Name: 環境的に獲得した嫌気性微生物を培養するための In Situ 情報に基づく模擬培地フォーマットのセット (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-01-12T14:20:00.000+00:00
Duration: 7 min 56 s
Description: 学ぶ嫌気性微生物の培養法。改良ハンガリー法を用いて、環境由来の難培養微生物を効率的に培養する技術を習得できます。微生物暗黒物質の解明に貢献します。

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

著者は、長年にわたってこれらの手法に影響を与え、進化させてきた情報とメンターシップの系譜を認めたいと思います。元大学院生、ポスドク、そして現在の教授であるハミルトン・ブレーム博士は、無酸素技術を教えるために時間を割いてくださったマイク・アダムス博士、ゲルティ・シュット博士、ジム・エルキンス博士、ミルチャ・ポダール博士、デュアン・モーザー博士、ブライアン・ヘドランド博士に感謝の意を表しています。ネイチャー・コンサーバンシーとアメリカン・リバーズは、それぞれ助成金G21-026-CON-PとAR-CE21GOS373を通じてこの作業を支援しました。この論文で表明された意見、調査結果、結論、または推奨事項は著者のものであり、必ずしもネイチャーコンサーバンシーまたはアメリカンリバーズの見解を反映しているわけではありません。この研究は、SIU Advanced Energy Instituteからの助成金によって支援されており、SIU Advanced Energy Instituteは、Advanced Energy Resource Boardを通じて授与された資金に感謝しています。NGSはLC Sciencesによって実施されました。

環境微生物培養のためのIn Situ模擬嫌気性法

<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>

著者らは、利益相反がないことを宣言しています。

このプロトコルの中生産セクション(セクション1)は、その構造をMillerとWolin17の修正されたHungate技術に負っており、その発行以来広く使用されています。この拡張されたプロトコルの実用性は、その記述的な性質と、微生物のその場での獲得との組み合わせから来ています。嫌気性細菌Thermoanaerosceptrum fracticalcis株DRI1318、Caldiatribacterium inferamans株SIUC1(アクセッション番号MT023787;原稿準備中)、およびAnaerothermus hephaestiの、環境情報に基づいた模擬培地を含む培養ボトルは、以下のin situで獲得した「微生物暗黒物質」の元メンバーの培養に成功していますSIUC3株(アクセッション番号MK618647;原稿準備中)、および嫌気性地下細菌の未特徴性株DRI14(アクセッション番号KR708540)。
<p class="jove_co...

