22">Advances in Applied Microbiology</a>. 72, Academic Press. 89-136 (2010).</li>
<li>Driouch, H., Hänsch, R., Wucherpfennig, T., Krull, R., Wittmann, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improved+enzyme+production+by+bio-pellets+of+Aspergillus+niger%3A+Targeted+morphology+engineering+using+titanate+microparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnology+and+Bioengineering%22%5BJournal%5D)">Improved enzyme production by bio-pellets of Aspergillus niger: Targeted morphology engineering using titanate microparticles.</a> Biotechnology and Bioengineering. 109, 462-471 (2012).</li>
<li>Driouch, H., Roth, A., Dersch, P., Wittmann, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimized+bioprocess+for+production+of+fructofuranosidase+by+recombinant+Aspergillus+niger%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Microbiology+and+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">Optimized bioprocess for production of fructofuranosidase by recombinant Aspergillus niger.</a> Applied Microbiology and Biotechnology. 87, 2011-2024 (2010).</li>
<li>Driouch, H., Roth, A., Dersch, P., Wittmann, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Filamentous+fungi+in+good+shape%3A+Microparticles+for+tailor-made+fungal+morphology+and+enhanced+enzyme+production%5BTitle%5D)+AND+%22Bioengineered+Bugs%22%5BJournal%5D)">Filamentous fungi in good shape: Microparticles for tailor-made fungal morphology and enhanced enzyme production.</a> Bioengineered Bugs. 2, 100-104 (2011).</li>
<li>Driouch, H., Sommer, B., Wittmann, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Morphology+engineering+of+Aspergillus+niger+for+improved+enzyme+production%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnology+and+Bioengineering%22%5BJournal%5D)">Morphology engineering of Aspergillus niger for improved enzyme production.</a> Biotechnology and Bioengineering. 105, 1058-1068 (2010).</li>
<li>Kaup, B. -A., Ehrich, K., Pescheck, M., Schrader, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microparticle-enhanced+cultivation+of+filamentous+microorganisms%3A+Increased+chloroperoxidase+formation+by+Caldariomyces+fumago+as+an+example%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnology+and+Bioengineering%22%5BJournal%5D)">Microparticle-enhanced cultivation of filamentous microorganisms: Increased chloroperoxidase formation by Caldariomyces fumago as an example.</a> Biotechnology and Bioengineering. 99, 491-498 (2008).</li>
<li>Hirayama, M., Sumi, N., Hidaka, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Purification+and+characterization+of+a+fructooligosaccharide-producing+beta-fructofuranosidase+from+Aspergillus+niger+ATCC+20611%5BTitle%5D)+AND+%22Agricultural+and+Biological+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Purification and characterization of a fructooligosaccharide-producing beta-fructofuranosidase from Aspergillus niger ATCC 20611.</a> Agricultural and Biological Chemistry. 53, 667-673 (2006).</li>
<li>Rajoka, M. I., Yasmeen, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improved+productivity+of+beta-fructofuranosidase+by+a+derepressed+mutant+of+Aspergillus+niger+form+conventional+and+non-conventional+substrates%5BTitle%5D)+AND+%22World+Journal+of+Microbiology+and+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">Improved productivity of beta-fructofuranosidase by a derepressed mutant of Aspergillus niger form conventional and non-conventional substrates.</a> World Journal of Microbiology and Biotechnology. 21, 471-478 (2005).</li>
<li>Zuccaro, A., GÃ¶tze, S., Kneip, S., Dersch, P., Seibel, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tailor-made+fructooligosaccharides+by+a+combination+of+substrate+and+genetic+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22ChemBioChem%22%5BJournal%5D)">Tailor-made fructooligosaccharides by a combination of substrate and genetic engineering.</a> ChemBioChem. 9, 143-149 (2008).</li>
<li>Huggett, A. S. G., Nixon, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+glucose+oxidase%2C+peroxidase%2C+and+o-dianisidin+in+determination+of+blood+and+urinary+glucose%5BTitle%5D)+AND+%22The+Lancet%22%5BJournal%5D)">Use of glucose oxidase, peroxidase, and o-dianisidin in determination of blood and urinary glucose.</a> The Lancet. , 270-368 (1957).</li>
<li>Wucherpfenning, T., Hestler, T., Krull, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Morphology+engineering+-+Osmolality+and+its+effect+on+Aspergillus+niger+morphology+and+productivity%5BTitle%5D)+AND+%22Microb.+Cell+Fact%22%5BJournal%5D)">Morphology engineering - Osmolality and its effect on Aspergillus niger morphology and productivity.</a> Microb. Cell Fact. 10, (2011).</li>
<li>Rasband, W. S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aRasband%2C+WS+%22ImageJ%22">ImageJ</a>. , National Institutes of Health. Bethesda, Maryland, USA. (1997).</li>
<li>Papagianni, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantification+of+the+fractal+nature+of+mycelial+aggregation+in+Aspergillus+niger+submerged+cultures%5BTitle%5D)+AND+%22Microbial+Cell+Factories%22%5BJournal%5D)">Quantification of the fractal nature of mycelial aggregation in Aspergillus niger submerged cultures.</a> Microbial Cell Factories. 5, 5(2006).</li>
</ol>