ほとんどの微生物は培養されていないままです。これは、顕微鏡で観察された細胞間の大きな格差と、寒天プレートを使用して培養に成功した少数の微生物と対照的なことによって裏付けられています。ステイリーとコノプカは、この格差を「グレート・プレート・カウント・アノマリー」1と名付けました。推定された未解明の多様性は、いくつかの異なる環境からのランク存在量曲線に分布する多くの新しい属を示すメタゲノムおよびメタトランスクリプトームデータによって裏付けられています2。観察された(一般的には微生物群集のランダムショットガンシーケンシングによって)が培養されていない微生物は、「微生物暗黒物質」と呼ばれています3,4。
オミクスの時代において、微生物の培養は、ゲノムデータを十分に評価し、存在する遺伝子の機能/表現型を検証することが不可欠であり続けています。培養微生物のシーケンシングは、ショットガンメタゲノミクスや環境からのメタゲノムアセンブルゲノムなどの技術が許容できるほど間違いのないものになるまで、完全なゲノムを自信を持って取得する唯一の方法です5。培養微生物と組み合わせたゲノム評価は、「微生物暗黒物質」を理解するための強力な推論を提供します。「微生物暗黒物質」の多くのメンバーは、栄養素やその他の元素の循環や貴重な天然物の生産に影響を与え、生態系をサポートし、生態学的サービスを実行する重要な機能を果たしています。医学的には、現在市出されている医薬品の約半数は細菌由来の製品やその誘導体であり、未培養種のプロファイリングは将来の抗生物質を明らかにするのではないかと疑われています。この未熟な多数派に近づくためには、さまざまな培養方法を増やす必要があります6。「微生物暗黒物質」のメンバーの中で、嫌気性貧栄養微生物は大部分が過小報告されており、生態学的にも工業的にも貴重な生化学的経路を保持している可能性が高く7、培養の重要な標的となっています。しかし、嫌気性貧栄養微生物は、より長いインキュベーション時間、厳格な条件(例えば、特定の非標準in vitro 温度)、および特殊な培地レシピの使用により、好気性およびコピオトロフィック微生物よりも培養が困難です。
新しい嫌気性貧栄養微生物を含む「微生物暗黒物質」のメンバーを培養するための現在の開発技術は、私たちの理解を大幅に改善し、系統樹内のこれらの微生物の表現を増やしました。新規微生物を培養するための情報培地(すなわち、目的の微生物の知識を用いて得られた培地)を使用する現在の技術は、3つの異なる方法に分けることができます。最初の方法は、膜内に目的の微生物をすでに含んでいるin vitro増殖チャンバーに移すために、環境の個別のセクションを直接除去することを伴います。離散的なセクション(海水など)は、目的の微生物にその場で使用する地球化学的生息地を提供するように機能し、膜は細胞の移動を阻止します(目的の細胞は内部に残り、離散セクションとともに到着した外部の細胞は外に残ります)。標的微生物を自然の生息地に自然に利用できる化合物を含めることによって、そのような微生物を培養することができる8。2つ目の方法は、メタトランスクリプトミクスまたはゲノミクスを利用して代謝能力を解明し、標的培地設計のための狭い培養パラメータの手がかりを提供します。このアプローチは、環境外に特定の種類の微生物を濃縮するために使用できる生態生理学的プロファイルを提供します。培地の規定は、エンリッチメントの多様性を低下させるために標的微生物をサポートすると推定される、存在する同定された遺伝子に対応しています9,10。注意点として、ゲノム情報は遺伝子の発現を直接推測するものではありませんが、トランスクリプトーム情報は推測します。
第3の方法は、メディアをシミュレートせず、むしろ環境をメディアのソースとして直接使用する第1の方法とは異なり、環境情報とシミュレートされたメディアを包含します。この第3の方法は、対象微生物を含むフィールドサイトの地球化学の環境偵察を必要とします。この知識により、主要なコンポーネントと物理的パラメータが特定され、環境情報に基づいたシミュレートされた媒体が生成されます。次に、培地は、微生物含有堆積物または液体を環境から培地に直接注入します。この方法は、培養微生物学者が十分な量のソース環境(最初の方法に必要な)や適切なメタトランスクリプトームまたはゲノムデータ(2番目の方法に必要な)にアクセスできない場合に特に価値があります。
次のプロトコルは、3 番目の方法の例です。これは、関心のある環境から通知され、シミュレートすることを目的としています。現場で得られた異なる嫌気性微生物培養を標的とする3つのナイーブ培地レシピが、プロトコル内で並行して提示されています。表される3つの培養は、土壌由来の混合培養(以下、土壌混合培養)、ボアホール内を起源とする混合培養(以下、ボアホール混合培養)、ボアホール内を起源とする単離メタン生成物質(以下、ボアホール単離メタン生成物質)である。ここで紹介するメディアレシピの化合物の同一性と量は、入門ガイドとして意図されています。それらは、読者の環境や関心のある微生物に合わせてカスタマイズすることができ、奨励されています。

<table><tbody><tr><td>一般 材料</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>1 L ホウ珪酸ボトル</td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>1 mL スリップチップ付きシリンジ</td><td>フィッシャーサイエンティフィ</td><td></td><td></td></tr>ック <tr><td>10 mL ガラスピペット</td><td>フィッシャーサイエンティ</td><td></td><td></td></tr><tr>フィック<td>100 mL カルチャーボトル</td><td>フィッシャーサイエンティフ</td><td></td><td></td></tr><tr><td>20 mm ハンドクリンパー</td><td>フィッシャーサイエンティフ</td><td></td><td></td></tr><tr><td>23 G ニードル</td><td>フィッシャーサイエンティフ</td><td></td><td></td></tr><tr><td>500 mL ホウケイ酸ボトル</td><td>フィッシャーサイエンティフィ</td><td></td><td></td></tr>ック <tr><td>アルミシール</td><td>フィッシャーサイエンティフィック</td><td></td><td></td></tr><tr><td>カニューレ、長さ 31.5 cm</td><td>フィッシャーサイエンティフィ</td><td></td><td></td></tr>ック<tr><td>カニューレ、長さ 6 cm</td> フィ<td>ッシャーサイエンティック</td><td></td><td></td></tr><tr><td>コアラー</td><td>ギディングス・マシン・カンパニー&nbsp;</td><td></td><td>会社の部品から組み立てられた</td></tr><tr><td>ガスマニホールド</td><td>スウェージロック</td><td></td><td>多くの異なる部品から組み立て</td></tr><tr><td>られたライター</td><td>Lowe's</td><td></td><td></td></tr><tr><td>N2 ガス</td><td>エアガス</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ニトリル手袋</td><td>フィッシャーサイエンティフィ</td><td></td><td></td></tr>ック <tr><td>ラバーストッパー(GL45ボトル用)</td><td>グラスジェラートバウ OCHS</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ゴム栓(培養ボトル用)</td><td>エースガラス</td><td></td><td></td></tr><tr><td>攪拌ホットプレート</td><td>コーニング</td><td></td><td></td></tr><tr><td>微量ミネラル</td><td>ATCC</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ビタミン</td><td>ATCC</td><td></td><td></td></tr><tr><td><ストロング>バイオリアクター専用 素材</ストロング></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>#10 ゴム栓</td><td>エースガラス</td><td></td><td></td></tr><tr><td>#7 ラバーストッパー</td><td>Fisher Scientifc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>1 mL シリンジ(ルアーロックチップ付き</td>) <td>Fisher Scientifc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>1/4" ホースバーブボールバルブ</td><td>Amazon</td><td></td><td></td></tr><tr><td>10 mL シリンジ(ルアーロックチップ付き</td><td>) Fisher Scientifc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>3.5 L ホウケイ酸ボトル</td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>5/16" - 1/4" ホースバーブアダプターフィッティング</td><td>アマゾン</td><td></td><td></td></tr><tr><td>60 mL シリンジ ルアー ロック チップ付き</td><td>フィッシャー Scientifc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>8 L ホウケイ酸カーボーイ</td><td>アレン グラス</td><td></td><td></td></tr><tr><td>GL14 オープン トップ キャップ用角度付きホース コネクタ</td><td>エース グラス</td><td>7623-20</td><td></td></tr><tr><td>バルーン</td><td>パーティー シティ</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ホウケイ酸バイオリアクター</td><td>アレン サイエンティフィック グラス</td><td></td><td>ご要望に応じてカスタムメイド</td></tr><tr><td>ドリル</td><td>ロウズ</td><td></td><td></td></tr><tr><td>メス ルアー ロック アダプター カプラー</td><td>アマゾン</td><td></td><td></td></tr><tr><td>GL14 オープントップ キャップ</td><td>エース ガラス</td><td>7621-04</td><td></td></tr><tr><td>GL18 オープン トップ キャップ</td><td>エース ガラス</td><td>7621-08</td><td></td></tr><tr><td>GL45 オープン トップ キャップ</td><td>エース</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ガラス PTFE は GL14 オープン トップ キャップ エース用シリコン セプタム</td>に直面しました<td>ガラス</td><td>7625-06</td><td></td></tr><tr><td>PTFEはGL18オープントップキャップエー</td><td>スガラス</td><td>7625-07</td><td></td></tr><tr><td>リングスタンド</td><td>フィッシャーサイエンティフィック</td><td></td><td></td></tr><tr><td>リングスタンドチェーンクランプ</td><td>アマゾン</td><td></td><td></td></tr><tr><td>リングスタンド</td>クランプ<td>フィッシャーサイエンティフィック</td><td></td><td></td></tr><tr><td>シリコーンチューブ、1/4 "ID、1/2 "オド</td><td>グレインジャー55YG13</td><td></td><td></td></tr><tr><td>シリコンチューブ; 3/16" id, 3/8" od</td><td>グレインジャー</td><td></td><td></td></tr><tr><td>GL14オープントップキャップ用ストレートホースコネクター</td><td>Ace Glass</td><td>7623-22</td><td></td></tr><tr><td>三方活栓</td><td>Amazon</td><td></td><td></td></tr><tr><td>双方向活栓</td><td>Amazon 超</td><td></td><td></td></tr><tr><td>低流量可変流量ミニポンプ</td><td>VWR</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ウォーターバス</td><td>フィッシャーScientifc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>13-18 mm外径チューブ用ホワイトラバーセプタムエー</td>ス<td>ガラス</td><td>9096-49</td><td></td></tr><tr><td>ワイヤーLowe's</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>ジップタイ</td><td>Lowe's</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