אין לי מה לחשוף.

שינוי של מורפולוגיה פטרייתי כבר עניין בביוטכנולוגיה מאז עשרות שנים. מחקרים שונים ניסו לשנות פרמטרים של התהליך נבחרה כגון ערך ה-pH, כניסת חשמל, טמפרטורה, חומרי מזון בינוני או ריכוז הבידוד 1, אבל סובלים שליטה מדויקת למדי שלם של מורפולוגיה, עלויות האנרגיה הגבוהות, אפקטים עיכוב או חוסר יציבות המוצר, לעומת זאת, תוספת של חלקיקי מיקרו מאפשר הנדסה מדויקת של מורפולוגיה פטרייתי דרך וריאציה מכויל של גודל החלקיקים וריכוז. זה פותח אפשרויות חדשות לשימוש חלקיקי מיקרו לצורך מיטוב לעיצוב תפורים המורפולוגיה לייצור גבוה הייצור הביוטכנולוגי עם א &#39; ניז&#39;ר ​​ו פילמנטיות מיקרואורגניזמים אחרים. ניתוח תמונה דיגיטלית היא שיטה לשחזור קל לאפיין את המורפולוגיה מאקרו פטרייתי. עם זאת, מגוון רחב של פרמטרים המאפיינים, גודל, צורה השטחטר של מבנים מורפולוגיים המתואר בספרות עושה הערכה מהירה של מורפולוגיה פטרייתי מסובך. מספר מורפולוגיה הציג כשילוב של הפרמטרים הרלוונטיים, ימנע חוסר זה והוא יכול לשמש לא רק אפיון מקיף של מבנים מורפולוגיים, אלא גם קשר מתמטי ישיר עם פרודוקטיביות. זה שוב הופך את הערכת היעילות של מורפולוגיה נתון ולכן התאמה אישית של המורפולוגיה של התהליך צריך האפשר. משתמש מספר מורפולוגיה, ניתן להבחין בין גלולה שונים מורפולוגיות גוש 4.5. להמשך פיתוח של מספר מורפולוגיה תמורת מימד פרקטלית נראה מבטיח. מימד פרקטלית נותנת מדידה מורכבות ומסה מילוי המאפיינים של האובייקט 13 והוא predestinated ולכן לאפיון הוליסטי של מורפולוגיה mycelial. CReation המורפולוגיה גבוהה mycelial לייצור, לעומת זאת, עלול לגרום בעיות עם הביצועים תהליך במיוחד לגידול בקנה מידה גדול, כי צורת הגידול mycelial הוכח בעבר להפגין הרבה יותר מרק viscosities תרבות 2. זה מוביל בעיות עם מעבר חום ומסה היווצרות של מים עומדים באזורים שאינם מעורבים, אשר דורשים תשומת חשמל גבוה ולעשות טיפוח יקר יותר להפעיל 1. לכן הקשר בין המורפולוגיה פטריות מרק צמיגות התרבות יש לשקול בעת שינוי המורפולוגיה להיות משולב בדגמים נוספים.

התאמה אישית של אספרגילוס ניז&#39;ר מורפולוגיה באמצעות תוספת של חלקיקי טלק מיקרו

Customization of Aspergillus niger Morphology Through Addition of Talc Micro Particles

א פטריות פילמנטיות ניז&#39;ר ​​היא זן שימוש נרחב במגוון רחב של תהליכים תעשייתיים, החל מזון כדי תעשיית התרופות. אחד המאפיינים המסקרנים ביותר ובלתי נשלט לעתים קרובות של אורגניזם זה פילמנטיות הוא מורפולוגיה המורכב שלה. זה נע בין כדורי כדוריים צפופים כדי mycelia צמיגה (איור 1). פרמטרים שונים בתהליך וחומרי גלם ידועים להשפיע מורפולוגיה פטרייתי 1. מאז התפוקה האופטימלי וקושרת חזק עם צורה מורפולוגית ספציפית, מורפולוגיה פטרייתי לעיתים קרובות מהווה את צוואר הבקבוק של פריון הייצור התעשייתי. גישה קדימה אלגנטי ישר לשלוט במדויק צורה מורפולוגית הוא תוספת של מיקרו חלקיקים אורגניים מסיסים (כמו מגנזיום סיליקט להזרקה, אלומיניום אוקסיד או תחמוצת טיטניום סיליקט) עד בינוני תרבות תרומה ייצור האנזים גדל 2-6. מאז יש obvious קשר בין המורפולוגיה החלקיקים מיקרו תלוי ייצור האנזים רצוי מתמטית לקשר את הפרודוקטיביות ואת המראה הצורני. לכן תיאור כמותי מורפולוגי מדויק הוליסטית ממוקדת. לכן, אנו מציגים שיטה להפקת ולאפיין מיקרו תלויים החלקיקים מבנים מורפולוגיים, כדי לקשר בין המורפולוגיה פטרייתי עם פרודוקטיביות (איור 1) אשר ככל הנראה תורם להבנה טובה יותר של המורפוגנזה של מיקרואורגניזמים פילמנטיות. א זן רקומביננטי ניז&#39;ר ​​SKAn1015 מעובדת במשך 72 שעות ב L 3 עוררה bioreactor הטנק. על ידי תוספת של חלקיקי טלק מיקרו בריכוז של 1 גר &#39;/ ל&#39;, 3 גר &#39;/ ל&#39; ו - 10 גר &#39;/ ל&#39; לפני חיסון מגוון רחב של מבנים מורפולוגיים נוצר reproducibly. דגימות סטריליות נלקחים לאחר 24 שעות, 48 ו 72 לקביעת ההתקדמות הצמיחה והפעילות של האנזים מיוצר.המוצר שנוצר הוא אנזים גבוהה ערך β-fructofuranosidase, biocatalyst חשוב ליצירת ניאו הסוכר במזון או תעשיית התרופות, אשר מזרז בין היתר את התגובה של סוכרוז לגלוקוז 7-9. לכן, כימות של גלוקוז לאחר הוספת סוכרוז מרמז כמות fructofuranosidase-β מיוצר. כימות גלוקוז נעשה על ידי אלוהים / POD-Assay 10, אשר שונה לניתוח תפוקה גבוהה ב 96-גם מיקרו צלחות titer. מורפולוגיה פטרייתי לאחר 72 שעות נבדק על ידי מיקרוסקופ ומאופיינת על ידי ניתוח תמונה דיגיטלית. בעשותו כן, צורת החלקיקים גורמי המאקרו מורפולוגיה פטרייתי כמו בקוטר של Feret, באזור המוקרן, המערכת, המעגליות, יחס גובה, und מוצקות עגלגלות מחושבים עם התמונה קוד פתוח לעיבוד תוכנית ImageJ. הפרמטרים הרלוונטיים משולבים למספר מורפולוגיה מימדים (Mn) 11, המאפשרת אפיון מקיף שלפטרייתי המורפולוגיה. קשר הדוק של מספר מורפולוגיה ופריון מודגשים על ידי רגרסיה מתמטית.