環境的に獲得した嫌気性微生物を培養するための in situ 情報に基づく模擬培地フォーマットのセット

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

嫌気性微生物の培養依存研究は、方法論的能力にかかっています。これらの分析法は、嫌気性微生物に適した増殖条件(pHや炭素源など)を作成および維持すると同時に、人工環境を損なうことなくサンプルを抽出できるようにする必要があります。この目的のために、 その場 環境から情報を得てシミュレートする方法は、その環境から微生物を培養するのに非常に役立ちます。ここでは、摂動を最小限に抑えた嫌気性サンプルの収集に重点を置いた、陸表および地下微生物を培養するための in situ 情報に基づいたシミュレーション嫌気性法の概要を説明します。このプロトコルはカスタマイズ可能な嫌気性液体媒体の生産、および嫌気性微生物の環境の獲得そして 生体外で の成長を詳述する。このプロトコルは、堆積物の環境シミュレーションに使用される嫌気性バイオリアクターの重要なコンポーネントと、環境的に取得された培養物の嫌気性液体媒体もカバーしています。バイオリアクターの寿命にわたって維持されたマイクロバイオームから得られた予備的な次世代シーケンシングデータを含め、実験的な炭素源に応じて活性培養物が動的に調整されました。

本稿では、本明細書に記載のボアホール混合培地調製方法およびバイオリアクターセットアップ方法を用いたバイオリアクター試験の結果を示す。ボアホール混合培地は、酸化水熱溶解(OHD)で処理したトウモロコシの穂軸のスラリーを炭素源として含有するように改質した13,14。改変したボアホール混合培地を、0.4 mL/分の速度で 44 日間バイオリアクターにポンプで送液しました。23日目には、米国ネバダ州デスバレー地域にあるボアホールBLM-1から調達した接種物が追加された15。バイオリアクターからの液体サンプルは、1、8、15、22、23(接種後)、30、37、および44日目にサンプリングキャッチボトルに収集されました。
接種培養物(および接種前のオートクレーブで生き残ったバイオリアクター堆積物の住人)の一般的な状態を追跡するために、バイオリアクター液体サンプルを直接細胞カウントで観察しました。サンプリングした液体の直接細胞カウン...

この論文の焦点は、環境から獲得した気難しい嫌気性微生物の培地を作るためのベストプラクティスを詳述することです。これらの方法は、嫌気性培養の管理に役立ち、とらえどころのない未培養微生物である「微生物暗黒物質」の増殖をサポートするために適用できます。

環境的に獲得した嫌気性微生物を培養するための In Situ 情報に基づく模擬培地フォーマットのセット

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

私たちの研究は、陸表および地下の微生物に焦点を当て、それらを培養し、そのゲノムと表現型を調べます。特に注目されているのは、地下深部や特定の湿地など、よくわかっていない環境の微生物です。私たちが培養する微生物のほとんどは嫌気性であるため、培養プロセスは一般的に、より一般的に使用される好気性微生物のプロセスよりも多くの時間と注意を必要とします。嫌気性培地調製の視聴覚プレゼンテーションが、この技術に不慣れな研究者が比較的迅速かつ簡単にそれを学ぶのに役立つことを願っています。この培地調製は、MillerとWolinの修正されたHungate技術に基づいています。潔癖な微生物の培養は面倒で問題があります。それらを成長させるためのより多くのツールを持つことは、科学界にとって非常に歓迎すべきことです。今後の研究は、現在研究が進んでいない陸域微生物の研究とほぼ同じものになるだろう。発見し、研究すべき新しい微生物はまだたくさんあります。

a-set-situ-informed-simulated-medium-formats-for-culturing

Research

JoVE Journal

Environment

環境

クロストリジウム·ディフィシルは、厳密な嫌気性菌で、抗生物質関連下痢（AAD）を引き起こす病原性細菌である。ここで、単離培養し、Cを維持するための方法ディフィシル栄養細胞と芽胞が記載されている。これらの技術は、最適C.ための適切な条件を確実にするために定期的なメンテナンスを必要とする、嫌気性チャンバーを必要とディフィシル栽培。...

培養およびメンテナンス<em&gt;クロストリジウム·ディフィシル</em&gt;嫌気性環境での

酸素曝露時に嫌気性生物が成長できないため、嫌気性培養技術の利用が不可欠です。ここでは、培養製剤からガス、揮発性脂肪酸定量にバイオガスプラント由来の混合培養物を培養する簡単かつ効果的な方法を示す。...

厳密嫌気性/無酸素条件下での微生物の培養のための培地製剤

このプロトコルは、クリーンルーム環境で微生物のバイオバーデンを最小限に抑えるためのベストプラクティスを要約し、環境モニタリング、プロセスモニタリング、製品無菌試験などの戦略が含まれています。これは、現在の適正組織慣行基準および現在の適正製造基準を満たす必要がある製造および試験施設に関連しています。...

クリーンルーム環境と細胞療法のための微生物制御およびモニタリング戦略

このプロトコルは、嫌気性腸内細菌の分離を改善するための2つの方法論を提示します。1つ目は、さまざまな培地を使用してさまざまな細菌を分離することに焦点を当てています。2つ目は、特定の微生物群、おそらくミオイノシトールを同化して、その生態学的意義を完全に理解するための培養ステップに焦点を当てています。...

鶏の消化管からの嫌気性細菌の培養を強化するための戦略

このプロトコルは、自然環境における難治性土壌微生物の in situ 培養のための分離チップ(iChip)の設計と使用について説明しています。また、抗菌剤を産生する土壌細菌の その場 培養についても説明しています。このプロトコルは、他の望ましい特性を持つ多様なニッチから細菌を回収するように適応させることができます。...

その場で分離チップを用いた難治性土壌細菌の分離と培養 (iChip)

このプロトコルは、嫌気性条件下での複雑な糞便群集の連続フロー培養に利用されるミニバイオリアクターアレイの組み立てを詳述しています。また、さらなる分析のために、反応器の組み立て、接種、およびサンプリングの方法についても説明します。...

複雑な糞便群集の連続培養のためのバイオリアクターアセンブリ

アメリカンロブスター漁業として利用甲殻類漁業への漁業による変化、潜在的に交尾の成功が低下する、生殖ダイナミクスに影響を与える可能性があります。この研究の目標は、生理学的または機能的に成熟したことが女性のロブスターの交尾の成功を確認するための非侵襲的方法を開発することでした。...

非侵襲的方法<em&gt;その場で</em&gt;女性アメリカンロブスターにおける交配の成功（の決定<em&gt;ロブスターのamericanus</em&gt;）

新規な上向流嫌気性ソリッドステート（のUAS）反応器は、繊維原料からのバイオガスの生産のために使用した。のUAS反応器からの消化物は、水熱加圧バッチ反応器内のHTCバイオ炭に炭化した。 2バイオ概念の統合は、全体的なバイオエネルギー生産を増加させるために、本研究で適用した。...

バイオエネルギー生産のための統合された嫌気性消化と水熱炭化の評価

微生物の硫酸塩の減少は、環境バイオテクノロジーにおいて非常に重要なプロセスです。硫化反応器の成功は、他の要因の中でもとりわけ、スラッジの微生物組成に依存します。ここでは、還元的脱塩素化の目的で、UASB反応器の熱水噴出孔堆積物から硫化性汚泥を開発するためのプロトコルを紹介します。...

上向流嫌気性スラッジブランケット炉内の海洋堆積物やトリクロロエチレンの削減からSulfidogenic汚泥の開発

ここでは、水性環境におけるカーボンナノ材料の機能化および安定分散のための新規な方法が記載されている。オゾンは、高出力超音波セルを通して連続的に再循環されるカーボンナノ材料の水性分散液に直接注入される。...

環境にやさしい超音波オゾン分解プロセスを用いたカーボンナノ材料の機能化と分散

学ぶ嫌気性微生物の培養法。改良ハンガリー法を用いて、環境由来の難培養微生物を効率的に培養する技術を習得できます。微生物暗黒物質の解明に貢献します。

環境的に獲得した嫌気性微生物を培養するための In Situ 情報に基づく模擬培地フォーマットのセット

さらに動画を探す