שיטה בדיוק להפיק באופן מקיף לאפיין המורפולוגיה של פטריות פילמנטיות<em&gt; אספרגילוס ניז&#39;ר</em&gt; מתוארת, המאפשר קשר מתמטי של המראה הצורני ואת הפרודוקטיביות.

הפטרייה Filamentous fungus מסוג *A. niger* היא זן הנמצא בשימוש נרחב במגוון רחב של תהליכים תעשייתיים, מתעשיית המזון ועד לתעשייה הפרמצבטית. אחד מה...

שיטה זו מייצרת ומאפיינת מבנים מורפולוגיים של הפטרייה Filamentous fungus, בשם Aspergillus niger, התלויים במיקרו-חלקיקים, וזאת כדי לבחון את המתאם בין המורפולוגיה הפטרייתית לבין הפרודוקטיביות. גדלו Aspergillus niger עם או ללא מיקרו-חלקיקים בביוראקטור מסוג מיכל ערבוב בנפח של 3 liters למשך 72 שעות כדי לחשב את הפרודוקטיביות הספציפית. קחו דגימות בנקודות זמן מוגדרות וקבעו את המסה הביולוגית, המשקל היבש ואת פעילות ה-beta-fructosidase.לאחר 72 שעות, בחנו את המורפולוגיה הפטרייתית באמצעות מיקרוסקופיה ואפיינו אותה באמצעות ניתוח תמונות דיגיטלי. לאחר מכן, שלבו פרמטרים רלוונטיים של ניתוח התמונה למספר מורפולוגי המתאם מתמטית לפרודוקטיביות הספציפית. בסופו של דבר, שיטה זו יכולה להפיק באופן מדויק ולאפיין באופן מקיף את המורפולוגיה של *Aspergillus niger* להבנה טובה יותר של המורפוגנזה של מיקרואורגניזמים filaments.Aspergillus niger מהווה סוס עבודה תעשייתי חשוב בביוטכנולוגיה כבר עשורים רבים. אחת התכונות המרתקות והבלתי נשלטות ביותר של A. niger ומינים דומים היא המורפולוגיה המורכבת שלהם, הנעה בין גושי פלטים (pellets) כדוריים ודחוסים לבין מיצליום צמיגי, בהתאם לתנאי התרבית. היתרון המרכזי של הפרוצדורה שלנו הוא שבאמצעות הוספת מיקרו-חלקיקים, אנו יכולים כעת להתאים באופן ספציפי את המורפולוגיה הפטרייתית לצרכי התהליך.עד כה, לא תוארה שום שיטה אחרת להתאמה אישית כזו של מורפולוגיה פטרייתית. שיטה זו יכולה לסייע במתן מענה לשאלות מפתח בנוגע לגידול של מיקרואורגניזמים פילמנטריים. זאת מכיוון שעבור יישומים תעשייתיים, חיוני לשלוט במורפולוגיה הפטרייתית וכן להבחין בין מורפולוגיה פטרייתית בעלת תפוקה גבוהה לזו בעלת תפוקה נמוכה.הפרוטוקול שלנו מספק את האמצעים להתאמה אישית ואפיון רצויים של מורפולוגיה פטרייתית. למרות ששיטה זו יכולה לספק תובנות לגבי המורפולוגיה של *Aspergillus niger*, ניתן ליישמה גם על מיקרואורגניזמים חוטיים אחרים, כגון זני *Penicillium* או *Streptomyces*. הכינו ארבעה ביו-ריאקטורים לתרביות סטריליות כפי שמפורט בפרוטוקול הנלווה.טקסט המבוסס על הוספת מיקרו-חלקיקים, גידול של aspergillus Niger בעל מורפולוגיות שונות. לאחר 72 שעות, העבירו 50 מיליליטר של דגימות ממרק התרבית לשפופרת פלקון (Falcon tube).יש לדגום דגימות ביומסה לפחות בשכפולים לאחר ייבוש בדסיקטור; שקלו מסנן תאית באמצעות מאזניים מיקרוסקופיים. הניחו את המסנן במשפך בוכנר המחובר למשאבת ואקום מסוג jet water, סננו 10 milliliters של דגימה ולאחריהם 10 milliliters של מים דה-יוניים כדי להסיר תרכובות מהמצע, וקמטו את המסנן פעם אחת במרכזו.הניחו את המסנן בתוך צלחת פטרי מזכוכית והכניסו למייבש תאים עד להשגת משקל קבוע. העבירו את המסנן למייבש (desiccator) והמתינו לקירור. לאחר מכן, מדדו את המשקל.חשבו את משקל היבש של הביומסה לליטר באמצעות חישוב המשקל, הפרש המשקלים של המסננים, וחלוקה עוקבת בנפח הדגימה עבור בדיקות האנזימים גלוקוז אוקסידאז ופרוקסידאז. שמרו את הדגימות על קרח באמצעות העברה במזרק, 1.5 milliliters. סינונו של תרחיף התרבית דרך מסנן צלולוז אצטט אל תוך מבחנת תגובה לצורך ביצוע בדיקת beta fructo SASE.על מנת להבטיח הצלחה ודיוק סטטיסטי, נבצע את הבדיקה בשלוש חזרות לכל דגימה. לתחילת הבדיקה, העבירו 20 µL מהדגימה למבחנה. כדי לשלוט על פירוק הסוכרוז לגלוקוז התלוי ב-pH ובטמפרטורה, השתמשו ב-20 µL של מים דה-יוניים במקום ב-20 µL מהדגימה. כמו כן, הכינו עבור כל דגימה בקרת שלילה לבדיקת שאריות גלוקוז במצע התרבית.20 µL של דגימה שעברה דה-אקטיבציה בחום. כדי להתחיל את התגובה של סוכרוז לגלוקוז, הוסף 200 µL של תמיסת סוכרוז בריכוז 1.65 M. ב-pH 5.4 ל-20 µL דגימה, דגור את כל מבחנות התגובה בבלוק חימום בטמפרטורה של 40 °C למשך 20 דקות. עצור את התגובה על ידי חימום ב-95 °C למשך 10 דקות, לאחר קירור של המבחנות על קרח.סבב את הדגימות בצנטריפוגה בעת הצורך, ומיהל אותן עבור הבדיקה כך שהבליעה הנמדדת תהיה בטווח הערכים המכויל. כעת, עבור כל תגובה, הוסף שני מיקרוליטרים של דגימה לתוך פלטת מיקרוטיטר. בצע את מדידות הדגימות בשלוש חזרות.הכינו בנוסף עקומת סטנדרט עבור 10 תמיסות גלוקוז בריכוזים הנעים בין 1 millimolar ל-15 millimolar. עבור כיול נקודת האפס, השתמשו ב-2 µL של מים דה-יוניים. לאחר מכן, הוסיפו לכל אחת 200 µL של תמיסת הראגנט.יש להדגיר למשך 10 דקות בטמפרטורת החדר. יש למדוד את הבליעה באורך גל של 450 ננומטר באמצעות קורא מיקרופלט (Microplate reader) מדגם sunrise בעל 96 בארות ותוכנת שליפת הנתונים Magellan. פתחו את תרשים התוצאות בגיליון אלקטרוני והבניו קו כיול של עקומת סטנדרט.חשבו את הפעילות עבור כל דגימה. לאחר מכן, חשבו את פעילות ה-beta fructosidase על ידי חיסור ערכי הביקורת השלילית המתאימה מפעילות הדגימה. לבסוף, חשבו את הפרודוקטיביות הסגולית על ידי שקלול משקל היובש של הביומסה ופעילות ה-beta fructosidase.העבירו שלושה מיליליטרים של תרחיף תרבית לצלחת פטרי מפלסטיק ודללו באמצעות תמיסת סודיום כלוריד פיזיולוגית כדי להפריד בין המבנים המורפולוגיים. לאיכות התמונות המיקרוסקופיות יש חשיבות יוצאת דופן. לצורך ניתוח התמונות העוקב, יש לנקוט משנה זהירות במהלך שלב הדילול.מקמו את צלחת הפטרי תחת מיקרוסקופ הכולל מצלמה מובנית. רכשו ושמרו כ-100 תמונות של מבנים מורפולוגיים לכל דגימה, תוך הבטחה שלפחות אובייקט אחד מצולם במלואו בכל תמונה. המשיכו באופן זה עם צלחות המכילות דגימות מכורים שונים, ורכשו תמונות חדשות בכל פעם.שימו לב לצורות הגדילה המורפולוגיות השונות של דגימות מראקטורים שונים שגודלו עם כמויות משתנות של אבקת טלק שהוספה. לאחר מכן, פתחו את כל התמונות של אותה דגימה בתוכנת עיבוד התמונות Image J. באמצעות כלי העיבוד (process tool), הפכו את התמונה לבינארית.המיר את התמונות לשחור ולבן כדי להחיל את הפקודה על סדרה שלמה של תמונות. השתמש כעת בקוד מאקרו, פתח אחת התמונות המכילה סרגל כיול (scale bar). העבר קו ישר על פני סרגל הכיול כדי לקבוע את מספר הפיקסלים המתאימים ל-2000 microns.בחר בכלי הניתוח (analyze tool), הגדר את המדידה ובחר את גורמי הצורה (shape factors), ה-ferrets, הקוטר, השטח וההיקף. השתמש בקוד מאקרו כדי לעבד סדרה של תמונות. כעת פתח את גיליון הנתונים המציג את תוצאות ערכי גורמי הצורה.עבור כל תמונה, חשבו מספר מורפולוגיה עבור כל אחת מהתמונות של דגימה אחת. חשבו את ערך הממוצע של מספר המורפולוגיה. השתמשו בתוכנה לגרפים וניתוח נתונים כדי לשרטט את מספר המורפולוגיה אל מול הפרודוקטיביות הספציפית.קבע את הקשר המתמטי באמצעות רגרסיה מתמטית על ידי הוספה של ריכוזים עולים של מיקרו-חלקיקי טלק. שמונה Niger SKAN 10 15. המורפולוגיה משתנה ממורפולוגיית גרגר (pellet) אמיתית למורפולוגיה מפוזרת או אפילו מורפולוגיית my, שכן מורפולוגיית גרגר צפויה תחת תנאים סטנדרטיים.מעניין לציין כי מורפולוגיה מיצלית נוצרת על ידי תוספת של 10 גרם לליטר של מיקרו-חלקיקי טלק למצע. במקביל, פעילות ה-Beto Fructo tase עולה פי שלושה בקירוב; תוספת של גרם אחד או שלושה גרם לליטר של אבקת טלק מובילה למורפולוגיה מפוזרת עם פעילות פרוקטוז כפולה, על פי פרמטרים שנקבעו באמצעות ניתוח תמונה אוטומטי. ניתן לתאר באופן מקיף את המורפולוגיה התלויה במיקרו-חלקיקים באמצעות מורפולוגיה.שימו לב כי עבור חלקיקים אלה, פלטים עגולים ובעלי פני שטח חלקים יופיעו בתמונות מיקרוסקופיות כמעגלים מושלמים. למספר המורפולוגיה יש ערך השואף לאחד בתנאי סטנדרט. המורפולוגיה בריאקטור 1 מראה מספר מורפולוגיה של כ-0.8.המורפולוגיה בריאקטור ארבע עם 10 גרם לליטר. אבקת טלק מאופיינת במספר מורפולוגיה סביב 0.1. מספר המורפולוגיה עבור ריאקטורים שתיים ושלוש, עם ריכוזי אבקת טלק של גרם אחד ושלושה גרם לליטר, נע בין שני הקצוות הללו ומעיד על מורפולוגיה מפוזרת.מאחר שהמורפולוגיה התלויה במיקרו-חלקיקים קשורה קשר הדוק לפרודוקטיביות של beta fructose cytes, קיים מתאם מתמטי טוב בין המורפולוגיה, המספר והפרודוקטיביות לאחר פיתוחן. טכניקה זו סללה את הדרך לחוקרים בתחום הביוטכנולוגיה להעמיק במחקר של מורפולוגיה פטרייתית, ובמיוחד בקשר שלה לפרודוקטיביות. בעקבות הליך זה של יצירה מפורטת של סוגי הכלאות פטרייתיות מורפולוגיות ספציפיות, ניתן לבחון היבטים חשובים אחרים של גידול מיקרואורגניזמים פילמנטריים.מורפולוגיה מיצלית, למשל, ידועה כבעלת צמיגות גבוהה בהרבה ממורפולוגיה של פלטה. לפיכך, הפרודוקטיביות הכוללת של התהליך נפגעת עקב בעיות בטיהור המוצר המבוקש. מספר המורפולוגיה שלנו יעזור בביסוס מודלים הנוגעים לתרבית, לטופולוגיה, וירחיב את הבנתנו לגבי מורפולוגיה פטרייתית באופן כללי.

customization-aspergillus-niger-morphology-through-addition-talc

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

אימונולוגיה וזיהומים

Cryo אלקטרונים מיקרוסקופים, או סורק (SEM) או הילוכים (TEM), נמצא בשימוש נרחב לאפיון של דגימות ביולוגיות או חומרים אחרים עם תכולת מים גבוהה 1. SEM / אלומת יונים ממוקדת (FIB) משמשת לזיהוי תכונות של עניין בדגימות ולחלץ lamella להעברה לcryo-TEM דק, אלקטרונים שקופים.

Cryo-אלקטרון מתכוון בהכנה מיקרוסקופית דגימה של אלומת יונים ממוקדת

בעיות בעיבוד דגימות ביולוגיות לתצפית מיקרוסקופ אלקטרונים סורק כוללות קריסת תאים, טיפול בדגימות ממיקרו-סביבות רטובות והרס תאים. פרוטוקולים בעלות נמוכה ומהירים יחסית המתאימים להכנת דגימות מאתגרות כגון מריסטמים פרחוניים, ציסטות אומיצט ופטריות (Agaricales) נאספים ומפורטים כאן.

מיקרוסקופ אלקטרוני סורק הפרוטוקולים (SEM) עבור בעייתי הצמח, Oomycete, וכן דוגמאות פטרייתיים

כאן אנו מציגים פרוטוקול לנתח אספרגילוס flavus צמיחה וייצור aflatoxin ב תירס גרעינים ביטוי של חלבונים נגד פטריות.  באמצעות זן GFP-לבטא flavus א לנו פיקוח זיהום או התפשטות הפטרייה ב גרעינים בוגרת בזמן אמת. וזמינותו היא מהירה, אמינה, לשחזור.

עיכוב של צמיחה אספרגילוס flavus Aflatoxin ייצור הטרנסגניים תירס לבטא מעכב α-עמילאז מן Lablab purpureus ל'

Class 1 deacetylases ההיסטון (hdacs) כמו rpda השיגו חשיבות כמטרות פוטנציאליות לטיפול בזיהומים פטרייתיים. כאן אנו מציגים פרוטוקול עבור העשרת הספציפי של ברז מתויג RpdA בשילוב עם שיטת הפעילות HDAC המאפשר בדיקות היעילות של מבחנה של האבן מעכבי deאצטקלז.

צעד אחד העשרת הברז-Tagged הידסטון Deאצטקלז של פטריה Filamentous מנידוס מינידוס לפעילות אנזימטית

כאן, אנו מציגים פרוטוקולי עיבוד מפורטים לדימות דגימות רקמה עדינה באמצעות סריקת מיקרוסקופ אלקטרוני (SEM). שלוש שיטות עיבוד שונות, כלומר, האודיאתיל disilazana (HMDS) ייבוש כימי, ייבוש אוויר פשוט, וייבוש נקודה קריטית מתוארים להכנת קליפות בביצה נוקשה, עוברים בשלבים התפתחותיים מוקדם, ותרבויות פטרייתי בהתאמה.

עיבוד העובר, קליפת ביצה, ופטרייתי תרבות לסריקת מיקרוסקופ אלקטרוני

פרוטוקול זה מתאר מודל זיהום אספרגילוס בזחלים זברה. נבגי אספרגילוס הם microinjected לתוך hindbrain של זחלים, טיפול כימי משמש כדי לגרום לדיכוי המערכת החיסונית. התקדמות הזיהום מנוטרת באמצעות מערך הדמיה יומי כדי לפקח על צמיחה פטרייתית ותגובות חיסוניות, כמו גם ספירה של נבגים חיים על ידי ציפוי יחידה יוצר מושבה.

זיהום זחלי זברה עם נבגי אספרגילוס לניתוח אינטראקציות מארח-פתוגן

מערכת עריכת הגנום CRISPR-Cas9 היא עורכת גנום קלה לשימוש ששימשה למינים מודלים ולא דגם. כאן אנו מציגים גרסה מבוססת חלבון של מערכת זו ששימשה להכנסת קודון עצירה מוקדמת לגן הזדווגות של פטריית אסקומיסט לא מודלית.

CRISPR-Cas9-מתווכת עריכת גנום ב- Ascomycete ההאנטילה אומנסיס נימה

פרוטוקול זה הוא שיטה יעילה ומהירה של culturing שמרים ואת התבנית Aspergillus fumigatus מקבוצות גדולות של דגימות קרקע תוך 7 ימים בלבד. ניתן לשנות את השיטות בקלות כך שיתאימו למגוון של מדיות דגירה וטמפרטורות לפי הצורך לניסויים.

בידוד של שמרים ועובשים הניתנים לעיבוד מאדמות כדי לחקור את מבנה האוכלוסייה הפטרייתית

פרוטוקול זה נועד לספק נהלים מפורטים לאיסוף, תיקון ותחזוקה של דגימות צמחים מיקוהטרוטרופיים, תוך יישום טכניקות מיקרוסקופיה שונות כגון מיקרוסקופיית אלקטרונים סורקת והולכה, מיקרוסקופיית אור, קונפוקלית ופלואורסצנטית כדי לחקור התיישבות פטרייתית ברקמות צמחים ובזרעים שנבטו בפטריות מיקוריזאליות.

טכניקות מיקרוסקופיה לפענוח התיישבות פטרייתית ברקמות צמחים מיקוהטרוטרופיים ונביטה סימביוטית של זרעים

במאמר זה אנו מתארים טכניקה פשוטה וזולה לחיסון והתבוננות בפטריות מיקוריזה ארבוסקולריות במערכות אוטוטרופיות סופר-סופגות מבוססות פולימרים.

חיסון והתבוננות בתרביות מיקוריזה ארבוסקולריות על מערכות אוטוטרופיות מבוססות פולימרים סופר-סופגים

פרוטוקול זה מציג שיטה מעשית המשתמשת ב-Methanocaldococcus jannaschii (MjsHSP16.5) כדוגמה לטיפול בהתפלגות חלקיקים לא אחידה באמצעות אופטימיזציה של הכנת הדגימה, ומספק התייחסות לחוקרים להבהיר ביעילות מבנים מקרומולקולריים באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים קריוגני (cryo-EM).

אופטימיזציה של הכנת דגימה למיקרוסקופ אלקטרונים קריוגני

למד שיטה ליצירה ואפיון מורפולוגיה של Aspergillus niger באמצעות חלקיקי טלק מיקרו. השיטה מאפשרת מתאם מתמטי בין צורת הפטרייה לפרודוקטיביות בתעשיית הביוטכנולוגיה.

התאמה אישית של אספרגילוס ניז'ר מורפולוגיה באמצעות תוספת של חלקיקי טלק מיקרו

גלה סרטונים נוספים